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JP2022527940A - インデックス付きマルチステーション処理チャンバにおけるウエハ載置の補正 - Google Patents

インデックス付きマルチステーション処理チャンバにおけるウエハ載置の補正 Download PDF

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Abstract

【課題】【解決手段】複数のタイプのオフセットを決定および使用し、ウエハをマルチステーション処理チャンバの移送台座に提供するためのシステムおよび技術が開示される。そのような技術を使用して、マルチステーションチャンバのどの台座が特定のウエハに割り当てられるかに基づいて選択され得る台座固有のオフセットを提供することができる。同様の技術を使用して、インデクサのどのインデクサアームが所与のウエハに割り当てられるかに基づいて、ウエハ支持体固有のオフセットを提供することができる。【選択図】図7

Description

<参照による援用>
本出願の一部として、本明細書と同時にPCT出願願書が提出される。この同時出願されたPCT出願願書に明記され、本出願が利益または優先権を主張する各出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に組み込まれる。
半導体処理ツールは、典型的には、各々が1つまたは複数のステーションを含む1つまたは複数のチャンバを有する。各ステーションは、半導体処理動作中にその上にウエハを支持するための台座を有することができる。いくつかの半導体処理ツールでは、単一のチャンバが複数のステーション/台座を含み得る。そのようなマルチステーションチャンバは、場合によっては、様々な半導体処理動作の間にチャンバ内においてステーション/台座間でウエハを移送するために使用することができる回転インデクサを含むことができる。
インデクサは、典型的には、中心ハブと、複数の等しい長さのインデクサアームとを含む。各インデクサアームの近位端は一般に中心ハブと接続され、ウエハ支持体は典型的には各インデクサアームの遠位端に位置し、インデクサアームは一般に中心ハブの周りに等間隔に配置される。中心ハブとそれに取り付けられたインデクサアームおよびウエハ支持体を共通の回転軸の周りで回転させるために、回転駆動システムを設けることができる。
インデクサを備えたマルチステーションチャンバでは、チャンバのステーション/台座は、インデクサの回転軸の周りに円形アレイで配置され得、それにより各インデクサアームは、インデクサの中心ハブが角度位置の第1のセットのいずれかに回転したとき、ステーション/台座の1つの上に同時に位置決めすることができ、かつインデクサの中心ハブが角度位置の第2のセットのいずれかに回転したとき、2つの隣接するステーション/台座の間に同時に位置決めされる。半導体処理動作中、インデクサは、角度位置の第2のセットにおける角度位置の1つに回転され得、それによって各インデクサアームを隣接するステーション/台座の対の間に収納することができる。半導体動作が完了すると、例えば、台座から延びるリフトピンによって、ウエハをそれぞれの台座から持ち上げることができ、次にインデクサは、角度位置の第1のセットにおける角度位置の1つに回転し、持ち上げられたウエハの対応する1つの下の各インデクサアームの遠位端に各ウエハ支持体を位置決めする。次に、リフトピンをそれぞれの台座に後退させることができ、それによって各ウエハを、各ウエハの下に位置するインデクサアームのウエハ支持体上に下げることができる。次に、インデクサを回転させて別の台座の上に各ウエハを位置決めすることができ、その時点で、台座のリフトピンを再び延ばし、インデクサアームのウエハ支持体からウエハを持ち上げることができる。次いでインデクサは、角度位置の第2のセットのうちの角度位置の1つに再び回転され得、リフトピンは、ウエハをそれらのそれぞれの台座上に下げるために後退される。
本開示は、マルチステーション処理チャンバにおけるウエハ処理の均一性を改善するための新しいシステムおよび技術を対象とする。
本明細書で説明される主題の1つまたは複数の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の非限定的な実施態様は、本開示の一部と見なされ、他の実施態様は、本開示の全体および添付の図面からも明白になるであろう。
いくつかの実施態様では、インデクサ、およびインデクサの回転軸を中心とする円形アレイ内にN個の台座を有する第1のチャンバを含む装置を提供することができる。第1のチャンバのN個の台座のうちの1つの台座は、移送台座とすることができ、第1のチャンバの各台座は、ウエハを支持するように構成することができ、Nは、1よりも大きい整数とすることができ、第1のチャンバは、移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムを含むことができ、第1のチャンバは、マルチステーション半導体処理チャンバとすることができる。装置は、個々のウエハを第1のチャンバの移送台座に提供するように構成されたロボットアームを有するウエハハンドリングロボット、ならびに1つまたは複数のプロセッサおよび1つまたは複数のメモリデバイスを含むコントローラをさらに含むことができる。1つまたは複数のプロセッサ、1つまたは複数のメモリデバイス、ウエハハンドリングロボット、第1のチャンバのインデクサ、および第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムは、互いに動作可能に接続することができ、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサを制御して、a)第1のウエハに対する第1のチャンバの目的(destination)台座として、第1のチャンバのN個の台座のうちの1つを選択させ、b)第1のチャンバのN個の台座オフセットのセットから、第1のチャンバの目的台座に関連付けられた第1の台座オフセットを選択させ、第1のチャンバのN個の台座オフセットのセットの各台座オフセットは、第1のチャンバのN個の台座の異なる台座に関連付けられており、c)第1のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、d)第1のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムから取得された情報に少なくとも部分的に基づいて、第1のウエハに関連付けられた第1のエンドエフェクタオフセットを決定させ、e)ロボットアームに、第1の台座オフセットおよび第1のエンドエフェクタオフセットに基づいて、第1のウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させるためのコンピュータ実行可能命令を記憶することができる。
装置のいくつかの実施態様では、第1のチャンバ、1つまたは複数のプロセッサ、および1つまたは複数のメモリデバイスは、互いに動作可能に接続されてもよく、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、f)第1のチャンバのインデクサに、第1のウエハを第1のチャンバの移送台座から第1のチャンバの目的台座に移動させ、g)第1のチャンバに、第1のチャンバの目的台座上の第1のウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、第1のチャンバ、1つまたは複数のプロセッサ、および1つまたは複数のメモリデバイスは、互いに動作可能に接続されてもよく、第1のチャンバの移送台座は、第1のチャンバの目的台座であってもよく、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、第1のチャンバに、第1のウエハが第1のチャンバの目的台座上にある間に第1のウエハを処理させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、第1のチャンバ、1つまたは複数のプロセッサ、および1つまたは複数のメモリデバイスは、互いに動作可能に接続されてもよく、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、N個のウエハの各々に対して(a)~(e)を実施させ、第1のチャンバのN個の台座のうちの異なる台座は、N個のウエハの各々に対して第1のチャンバの目的台座として選択され、第1のチャンバのインデクサに、N個のウエハの第1~第Mのウエハの各ウエハを、第1~第Mのウエハの各ウエハに対して選択された第1のチャンバの目的台座に移動させ、M=N-1であり、第1のチャンバの移送台座は、第Nのウエハに対する第1のチャンバの目的台座であり、第1のチャンバに、N個のウエハの各ウエハが第1のチャンバの対応する目的台座によって支持されている間にN個のウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、第1のチャンバのN個の台座の各台座について、第1のチャンバの台座に関連付けられた台座オフセットを取得させ、各台座オフセットを第1のチャンバのN個の台座の対応する台座に関連付けるデータ構造に、第1のチャンバの台座に関連付けられた台座オフセットを記憶させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、Nは、4に等しくてもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、f)第1の較正ウエハに対する第1のチャンバの目的較正台座として、第1のチャンバのN個の台座のうちの1つを選択させ、g)第1の較正ウエハの中心の水平位置を示す、アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、h)ロボットアームに、第1の較正ウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させ、i)第1のチャンバに、第1の較正ウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施することを含む較正プロセスを実施させ、j)(i)の較正プロセスの実施に起因する第1の較正ウエハの不均一性および第1の較正ウエハの中心の水平位置を示す情報に少なくとも部分的に基づいて、第1のチャンバの目的較正台座に対する予備台座オフセットを取得させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、第1のチャンバのインデクサに、(h)と(i)の実施の間に第1の較正ウエハを第1のチャンバの移送台座から第1のチャンバの目的較正台座に移動させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、第1のチャンバの目的較正台座に対する台座オフセットとして予備台座オフセットを使用させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、k)第2の較正ウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバの移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、l)ロボットアームに、第2の較正ウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させ、m)第1のチャンバに、第2の較正ウエハに対して較正プロセスを実施させ、n)第2の較正ウエハの不均一性を示す情報、第1の較正ウエハの不均一性を示す情報、第1の較正ウエハの中心の水平位置、および第2の較正ウエハの中心の水平位置に少なくとも部分的に基づいて、目的較正台座に対する台座オフセットを決定させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、チャンバに対するプロセス条件を決定させ、プロセス条件に関連付けられた第1のチャンバのN個の台座オフセットのセットから、第1のチャンバの目的台座に関連付けられた第1の台座オフセットを選択することによって(b)を実施させ、第1のチャンバのN個の台座オフセットの複数のセットが存在し、各々が異なるプロセス条件に関連付けられるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、第1のチャンバのN個の台座のうちの1つは、二次移送台座であってもよく、第1のチャンバは、二次移送台座に関連付けられた二次アクティブウエハセンタリングシステムを含んでもよく、ウエハハンドリングロボットは、個々のウエハを第1のチャンバの二次移送台座に提供するように構成された追加のロボットアームを有してもよく、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、f)追加のウエハに対する第1のチャンバの目的台座として、第1のチャンバのN個の台座のうちの1つを選択させ、g)第1のチャンバのN個の第2の台座オフセットから第1のチャンバの目的台座に関連付けられた対応する台座オフセットを選択させ、第1のチャンバの各台座オフセットは、第1のチャンバのN個の台座の異なる台座に関連付けられており、h)追加のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバの二次アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、i)追加のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバの二次アクティブウエハセンタリングシステムから取得された情報に少なくとも部分的に基づいて、追加のウエハに関連付けられた第2のエンドエフェクタオフセットを決定させ、j)追加のロボットアームに、台座オフセットおよび第2のエンドエフェクタオフセットに基づいて、追加のウエハを第1のチャンバの二次移送台座に提供させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、装置は、インデクサ、およびインデクサの回転軸を中心とする円形アレイ内にR個の台座を有する第2のチャンバをさらに含んでもよい。そのような実施態様では、第2のチャンバのR個の台座のうちの1つは、第2のチャンバの移送台座であってもよく、第2のチャンバの各台座は、ウエハを支持するように構成されてもよく、Rは、1よりも大きい整数であってもよく、第2のチャンバは、第2のチャンバの移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムを含んでもよく、第2のチャンバは、マルチステーション半導体処理チャンバであってもよい。加えて、1つまたは複数のプロセッサ、1つまたは複数のメモリデバイス、ウエハハンドリングロボット、第2のチャンバのインデクサ、および第2のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムは、互いに動作可能に接続されてもよく、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、f)追加のウエハに対する第2のチャンバの目的台座として、第2のチャンバのR個の台座のうちの1つを選択させ、g)第2のチャンバのR個の第2の台座オフセットのセットから、第2のチャンバの目的台座に関連付けられた対応する第2の台座オフセットを選択させ、第2のチャンバの各第2の台座オフセットは、第2のチャンバのR個の台座の異なる台座に関連付けられており、h)追加のウエハの中心の水平位置を示す、第2のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、i)追加のウエハの中心の水平位置を示す、第2のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムから取得された情報に少なくとも部分的に基づいて、追加のウエハに関連付けられた第2のエンドエフェクタオフセットを決定させ、j)ロボットアームに、第2の台座オフセットおよび第2のエンドエフェクタオフセットに基づいて、追加のウエハを第2のチャンバの移送台座に提供させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、インデクサアームは、複数のインデクサアームを含んでもよく、各インデクサアームは、一端でインデクサの中心ハブに接続されてもよく、他端で、そのインデクサに対して対応する回転軸の周りを回転するように構成されたウエハ支持体を有し、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、f)第2のウエハに対する第1のチャンバの目的ウエハ支持体として、インデクサアームによって支持された複数のウエハ支持体からウエハ支持体を選択させ、g)N個のウエハ支持体オフセットのセットから第1のチャンバの目的ウエハ支持体に関連付けられた第1のウエハ支持体オフセットを選択させ、各ウエハ支持体オフセットは、複数のウエハ支持体の異なるウエハ支持体に関連付けられており、h)第2のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、i)第2のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムから取得された情報に少なくとも部分的に基づいて、第2のウエハに関連付けられた第1のエンドエフェクタオフセットを決定させ、j)ウエハハンドリングロボットに、第1のウエハ支持体オフセットおよび第1のエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、第2のウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
いくつかの実施態様では、インデクサ、およびインデクサの回転軸を中心とする円形アレイ内にN個の台座を有する第1のチャンバを含む装置を提供することができる。第1のチャンバのN個の台座のうちの1つの台座は、移送台座とすることができ、第1のチャンバの各台座は、ウエハを支持するように構成することができ、Nは、1よりも大きい整数とすることができ、第1のチャンバは、移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムを含むことができ、第1のチャンバは、マルチステーション半導体処理チャンバとすることができ、インデクサは、N個のインデクサアームを有することができ、各インデクサアームは、i)第1の軸の周りを回転するように構成された中心ハブと接続された近位端、およびii)そのインデクサアームに対して対応する第2の軸の周りを回転するように構成されたウエハ支持体を支持する遠位端を有する。装置は、個々のウエハを第1のチャンバの移送台座に提供するように構成されたロボットアームを有するウエハハンドリングロボットと、1つまたは複数のプロセッサおよび1つまたは複数のメモリデバイスを含むコントローラとをさらに含むことができる。1つまたは複数のプロセッサ、1つまたは複数のメモリデバイス、ウエハハンドリングロボット、第1のチャンバのインデクサ、および第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムは、互いに動作可能に接続することができ、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサを制御して、a)第1のウエハに対する第1のチャンバの目的ウエハ支持体として、インデクサアームによって支持された複数のウエハ支持体からウエハ支持体を選択させ、b)N個のウエハ支持体オフセットのセットから第1のチャンバの目的ウエハ支持体に関連付けられた第1のウエハ支持体オフセットを選択させ、各ウエハ支持体オフセットは、複数のウエハ支持体の異なるウエハ支持体に関連付けられており、c)第1のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、d)第1のウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムから取得された情報に少なくとも部分的に基づいて、第1のウエハに関連付けられた第1のエンドエフェクタオフセットを決定させ、e)ウエハハンドリングロボットに、第1のウエハ支持体オフセットおよび第1のエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、第1のウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させるためのコンピュータ実行可能命令を記憶することができる。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、f)(e)の後、目的ウエハ支持体の対応する第2の軸が第1のウエハの中心と整列するようにインデクサを回転させ、g)第1のウエハの中心が目的ウエハ支持体の第2の軸と整列した状態で、第1のウエハを目的ウエハ支持体上に載置させ、h)(g)の後、インデクサを回転させ、第1のウエハを、移送台座を有する第1のチャンバのステーションから移送台座以外の台座を有する第1のチャンバの別のステーションに移動させ、i)第1のウエハを別のステーションの台座上に載置させ、j)第1のウエハに対するウエハ支持体を、(g)と(i)との間のウエハ支持体を支持するインデクサアームに対して対応する第2の軸の周りで回転させ、k)第1のチャンバに、第1のウエハが別のステーションの台座上にある間に第1のウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、第2~第Nのウエハの各ウエハについて、f)各ウエハに対する第1のチャンバの目的ウエハ支持体として、インデクサアームによって支持された複数のウエハ支持体からウエハ支持体を選択させ、g)N個のウエハ支持体オフセットのセットから、各ウエハに対する第1のチャンバの目的ウエハ支持体に関連付けられた対応するウエハ支持体オフセットを選択させ、h)各ウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、i)各ウエハの中心の水平位置を示す、第1のチャンバのアクティブウエハセンタリングシステムから取得された情報に少なくとも部分的に基づいて、各ウエハに対する対応するエンドエフェクタオフセットを決定させ、j)ウエハハンドリングロボットに、各ウエハに対する対応するウエハ支持体オフセットおよび各ウエハに対する対応するエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、各ウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させ、k)(j)の後、各ウエハに対する目的ウエハ支持体の対応する第2の軸が各ウエハの中心と整列するようにインデクサを回転させ、l)各ウエハの中心が各ウエハに対する目的ウエハ支持体の第2の軸と整列した状態で、各ウエハを各ウエハに対する目的ウエハ支持体上に載置させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、第1のチャンバの各台座は、第1のチャンバの対応するステーションに関連付けられてもよく、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、(m)(l)の後、インデクサに、一斉に、N個のウエハの各々を、N個のウエハの各ウエハが(m)の前にあった第1のチャンバのステーションからN個のウエハの別のウエハが(m)の前にあった第1のチャンバのステーションに移動させ、(n)N個のウエハの各々を各ウエハが(m)に移動したステーションの台座上に載置させ、(o)(l)と(n)との間で、ウエハの各々に対する目的ウエハ支持体に、各目的ウエハ支持体を支持するインデクサアームに対して各目的ウエハ支持体の第2の軸の周りで対応するウエハを回転させ、(p)第1のチャンバに、(n)の後にN個のウエハに対して1つまたは複数の処理動作を実施させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、(l)~(p)を1回以上繰り返させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、(l)~(p)をN回以上繰り返させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサを制御して、f)第1の較正ウエハに対する第1のチャンバの目的較正ウエハ支持体として、N個のウエハ支持体のうちの1つを選択させ、g)第1の較正ウエハの中心の水平位置を示す、アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、h)ロボットアームに、第1の較正ウエハを第1のチャンバの移送台座に提供させ、i)目的較正ウエハ支持体が第1の較正ウエハの下に位置決めされるようにインデクサを回転させ、j)第1の較正ウエハを目的較正ウエハ支持体上に載置させ、k)第1の角度量だけ、および第1の方向に対応する第2の軸を中心に、目的較正ウエハ支持体およびそれによって支持された第1の較正ウエハを回転させ、l)ロボットアームに、第1のチャンバから第1の較正ウエハを回収させ、m)第1の較正ウエハの中心の更新された水平位置を示す、アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、n)第1の較正ウエハの中心の水平位置、第1の較正ウエハの中心の更新された水平位置、第1の角度量、および第1の方向に少なくとも部分的に基づいて、目的較正ウエハ支持体に対するウエハ支持体オフセットを決定させ、o)データ構造に、目的較正ウエハ支持体であるウエハ支持体に関連付けて目的較正ウエハ支持体に対するウエハ支持体オフセットを記憶させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
装置のいくつかの実施態様では、1つまたは複数のメモリデバイスは、1つまたは複数のプロセッサを制御して、各繰り返しのための目的較正ウエハ支持体として異なる1つのウエハ支持体を使用して、(f)~(o)をN-1回繰り返させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。
本明細書に開示される様々な実施態様は、限定ではなく例示として添付の図面の図に示されており、類似の参照番号は、同様の要素を指す。
図1は、いくつかの異なる一般的なタイプの単一チャンバマルチステーション処理技術を図示する図である。
図2は、ウエハ支持体を支持するインデクサアームに対して回転可能であるように構成されたウエハ支持体を特徴とするインデクサを図示する図である。
図3-1は、一時的なウエハ移送の様々な段階における例示的な移送台座、インデクサアーム、およびウエハハンドリングロボットの側面図である。 図3-2は、一時的なウエハ移送の様々な段階における例示的な移送台座、インデクサアーム、およびウエハハンドリングロボットの側面図である。 図3-3は、一時的なウエハ移送の様々な段階における例示的な移送台座、インデクサアーム、およびウエハハンドリングロボットの側面図である。 図3-4は、一時的なウエハ移送の様々な段階における例示的な移送台座、インデクサアーム、およびウエハハンドリングロボットの側面図である。 図3-5は、一時的なウエハ移送の様々な段階における例示的な移送台座、インデクサアーム、およびウエハハンドリングロボットの側面図である。
図4は、較正プロセス後のウエハエッジの厚さの一例を図示する図である。
図5は、かかるマルチステーション台座オフセット決定技術のフロー図である。
図6は、静的モードにおける処理の準備として、マルチステーションチャンバにウエハを載置するための技術のフロー図である。
図7は、オフセット条件における台座を備えたマルチステーションチャンバの一例と、示される結果として得られる台座オフセットを図示する図である。
図8は、特定のプロセス条件におけるマルチステーションチャンバを用いてウエハ支持体オフセットを決定するための技術のフロー図である。
図9は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置くように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。 図10は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置くように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。 図11は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置くように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。 図12は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置くように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。
図13は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置かないように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。 図14は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置かないように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。 図15は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置かないように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。 図16は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置かないように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する図である。
図17は、かかるモードのいずれかを使用する処理の準備として、ウエハをロードするための例示的な技術を図示する図である。
図18は、様々な処理モードシナリオにおけるチャンバを、かかるシナリオに関連付けられた代表的なウエハ均一性データと共に図示する図である。 図19は、様々な処理モードシナリオにおけるチャンバを、かかるシナリオに関連付けられた代表的なウエハ均一性データと共に図示する図である。 図20は、様々な処理モードシナリオにおけるチャンバを、かかるシナリオに関連付けられた代表的なウエハ均一性データと共に図示する図である。 図21は、様々な処理モードシナリオにおけるチャンバを、かかるシナリオに関連付けられた代表的なウエハ均一性データと共に図示する図である。
図22は、マルチチャンバツールの一例を図示する図である。
本明細書の図は、概して一定の縮尺で描かれていないが、例えば、以下で論じられるような図の様々な態様は、一定の縮尺で描かれ得る。
本明細書で論じられるウエハ載置およびウエハ載置補正技術ならびに装置は、様々な異なる単一チャンバマルチステーション処理技術に広く適用可能である。図1は、いくつかの異なる一般的なタイプの単一チャンバマルチステーション処理技術を図示する。
図1では、様々なマルチステーション処理技術による、半導体処理動作の様々なセットの間の4ステーション半導体処理チャンバ102が示されている。図1に示す4つの異なる技術(各技術は異なる行で表されている)が存在し、各々が半導体処理動作の4つのセットを有する(各セットは異なる列で表されている)。各技術において、4つのウエハ(A、B、C、およびD)が最初に同じ位置および向きでチャンバ102にロードされる(各ウエハの向きは、ウエハの外周に沿って位置する小さな三角形によって示される)。インデクサ(図示せず)を使用して、それらの初期のそれぞれの台座上にウエハを位置決めし、(いくつかの技術では)処理動作のセットの間に台座間でウエハを移動させることができる。
典型的なマルチステーションチャンバ動作を表す第1の技術では、チャンバ用のインデクサは、半導体処理動作の各セットの間の回転シーケンスにおいてウエハをそれぞれのステーションから次のステーションに同時に移動させることができ、この技術は、本明細書では「従来のインデックス付けモード」と呼ばれることがある。したがって、ウエハAは、処理動作の第1のセットために左下隅の台座/ステーションに載置され、次に、処理動作の第2のセットのために左上隅の台座/ステーションに移動され、次いで処理動作の第3のセットのために右上隅の台座/ステーションに移動され、そして処理動作の第4のセットのために右下隅の台座/ステーションに移動される。ウエハB、C、およびDは、ステーション間で同様に移動することができるが、各々が異なる初期ステーション/台座内/上で開始する場合がある。インデクサはまた、各ウエハをステーションから隣接するステーションに移動させる際、各ウエハを90°回転させるため、チャンバ全体に対する各ウエハの向きもまた、台座から隣接する台座へのウエハの移動ごとに90°回転する。その結果、インデクサの回転軸を中心とするラジアル座標系の観点から、ステーション間を移動する際の各ウエハの向きは変化しない。したがって、各ウエハの同じエッジは、ウエハがどのステーション/台座内に/上に載置されるかに関係なく、チャンバの中心(およびインデクサの回転軸)に最も近くなり得る。チャンバの中心に対して半径方向に現れる処理の不均一性がある場合、これによりウエハは、各ステーション/台座で繰り返される同様の半径方向の不均一性パターンを発生させ、それによって不均一性を悪化させる。従来のインデックス付けアプローチは、例えば、マルチステーションチャンバ内の各ステーションが処理動作の異なるセットを実施するように構成されているときに使用することができる。
第2の技術は、マルチステーションチャンバを、事実上、4つの別個の処理チャンバとして使用することを伴う。各ウエハA、B、C、およびDは、インデクサを使用してそれぞれの台座上にロードされ得、次いで、動作の第1、第2、第3、および第4のセットの期間、それらのそれぞれの台座上に留まり得る。各ウエハの向きまたは位置は、処理動作の各セットの間で変化せず、この動作モードは、本明細書では「静的モード」と呼ばれることがある。
第3の技術は第2の技術と同様であるが、各ウエハは、処理動作の各セットの間にウエハがその中/上に載置されるステーション/台座に対して回転する。しかし、処理動作の各セットの間でウエハがステーション間を移動することはない。第3の技術は、各ウエハを、例えば、処理動作の各セットの間にチャンバ全体に対して90°回転させ、これによりウエハ上で発生する可能性のある半径方向の不均一性が、処理動作の第1、第2、第3、および第4のセットを使用してウエハが処理された後に平均化され得る。この第3の技術は、本明細書では「静的インプレース回転モード」と呼ばれることがある。
第4の技術では、各ウエハは、処理動作の各セットの間にそれぞれの台座から次の隣接する台座に移送されるだけではなく、処理動作の各セットの間でさらに回転される(インデクサの回転によるステーション間のウエハの移動によって提供される回転を超えて)。例えば、各ウエハは、インデクサの回転により台座間を移動する際に90°回転することができ、各ウエハの異なるエッジ象限が半導体処理動作の各セットのインデクサ回転軸に最も近くなるように、さらに90°(時計回りまたは反時計回り方向のいずれかに)回転することができる。このモードは、本明細書では「インデックス付きインプレース回転モード」と呼ばれることがある。
本明細書で論じられる技術、および上で提供された例は、4つのステーション/台座を有するマルチステーションチャンバに焦点を当てているが、本明細書で論じられる技術および装置はまた、2ステーション、3ステーション、5ステーション、6ステーション、および6ステーションを超えるチャンバを含む、より多いまたはより少ない数のステーション/台座を有するマルチステーションチャンバでも実施され得ることが理解されよう。しかし、4ステーションチャンバは、ウエハあたりの床面積を最も経済的に使用することができるため、最も一般的なタイプの回転インデックス付きマルチステーションチャンバであり、したがって本明細書の例の焦点となる。
静的モードと従来のインデックス付けモードは両方とも、従来のインデクサ、すなわち、事実上、インデクサの回転軸を中心にインデクサアームを一斉に回転させてステーション間でウエハを移動させるだけであるように構成されたインデクサを有するマルチステーションチャンバで実践することができる。しかし、静的インプレース回転モードおよびインデックス付きインプレース回転モードは、必ずしもステーション間でウエハを移動させることなく、各ウエハをそれ自体の中心軸の周りで回転させるためのメカニズムをさらに必要とする。そのようなメカニズムは、例えば、追加の回転軸を有するインデクサ、例えば、各ウエハ支持体を、そのウエハ支持体を支持するインデクサアームに対して対応する回転軸の周りで回転させることができるインデクサを使用して、または例えば、その上に載置されたウエハをその場で回転させるためのメカニズムを提供する台座、例えば、ツイストパッドまたは同様のデバイスを使用して提供することができる。したがって、インプレース回転モードのいずれかを実施するように構成されたマルチステーションチャンバは、一般に、ステーション間でウエハを移動させる必要がなく、単にウエハをそれ自体の中心軸の周りで回転させるメカニズムを使用しないことによって、静的モードまたは従来のインデックス付けモードを実施するように構成することもできる。本明細書で論じられるようなマルチステーションチャンバを組み込む特定の半導体処理ツールは、選択されるモードに応じて、上記で論じられたすべてのモードを実施するように構成され得るか、またはそのようなモードのサブセットを実施することができるようにのみ構成され得る。例えば、「従来の」インデクサを備えたマルチステーションチャンバを有する半導体処理ツール、例えば、インデクサアームに対してウエハをそれ自体の軸の周りで回転させる能力を有さない(あるいは、ステーション間でウエハを移動させる必要がなく、ウエハそれ自体の中心軸の周りで回転させる能力を有さない)ものは、単に静的インプレース回転モードまたはインデックス付きインプレース回転モードを実施するために使用することはできない。
追加の軸を有するインデクサは、例えば、本開示の譲受人によって最近開発された、ウエハ支持体を支持するインデクサアームに対して回転可能であるように構成されたウエハ支持体を特徴とする新しいタイプのインデクサであり得る。図2は、このようなインデクサの一例を図示する。見られるように、インデクサ214は、中心ハブ220の周りに円形に配置された複数のインデクサアーム216を有し、各インデクサアーム216は、ベアリングで接続されたウエハ支持体228を有し、これによりウエハ支持体228は、ウエハ支持体228によって支持されたウエハ(ウエハがウエハ支持体228上に完全に載置されていると想定する)の中心と整列するように位置決めされた回転軸230の周りで、そのインデクサアーム216に対して回転することが可能である。
いくつかのそのようなインデクサでは、各ウエハ支持体228は、タイロッド222によって、インデクサの回転軸226の周りを回転するように構成されたアクチュエータハブ218に接続され、アクチュエータハブ218は、インデクサアーム216が取り付けられるインデクサ214の中心ハブ220とは独立して、インデクサ214の回転軸226の周りで回転させることができる。タイロッド222、回転可能なウエハ支持体228、アクチュエータハブ218、およびインデクサアーム216は、アクチュエータハブ218が中心ハブ220に対して回転したとき、回転可能なウエハ支持体228をそれぞれのインデクサアーム216に対して一斉に回転させる4バーリンケージのセットを形成する。しかし、アクチュエータハブ218と中心ハブ220の両方が一斉に回転されるとき、インデクサ214は、従来のインデクサのように動作する、すなわち、従来のインデクサによって提供される回転を超えてさらに回転することなく、ステーション間でウエハを移動させる。インデクサの中心回転軸を超える追加の回転軸、例えば、ウエハ支持体のための別々の回転軸を有するインデクサは、2018年10月23日に発行された米国特許第10,109,517号で詳細に論じられており、上記の出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書で論じられるウエハ載置補正技術は、静的モード、静的インプレース回転モード、およびインデックス付きインプレース回転モードの場面で特に適用可能である。
一般的に言えば、ウエハが半導体処理チャンバに載置されるとき、ウエハを受け入れる台座の中心にある場所にウエハを載置することが典型的には望ましい。半導体処理チャンバの外側の場所からウエハを半導体処理チャンバに移送するために使用されるウエハハンドリングロボットは、典型的には、チャンバセットアッププロセスの一部として半導体処理チャンバが設置された後に「訓練」される。訓練中、ウエハハンドリングロボットは、ウエハハンドリングロボットが支持するように設計されているウエハの代わりとなり得る較正フィクスチャを装備することができる。較正フィクスチャは、例えば、ウエハを輸送するために通常使用されるウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタに取り付けられ得る。較正フィクスチャは、処理チャンバの移送台座上のフィーチャ(またはそれに取り付けられ得る別のフィクスチャ)とインターフェースし、ウエハハンドリングロボットを手動(または自動)で移送台座に対して特定の位置に移動することを可能にするように設計することができ、「移送台座」または「移送ステーション」という用語は、本明細書では、処理チャンバに導入されたウエハが処理チャンバに導入された後に遭遇する第1のステーションまたは台座として機能するように位置決めされた処理チャンバのステーションまたは台座を指すために使用される。本明細書で移送台座の「上」にウエハを載置することに言及する場合、そのような載置は、例えば、半導体処理動作中のように、ウエハが台座上面に直接置かれるウエハ載置を含み得るが、例えば、ウエハが移送台座上に載置され、その後、そのような載置のほぼ直後にインデクサによって別の台座に移動される場合のように、ウエハが台座のリフトピンによって空中で支持され得るが、実際には台座上面上に決して下げられない「一時的な載置」を含み得ることが理解されよう。さらに、移送台座は、例えば、ウエハハンドリングロボットによって処理チャンバから取り出される前に、処理チャンバに導入されたウエハが入る最後のステーションまたは台座としても機能し得ることが理解されるであろう。
図3-1~図3-5は、一時的なウエハ移送の様々な段階における例示的な移送台座、インデクサアーム、およびウエハハンドリングロボットの側面図を図示する。図3-1では、ウエハ336が、ウエハハンドリングロボットのロボットアーム348のエンドエフェクタ350によって支持される。ウエハ336は、移送台座310の上に位置決めされており、その遠位端に位置するウエハ支持体328を備えたインデクサアーム316は、移送台座310の近くに位置決めされる。移送台座310は、ロボットアーム348がエンドエフェクタ350およびウエハ336を移送台座310の上の位置に移動させるときにエンドエフェクタ350および/またはウエハ336と衝突する可能性を回避するために後退され得るリフトピン308を有し得る。
図3-2では、リフトピン308は、ウエハ336をエンドエフェクタ350から持ち上げるように移送台座310から延ばされており、それによってロボットアーム348は、ウエハ336を移送台座310に提供する。図3-3では、ロボットアーム348は、ウエハ336の下からエンドエフェクタ350を引き抜いている。
図3-4では、インデクサアーム316を回転させ、ウエハ支持体328をウエハ336の下に位置決めさせることができる。最後に、図3-5では、リフトピン308を下げ、ウエハ336をインデクサアーム316のウエハ支持体328上に載置することができる。いくつかの実施態様では、ウエハ336はまた、ウエハ支持体328に移送される前に、リフトピン308に対して静止している移送台座310の上面と直接接触するように下げられ得ることが理解されるであろう。本明細書では、ウエハを移送台座に提供するためにどちらのシナリオも考慮されている。
ほとんどのマルチステーションチャンバでは、チャンバのステーション/台座のうちの1つまたは2つだけが移送台座であり、残りの台座は、インデクサの動作により、すなわち、チャンバの移送ステーションに載置され、インデクサの動作により最終的な目的台座に移動されることによってのみ、ウエハをその上に載置することができる。
訓練中、較正フィクスチャは、較正フィクスチャのフィーチャと移送台座(またはそれに装着された別のフィクスチャ)との接触により、所定の位置に機械的に固定することができる。ウエハハンドリングロボットが、台座に対して望ましいと考えられる位置、例えば、台座の中心にあったウエハを載置するときにウエハハンドリングロボットが置かれる位置に載置されると、ウエハハンドリングロボットは、その位置を「教示」され得、例えば、ウエハハンドリングロボットに、特定の位置、例えば、「台座中心」に関連付け、その位置の座標(または、例えば、ロボットアーム内の各リンクの様々な角度位置)を記憶させることができる。これは、ウエハハンドリングロボットが、ウエハハンドリングロボットが動作する座標系に対して台座がどこに位置決めされているかを学習することを可能にし、それによってウエハハンドリングロボットが台座に対してウエハを正確に載置することができるようにするのに役立つ。
ウエハハンドリングロボットに教示するために使用される較正フィクスチャは、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタに対して所定の位置に固定され得、したがって、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタに対して一貫して載置され得るが、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上に載置された実際のウエハは、較正フィクスチャを所定の位置に維持し、エンドエフェクタに対して正確に位置させるために使用される機械的フィクスチャの恩恵を受けない。実際には、そのようなウエハは、エンドエフェクタに対してある程度の変動を伴って、ウエハハンドリングロボット上に載置され得る。したがって、ウエハが「教示された」位置で台座中心の上を中心とするエンドエフェクタの場所を中心としない場合、ウエハハンドリングロボットが教示された位置に戻るように指示されたとき、ウエハは同様に台座中心を中心としない。
エンドエフェクタに対するウエハの載置におけるこのような変動を考慮するために、半導体処理チャンバには、多くの場合にアクティブウエハセンタリング(AWC)システムが備えられている。処理動作中のチャンバ内の環境がそのようなセンサを破壊するか、あるいはそれらの動作を妨害する可能性があるため、そのようなシステムは典型的には、チャンバの外部に位置する。ほとんどのシステムでは、AWCはチャンバのロードポートの上および/または下に装着されているため、ウエハハンドリングロボットによってチャンバに載置されたウエハは、チャンバに出入りするときにAWCシステムと相互作用する。典型的なAWCシステムは、各々が光ビームを垂直方向に向けるための光エミッタ、および光ビームを検出するように位置決めされた光センサで構成される複数の光ビームセンサを利用する。光ビームの1つが、光ビームを通過する物体、例えば、ウエハによって遮断されると、光センサは、ビーム遮断を検出する。AWCシステムは、ウエハハンドリングロボットのセンサによって提供されるロボットアームの位置認識と併せて、特定の基準フレームに対してウエハの中心がどこに位置するかを決定することを可能にする。
例えば、ウエハハンドリングロボットが訓練された後、特定の経路に沿ってチャンバからAWCシステム(この例では2つの光ビームセンサを備えたAWCであると想定されているが、他のタイプのAWCシステムも使用することができる)を通してウエハを後退させることができ、ウエハがAWCシステムを通過すると、4つの光ビームイベントが発生し、2つの光センサの各々について、ウエハのエッジが最初に光センサの光ビームを遮断したときに光ビームイベントが発生し、ウエハのエッジが光ビームの遮断を停止したときに別の光イベントが発生する。エンドエフェクタに関連付けられた基準点の水平(XY)位置、例えば、エンドエフェクタ上に理想的に載置されるウエハの中心が位置するウエハハンドリングロボットの場所と整列された基準点(ただし、エンドエフェクタに関して空間に固定されたままの任意の基準点が使用されてもよい)は、そのような光ビームイベントごとに取得することができ、それによってウエハの直径および光ビームセンサ間の間隔と併せて、AWCシステムを通してウエハを通過するときにウエハハンドリングロボットがたどる特定の経路に関連付けられたウエハ中心位置を決定するために使用することができるXY座標のセットが提供される。そのようなウエハ中心の決定が、例えば、較正フィクスチャ(ウエハのような形状であり、ウエハと同じ直径を有し得る)を使用して実施されるとき、これは、ウエハハンドリングロボットに、ウエハハンドリングロボットによって使用され得る2つの座標を提供し、載置動作中に将来のウエハが台座上に正しく載置される、例えば、中心に置かれることを確実する。要するに、ウエハハンドリングロボットは、位置センサを介して、台座上のウエハの中央載置(例えば、較正フィクスチャでこの位置を教示される)に関連付けられたエンドエフェクタの場所、較正フィクスチャがAWCシステムを通過することで決定されるXYウエハ中心に関連付けられたエンドエフェクタの場所、および両方の場所の間でウエハを移動させるために取られる移動を知っている。したがって、ウエハが完全に載置されたと見なされる位置で、すなわち、ウエハが本来あるべき位置の中心にある状態でウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上に載置された場合、次にAWCシステムは、較正フィクスチャで取得された特定の経路に沿ってAWCシステムを通過するとき、そのウエハに対して同じXYウエハ中心測定値を提供する必要がある。次に、ウエハハンドリングロボットは、台座載置動作について教示されたのとまったく同じXY位置に移動してウエハを台座に提供することができ、それによってウエハは台座の中心に置かれる。
しかし、ウエハがエンドエフェクタ上に完全に載置されていない場合、AWCシステムは、較正フィクスチャで使用される経路に沿ってAWCシステムを通過するとき、較正フィクスチャに関連付けられたXYウエハ中心と比較して、そのウエハに対して異なるXYウエハ中心測定値を提供する。ウエハハンドリングロボットが較正フィクスチャで使用されたのと同じ経路に沿ってウエハを移動させる場合、ウエハハンドリングロボットがウエハを台座に提供するときにウエハの中心は所望の台座中心に対して同様に変位する。そのような変位を補正するために、ウエハハンドリングロボットは、較正された場所から、2つのAWC測定ウエハ中心点、すなわち、較正されたウエハ中心点と現在のウエハ中心点との間のオフセットベクトルと同一のオフセットベクトルによって較正された場所からオフセットされた新しい場所に、台座に対するエンドエフェクタの基準点の対象位置を調整させることができる。
例えば、較正フィクスチャが全体的なディスク形状を有し、ウエハがエンドエフェクタによって支持されているときにウエハ中心が意図されている場所にディスク中心が位置決めされるようにエンドエフェクタに固定されている場合、エンドエフェクタに関連付けられた基準点は、較正フィクスチャの中心になるように選択することができる。したがって、ウエハハンドリングロボットが台座中心のXY位置を教示されると、エンドエフェクタに関連付けられた基準点は台座中心を中心とする。同様に、較正フィクスチャがAWCシステムを通過すると、較正フィクスチャの測定された中心点とエンドエフェクタに関連付けられた基準点が併置される。ウエハハンドリングロボットを教示した後、ウエハハンドリングロボットが特定の経路に沿ってウエハを並進させるときにAWCシステムによって決定されるウエハ中心の水平位置が、AWCによって測定された較正フィクスチャの中心の水平位置から(1mm、2mm)の(X、Y)オフセットを有するようにウエハがエンドエフェクタ上に載置されている場合、ウエハハンドリングロボットを制御してエンドエフェクタに関連付けられた基準点の対象目的を(-1mm、-2mm)の補正オフセットで調整することができ、これにより基準点が台座中心と整列しなくなるが、その載置動作では、ウエハ中心が台座中心を中心とする。エンドエフェクタ上へのウエハの最初の置き違いから生じ、それを補正する補正オフセットは、本明細書では「エンドエフェクタオフセット」と呼ばれる。
いくつかのマルチステーション半導体処理チャンバでは、チャンバは、プロセス条件、例えば、高温および/または減圧に置かれ得、これによりチャンバおよびそこに含まれる機器は、非プロセス条件と比較して小さな変位を受けることがある。例えば、ウエハハンドリングロボットの教示中、技術者は通常、較正フィクスチャの整列を確実にするために教示プロセス中にチャンバの内部にアクセスする必要があるため、処理チャンバは典型的には室温および大気圧(一般に非プロセス条件と見なされる)に保つことができる。しかし、実際の半導体処理動作中、チャンバは摂氏数百度の温度に達する可能性があり、これにより、チャンバ内で潜在的に重大な熱膨張変位が発生する可能性がある。同様に、チャンバが真空下に置かれると、チャンバの外側の大気圧とチャンバ内の真空環境との間の圧力の不均衡は、チャンバ壁を撓ませる可能性があり、これはチャンバの一部およびそれによって支持される機器の変位を引き起こす場合がある。したがって、例えば、台座位置がシフトする可能性があり、インデクサアームの長さなどが増加し得る。その結果、チャンバが非プロセス条件にあるウエハハンドリングロボットに教示された台座中心位置は、チャンバがプロセス条件にある場合は無効になる可能性が高く、チャンバがプロセス条件にあるときにその中心点に載置されたウエハは、台座の中心に置かれなくなる可能性がある。
そのような変位を調整するために、1つまたは複数の較正プロセスがプロセス条件下で実施され得、ウエハが台座の中心の場所に載置されることを確実するためにエンドエフェクタオフセットに加えて使用され得る1つまたは複数の補正オフセットを決定する。較正プロセスを実施するために、較正ウエハ(較正プロセスで使用するように指定された通常のウエハであり得る)は、チャンバが所望のプロセス条件にあるとき、ウエハハンドリングロボットによってマルチステーションチャンバの移送台座に提供され得、較正ウエハの中心の水平位置は、かかる提供中に較正ウエハがAWCシステムを通過するときにAWCシステムによって決定され得る。ウエハハンドリングロボットは、例えば、所望に応じて、エンドエフェクタオフセットを適用し、較正ウエハとエンドエフェクタとの間の不整合を相殺することができる。しかし、以下の説明から明白になる理由のために、較正ウエハのロード中のエンドエフェクタオフセットの適用は任意選択であることが理解されよう。
較正ウエハが移送台座に提供されると、その上で1つまたは複数の較正処理動作を実施することができる。そのような動作は、例えば、較正ウエハの表面全体に円周方向に均一な厚さを有する材料の層を堆積または除去することを意図する堆積またはエッチング動作を含むことができる。層の厚さにはある程度の半径方向の変動があるかもしれないが、較正プロセスが完了した後のウエハの円周方向の厚さ、すなわち、較正ウエハの中心を中心とする円形経路に沿った較正ウエハの厚さは、理論的には一定であるかまたは一定に近く、例えば、変動が0.1%未満である必要がある。しかし、較正ウエハが台座上の中心にない場合、較正プロセスの終了時にウエハの厚さにおける円周方向の変動が大きくなる。
図4は、較正プロセス後のウエハエッジの厚さの一例を図示しており、プロットは、較正ウエハの円周の周りの角度位置の関数として、直径300mmの較正ウエハの半径約147mmでの円周方向の厚さを示す。2つのプロットが示されており、1つは第1の較正ウエハで実施される第1の較正プロセスを表す「x」データ点(401)であり、もう1つは第2の較正ウエハで実施される第2の較正プロセスを表す「+」データ点(403)である。見られるように、第1の較正ウエハの円周方向の厚さは、一般的に正弦波状に変化し、最大厚さ(ひし形のマーカで示される)は約45°の位置で発生し、最小厚さ(円形のマーカで示される)は約225°の位置で発生する。第1の較正ウエハの円周の周りの最大および最小のウエハ厚さは、台座406の中心を通過する、図4の下半分に示される第1の較正ウエハ436の表現における二重矢印線405によって示されるベクトルを定義することができ、第1の較正ウエハの表現で提供されるシェーディングは、台座中心を中心とする等しいウエハの厚さのゾーンを表す。このベクトルは、第1の較正ウエハの中心と台座中心との間のオフセットの角度方向を確立し、最大厚さと最小厚さとの間の差の大きさは、一般に、第1の較正ウエハのオフセット中心および台座中心の大きさに比例し得る。
第1の較正ウエハに対する較正プロセスの実施と、それに続くエッジの厚さの測定(例えば、チャンバの外部に位置する計測機器で実施される場合がある)に続いて、そのようなウエハが台座中心を中心とするように、移送台座に送給され得る将来のウエハのためにウエハハンドリングロボットによって適用され得る補正オフセットに関して決定がなされ得る。本明細書では「台座オフセット」と呼ばれる補正オフセットは、台座中心と第1の較正ウエハ中心との間のオフセット、およびAWCシステムを使用した第1の較正ウエハの中心の測定された水平位置に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。したがって、ウエハがウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上に載置され、チャンバがプロセス条件にあるときに通常のロード動作のためにAWCシステムを通過すると、ウエハハンドリングロボットは、エンドエフェクタを「教示された」位置に基づいた位置に移動させることができるが、エンドエフェクタオフセットを考慮し(エンドエフェクタに対するウエハ載置の変動を考慮する)、かつ台座オフセットを考慮する(ウエハハンドリングロボットが教示された非プロセス条件下でのAWCシステムに対する台座の場所とは対照的に、プロセス条件でのAWCシステムに対する台座の場所の変動を考慮する)。
場合によっては、台座オフセットを最初に第2の較正ウエハ上でテストし、次に必要に応じてさらに改良することができる。例えば、第2の較正ウエハをウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上に載置し、第2の較正ウエハに対するエンドエフェクタオフセットおよび台座オフセットを使用して、ウエハ中心が第1の較正ウエハデータから導出された推定中心位置に位置決めされるように移送台座に提供することができる(プロセスでAWCシステムを使用して第2の較正ウエハの水平ウエハ中心位置を取得する)。次いで、同じまたは同様の較正プロセスを第2の較正ウエハ上で実施することができ、次にこれをチャンバから取り外して上述と同じ計測ツールを使用して評価し、円周方向の厚さデータ、例えば、図4の第2のデータプロット(「+」マーク)を取得することができる。見られるように、第1の較正ウエハの厚さから導出された台座オフセットによりウエハの均一性が改善したが、第2の較正ウエハの円周方向の均一性は依然として改善することが可能である。
第2の較正ウエハの結果が、第1の較正ウエハの結果に基づく台座オフセットが台座上に第2の較正ウエハを正確に中心に置くことを確認しない場合、台座オフセットは、第1および第2の較正ウエハデータの結果に基づいて改良することができる。例えば、AWCシステムを使用して決定された、第1および第2の較正ウエハの中心点の水平位置間の水平距離は、第1および第2の較正ウエハ間の不均一性の差に比例し得、より正確な台座オフセットを決定し、台座オフセットを更新するために使用することを可能にする。
チャンバが複数の異なるプロセス条件で動作される場合、較正プロセスは、台座オフセットを発生させることが望まれる各プロセス条件に対して実施され得る。
マルチステーションチャンバの場面では、台座オフセットは、チャンバ内の別々の台座ごとに、上記とほぼ同じ方式で決定することができる。図5は、このようなマルチステーション台座オフセット決定技術のフロー図を図示する。ブロック502において、較正ウエハは、ウエハハンドリングロボットによって移送台座に提供され得る。AWCシステムに対する較正ウエハの中心位置は、かかる提供中にAWCシステムによって決定され得る。ブロック504において、較正ウエハは、任意選択で、インデクサによって移送台座から、台座オフセットが決定される台座に移動され得る(台座オフセットが決定されている台座が移送台座自体である場合、この動作は省略することができる)。ブロック506において、上記で論じられた較正プロセスは、較正ウエハを支持している(かつ台座オフセットが決定されている)任意の台座において、較正ウエハに対して実施され得る。ブロック508において、較正ウエハは、任意選択で、インデクサによって、較正プロセスが実施された台座から移送台座に戻され得る(ブロック504と同様に、台座オフセットが決定されている台座が台座を移送する場合、この動作は省略することができる)。ブロック510において、例えば、計測ツールを使用して、較正ウエハの均一性に関する情報を取得することができ、ブロック512において、較正プロセス中に較正ウエハを支持した台座に対する台座オフセットは、ブロック502においてAWCシステムによって決定された較正ウエハの均一性および較正ウエハのXY位置に関する情報に基づいて決定され得る。ブロック514において、台座オフセットは、較正プロセス中に較正ウエハを支持した台座を識別する情報に関連付けてメモリに記憶され得る。ブロック516において、さらなる台座オフセットが取得されるべきかどうかに関して決定がなされ得、そうである場合、技術はブロック502に戻ることができ、そこで技術を繰り返して追加の台座に対する台座オフセットを決定するか、技術を同じ台座で再度実施し、その台座に対して既に決定された台座オフセットを改良することができる。ブロック516において、さらなる台座オフセットの決定を行う必要がないと決定された場合、技術はブロック518に進むことができ、そこで通常のウエハのロードを始め、生産レベルのウエハ処理動作を開始することができる。
一般的に言えば、インデクサは、台座オフセットを決定するためのプロセスと通常の処理の一部である後のウエハ載置動作の両方を含む、ウエハ移動動作のための一貫した方式で移動するように制御することができる。例えば、4ステーションのマルチステーションチャンバでは、ウエハの移動動作ごとにインデクサを90°回転させることができる(ウエハを次の台座/ステーションに進めるため)。理想的には、ウエハをあるステーションから次のステーションに移動させる際のインデクサの回転移動は、360°/Nであり得、Nは、インデクサの回転軸の周りに配置されたステーション/台座の数である。
上記で論じられたエンドエフェクタオフセットおよび台座オフセットを決定するための技術は、単なる例示的な技術であり、他の技術も同様に使用することができることが理解されよう。エンドエフェクタオフセットおよび/または台座オフセットがどのように決定されるかに関係なく、そのようなエンドエフェクタオフセットおよび台座オフセットを使用してかかる決定に続く静的モード処理を支持する方式は、図6に関して以下の説明で概説するように、一般に同じであり得る。
図6は、静的モードにおける処理の準備として、マルチステーションチャンバにウエハを載置するための技術のフロー図を図示する。図6の技術は、ブロック602で始めることができ、マルチステーションチャンバで処理するためのウエハを選択することができる。ブロック604において、マルチステーションチャンバの台座は、選択されたウエハに対する目的台座として選択され得る。ウエハに対する「目的台座」は、本明細書で使用される用語として、通常は静的モードまたは静的インプレース回転モードの場面において、半導体処理動作中にそのウエハが位置決めされるステーション/台座を指す。
ウエハに対する目的台座がブロック604で選択されると、その目的台座に対応する台座オフセットがブロック606で取得され得る。例えば、マルチステーションチャンバのコントローラは、台座オフセットをマルチステーションチャンバの対応する台座に関連付けるデータベースから、対応する台座オフセットを選択することができる。
ブロック606で目的台座および関連する台座オフセットが選択されると、選択されたウエハは、マルチステーションチャンバの移送台座上に載置するために、ブロック608でウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上にロードされ得る。選択されたウエハはまた、目的台座または対応する台座オフセットを選択する前に、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上に載置することができる。
選択されたウエハがウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上に載置されると、マルチステーションチャンバのAWCシステムに対する選択されたウエハの中心の水平位置は、前述のように、ブロック610で決定され得、ブロック612で選択されたウエハに対するエンドエフェクタオフセットを決定するために使用され得る。
ブロック614において、選択されたウエハは、マルチステーションチャンバの移送台座に提供され、目的台座に対して選択された台座オフセットおよび選択されたウエハに対して決定されたエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、ウエハハンドリングロボットによって位置決めされ得る。
ブロック616において、移送台座がまた目的台座であるかどうかの決定を行うことができ、そうでない場合、技術はブロック618に進むことができ、マルチステーションチャンバのインデクサに、ウエハを移送台座から目的台座に移動させることができる。いくつかの実施態様では、移送台座から目的台座への選択されたウエハの移動は段階的に起こり得、追加のウエハが各段階の間に移送台座に提供され、各々が台座の異なる1つに向けられる。選択されたウエハは、いくつかのそのような実施態様では、インデクサによって継続的に支持され得るか、または他のそのような実施態様では、マルチステーションチャンバの別の台座上に載置され、次いで移動を継続するためにインデクサによって再びピックアップされ得る。選択されたウエハが対応する目的台座に移動された後、または少なくとも移送台座から移動された後、技術はブロック602に戻ることができ、移送台座が目的台座として選択されるまで技術はさらに選択されたウエハに対して繰り返され得、その時点で、技術はブロック620に進み、そこで完全にロードされたマルチステーションチャンバがロードされたウエハを処理するために使用され得る。
図6の技術は、所望に応じて、未使用のステーションへのウエハのロードをスキップして、部分的にロードされたマルチステーションチャンバにも使用することができる。加えて、いくつかの実施態様では、マルチステーションチャンバは、移送台座として機能する2つの台座を有する場合がある。そのような実施態様では、マルチステーションチャンバは、各移送台座に固有のAWCシステムを有することができ、目的台座の各々に対して2つの台座オフセットが存在し得、所与の目的台座に対する各台座オフセットは、2つの移送台座のうちの異なる1つに対して決定される。そのような実施態様では、目的台座のために選択される台座オフセットは、各台座オフセットを、ウエハをマルチステーションチャンバにロードするために使用される台座と移送台座の異なる組み合わせに関連付けるデータセットから選択され得る。ウエハが選択された移送台座上に載置され、選択された目的台座に移動される予定であるとき、選択された移送台座および選択された目的台座に対応する台座オフセットを使用して、選択された移送台座上にそのウエハを載置することができる。
図6の技術を使用して、各ウエハがその目的台座に対して中心にある場所の目的台座上に最終的に載置されることを確実にすることができ、これは一般にウエハ処理静的モード中に最高レベルのウエハ均一性を提供し得る。
図7は、オフセット条件における台座を備えたマルチステーションチャンバの一例と、示される結果として得られる台座オフセットを図示する。図7では、マルチステーションチャンバ702は、4つのステーション704を含み、各々が台座706を有する(例えば、ステーション704-1は、台座706-1を有し、以下同様)。各ステーション704内の破線の円は、マルチステーションチャンバ702がプロセス条件にないとき、例えば、マルチステーションチャンバ702が室温にあり、大気圧条件と平衡状態にあるときの対応するステーション704内の各台座706の場所を表す。この特定の例では、各台座706は、マルチステーションチャンバ702がプロセス条件にないとき、対応するステーション704内の中心にある。台座706の太い実線の輪郭は、例えば、チャンバ702がプロセス条件にあるときに起こり得るような、変位したときの台座706の位置を表す。各破線の円の中央にある点線の十字線は、チャンバ702がプロセス条件にないときの各台座706の中心位置を表す。異なるステーション704/台座706に関連付けるためにそれらの隣に番号1、2、3、または4で示されている、各台座706の中央にある実線の十字線は、チャンバ702がプロセス条件下にあるときの変位した台座706の中心を示す。
ステーション704-1の場合、台座706-1に示されている実線の十字線に加えて、台座706-2、704-3、および704-4の各々に示されている実線の十字線がある。ステーション704-1の台座706-2、704-3、および704-4の実線の十字線は、インデクサ714のインデクサ回転軸726を中心に90°(ステーション704-2から)、180°(ステーション704-3から)、または270°(ステーション704-4から)回転並進されたときの台座706-2、704-3、および704-4の中心点を表し、台座706-1の実線の十字線は、並進なしで、直接台座706-1の中心点を表す。ステーション704-1の点線の十字線の横に「0」が付いているのは、変位していない状態のときの台座706-1の中心を表し、これは、この例では、ウエハハンドリングロボット746が、ウエハが台座706-1の中心に置かれるようにウエハを送給する台座706-1の「教示された」中心に対応し得る。台座706-1は、この例では、そのような指定に関する前述の説明に従って、移送台座と見なされる。
チャンバ702はまた、この例では、2つの光センサ744を有するAWCシステム742を備えており、これは、エンドエフェクタ750によって支持されたウエハ736などのウエハのエッジおよびウエハハンドリングロボット746のロボットアーム748が、いずれかの光センサ744によって放出された光ビームと交差するときを登録するように構成され、AWCシステム742に対するウエハ736の中心に関して決定がなされることを可能にする。中心点1’、2’、3’、および4’、ならびに0’は、ステーション704-1に示されている中心点1、2、3、および4と、ウエハを移送台座706-1に提供するときにウエハハンドリングロボット746によって使用される変位ベクトルと相関する変位ベクトルに沿って変位された後の台座706-1の変位していない中心点を表す。右下に提供される詳細図に見られるように、変位した各台座中心点は、インデクサ回転軸726を中心に回転並進されると、対応する変位ベクトルが教示された中心点と4つの「変位した」台座中心点の各々との間に定義されるように、移送台座の「教示された」中心点に対して位置し得る。これらの変位ベクトルは、変位していない移送台座の0’の「教示された」中心点を中心とするウエハが特定の目的台座を中心とすることを確実するための台座オフセットの必要性を表す。例えば、ウエハ736が台座706ー2に提供され、AWCシステム742によって評価されたときにその中心点が0’の中心点と一致するように位置決めされた場合、ウエハハンドリングロボット746は、エンドエフェクタ750を変位させ、それによりウエハ736の中心は、0’と0の十字線との間に定義された変位ベクトル(台座706-1が変位していない状態で、図7に一点鎖線で表されているとき、ウエハ中心を台座706-1の中心と整列させるのに必要な変位を表す)と、0’の中心点と2’の中心点との間に定義された台座オフセットによって、0’の位置から変位している。変位ベクトルおよび台座オフセットは、例えば、2つの別個の移動として別々に適用することができ、または台座オフセットと組み合わせた元の変位ベクトルによって表される総変位を表す新しい変位ベクトルを計算することができる。同様に、AWCシステム742によって評価されたときにウエハが中心点0’の上で完全に中心に置かれていない場合、追加のエンドエフェクタオフセットは、ウエハを載置するときのウエハハンドリングロボット746の移動に同様に考慮され得る。
上記の技術は、ウエハに対して静的モード処理を実施するように構成されたマルチステーションチャンバの場面でのウエハ載置に適用可能であるが、追加の回転軸を備えたインデクサを使用する静的インプレース回転モード処理および/またはインデックス付きインプレース回転モード処理を実施するように構成されたマルチステーションチャンバの場面において、異なる技術を実践することができる。台座オフセットの代わりに、追加の回転軸を備えたインデクサを使用する静的インプレース回転モード処理および/またはインデックス付きインプレース回転モード処理では、ウエハ支持体オフセットを使用することができる。そのようなインプレース回転モードでは、ウエハがインプレースウエハ回転を実施するために使用されるウエハ支持体の回転中心を中心としない場合、ウエハは、そのウエハ支持体を使用する連続的なウエハの回収、回転、および載置動作のたびに、増大する不整合を経験する可能性がある。このような不整合の影響を最小限に抑えるか低減するために、ウエハを特定のインデクサアームに割り当て、次に、その特定のインデクサアームに関連付けられたウエハ支持体オフセットを使用して、移送台座に対するウエハの位置決めを調整することができ、それによりウエハは、選択されたインデクサアームによって移送台座から回収されたとき、選択されたインデクサアームの端に位置するウエハ支持体の回転軸の中心に置かれる。そのように位置決めされたとき、インデクサアームに対するウエハ支持体の回転は、その回転前の位置から回転後の位置へのウエハの中心点の移動をほとんどまたは理想的には全くもたらさない。そのような実施態様では、同じインデクサアームを使用して、チャンバ内のウエハの滞留全体にわたってウエハを輸送することができ、それによってウエハの中心が、ウエハ支持体オフセットに関連付けられたウエハ支持体の回転軸と整列したままであることを確実にする。
図8は、特定のプロセス条件におけるマルチステーションチャンバを用いてウエハ支持体オフセットを決定するための技術のフロー図を図示する。技術は、ブロック802で始めることができ、較正ウエハは、インデクサアームに対してウエハの回転を実施するために使用され得る回転可能なウエハ支持体を備えたインデクサを有するマルチステーションチャンバにウエハを載置するように構成されたウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上にロードされ得る。ブロック804において、ウエハ支持体オフセットが決定されるインデクサのインデクサアームが選択され得る。ブロック806において、較正ウエハは、マルチステーションチャンバのAWCシステムを通過することができ、AWCシステムに対する較正ウエハの中心の水平位置に関して決定がなされ得、次に、較正ウエハは、ブロック808において選択されたインデクサアームのウエハ支持体に提供され得る。例えば、ウエハハンドリングロボットは、ウエハをマルチステーションチャンバの移送台座に提供することができ、そこで移送台座のリフトピンが延び、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタから較正ウエハを持ち上げることができる。次にウエハハンドリングロボットは、較正ウエハの下からエンドエフェクタを引き抜くことができ、その後、インデクサを回転させ、選択されたインデクサアームを、垂直軸に沿って見たときに選択されたインデクサアームのウエハ支持体の回転軸が移送台座の中心とほぼ整列し、較正ウエハの下にある選択されたインデクサアームのウエハ支持体と整列するように位置決めすることができる。次にリフトピンが移送台座内に後退し、較正ウエハを選択されたインデクサアームのウエハ支持体上に下げることができる。
較正ウエハがウエハ支持体上にロードされると、ウエハ支持体は、ブロック810において、ウエハ支持体が取り付けられているインデクサアームに対して所定の角度だけ回転またはスピンさせられ得る。例えば、回転可能なウエハ支持体は、4つのインデクサアームを備えたインデクサについて、ウエハ支持体が装着されているインデクサアームに対して90°回転させられ得るが、他の回転角も同様に使用されてもよく、そのインデクサアームに対するウエハ支持体が回転している間、インデクサアーム自体が回転しないようにすることができる。そのような回転の後、較正ウエハは、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタによって回収され、ブロック812で再びAWCシステムを通過し、較正ウエハがウエハ支持体によって所定の角度だけ回転された後、AWCシステムに対する較正ウエハの中心の水平位置を決定することができる。ウエハハンドリングロボットは、較正ウエハを移送台座に提供し、かつそこから回収して較正ウエハをAWCシステムに通過させ、較正ウエハの中心の水平位置を取得する際、回転の前後の両方でのAWCシステムに対する較正ウエハ中心間の唯一の変位がウエハ中心とウエハ支持体の回転軸との間の不整合から生じるように、同じ運動経路をたどるようにすることができる。
ウエハ支持体の回転角、および較正ウエハの回転の前後の両方でのAWCシステムに対する較正ウエハの中心の水平位置が決定された後、ウエハ支持体オフセットは、三角法および幾何学的関係を使用して較正ウエハ中心とウエハ支持体に対する回転軸との間の水平距離を決定することによって、決定することができる。例えば、2つの較正ウエハ中心点の測定値間の水平距離がxであり、回転角がθである場合、2つの較正ウエハ中心点のいずれかとウエハ支持体の回転軸との間の水平距離(本明細書では「半径方向距離」またはrと呼ぶことができる)は、r=x・atan(θ)に従って決定することができる。半径方向距離がわかれば、回転軸の場所(ウエハ中心が回転前の水平位置からウエハ支持体上の水平位置にシフトされた方式とは逆に、AWCシステムの基準フレームにシフトされる)に対する2つの潜在的な解決策は、各々が半径方向距離rに等しい半径を有し、各々がAWCシステムによって決定された較正ウエハの水平位置の異なる1つを中心とする2つの円の間の交点を解くことによって決定され得る。回転軸の正しい場所は、回転方向と2つの水平方向の中心位置の相対的な位置決めを考慮して、これら2つの可能な解決策から選択することができる。例えば、ウエハ支持体の回転方向が時計回りであった場合、正しい回転軸の解決策は、例えば較正ウエハを2つの潜在的な回転軸の場所の各々の周りで、ウエハ支持体に適用されたのと同じ角度量で同じ回転方向に回転させる前に、較正ウエハの水平中心点を回転させることによって決定することができ、正しい回転軸は、較正ウエハの回転が実施された後、較正ウエハの水平位置と整列する水平位置の回転位置によって示される。この方式で決定される回転軸の場所は、実際には、変位した座標フレームに基づく回転軸の場所であるが、上記で決定された回転軸と同じ位置に中心点が配置された状態でウエハが位置決めされ、その後、較正プロセス中に使用されたのと同じ方式でウエハハンドリングロボットによって移動された場合、ウエハ中心点は、インデクサアームのウエハ支持体の回転中心と整列される。
AWCシステムに対するウエハ支持体の回転軸の場所が確立されると、ウエハ支持体オフセットは、台座中心(またはいくつかの他の基準フレーム)の「教示された」場所とAWCシステムに対するウエハ支持体の回転軸の場所との間のベクトルの大きさおよび方向に基づいて、ブロック814で決定され得る。
ブロック816において、さらなるウエハ支持体オフセットの決定が必要であるかどうかに関して決定がなされ得、そうである場合、技術は、他のインデクサアームのウエハ支持体のそのようなウエハ支持体オフセットをさらに決定するために、ブロック802に戻ることができる。インデクサアームの各々についてウエハ支持体オフセットが決定されると、技術はブロック818に進むことができ、そこで通常のウエハ処理動作を始めることができる。
図8の技術は、1つまたは複数のプロセス条件にあるマルチステーションチャンバを用いて実施することができることが理解されよう。そのようなウエハ支持体オフセットは、ウエハがマルチステーションチャンバに導入されるときに潜在的に存在すると一般に予想される各プロセス条件について決定され得る。加えて、2つの潜在的なウエハ負荷点、例えば、2つの移送台座がある場合、ウエハ支持体オフセットの別々のセットは、2つの異なるAWCシステムを使用して決定することができ、1つは第1の移送台座用であり、もう1つは第2の移送台座用である。
さらなる理解のために、図9~図12は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置くように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する。図13~図16は、較正ウエハがウエハ支持体の回転軸上に中心を置かないように載置された際の、上記の技術の様々な状態における較正ウエハを図示する。
図9では、エンドエフェクタ950を備えたウエハハンドリングロボットは、AWCシステム942に対するウエハ936の中心の水平位置938を決定するために使用され得る光センサ944を有するAWCシステム942を通してウエハ936を輸送させられる。次に、ウエハハンドリングロボットは、ウエハをウエハ支持体928に提供することができ、ウエハ支持体928は、図10に示すように、マルチステーションチャンバ902の台座906の上に位置決めされるインデクサアーム916に取り付けられ得る。ウエハ936は、ウエハ936の上側エッジに沿った三角形のインジケータによって示されるように、特定の向きでウエハ支持体928に提供される。
ウエハ936がウエハ支持体928に提供された後、ウエハ支持体928およびウエハ936は、図11に示すように、回転軸930の周りで所定の量だけ回転され得る。回転角が90°であるこの特定の場合、示されている三角形のインジケータを12時の位置から3時の位置に回転させる(ウエハ支持体928の場所は灰色の点線の輪郭として示されている)。
ウエハ936およびウエハ支持体928が所定の量だけ回転された後、エンドエフェクタ950は、ウエハ936を回収し、ウエハ936を再びAWCシステム942に通過させることができ、それによってAWCシステム942に対するウエハ936の中心の第2の測定値が取得される。この場合、ウエハ936の中心と回転軸930との間に完全な整列が存在し、したがって回転によるウエハ936の中心の変位は発生しなかった。
図13では、ウエハ938は、図9と同じ方式でウエハ支持体928に提供される。しかし、マルチステーションチャンバ902は、例として、例えばインデクサアーム916の熱膨張のために、ウエハ支持体928およびその回転軸930が図9に示す場所からシフトする結果となるプロセス条件下にある。ウエハ支持体928の以前の位置は、参考のために薄い灰色の点線の輪郭で示されている。図9と同様に、AWCシステム942に対するウエハ936の中心位置938は、ウエハがAWCシステム942を通過するときにAWCシステム942によって決定され得る。
図10のように、ウエハ936は、図14に示すようにウエハ支持体928上に載置され得、次いで、ウエハ支持体928は、図15に示すようにインデクサアーム916に対して回転軸930の周りで所定の量だけ回転され得、それによってウエハ936を回転軸930の周りに同じ量、例えば、90°回転させる。そのような回転の後、エンドエフェクタ950は、図16に示すように、ウエハ支持体928からウエハ936を回収してAWCシステム942を通過させ、AWCシステム942に対するウエハ中心の水平位置938’の第2の測定値を取得することができる。ウエハ936の中心とウエハ支持体928の回転軸930が整列していないという事実のために、回転軸930の周りのウエハ936の回転は、ウエハ936の回転前の中心の水平位置938と比較して、ウエハ936の回転後の中心の水平位置938’の場所のシフトによって証明されるように、ウエハ936の中心を変位させる。
右下のウエハ936の中心の回転前/回転後の水平位置938/938’の詳細図に見られるように、中心点の水平位置938および938’に対する回転軸(930’および930’ ’)の水平位置に対する2つの潜在的な解決策が示されており、解決策の各々は、ウエハ936の中心の水平位置938/938’の両方から等距離にあり、ウエハ936の中心の水平位置938/938’を潜在的な解決策930’および930’ ’の各々に結合する線の間の夾角は、ウエハ936が経験した回転角と同じであり、例えば、この例では90°である。ウエハ936が経験した回転の方向、例えば、この例では時計回りを考慮すると、回転軸の水平位置930’が、有効である2つの潜在的な解決策の唯一の解決策であることが明らかになる。AWCシステム942に対するウエハ支持体928の回転軸930’の場所がわかれば、ウエハ支持体オフセットは、各ウエハ載置動作に対するデフォルトの開始点として機能する「教示された」水平位置に対する回転軸930’の水平位置に基づいて決定され得る。
この技術は、米国特許出願第16/000,734号で論じられている技術と本質的に同様であり、上記の出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に組み込まれる。米国特許出願第16/000,734号は、一般に、「リフトパッド」または「ツイストパッド」タイプのウエハ回転デバイス(これは、台座から立ち上がってウエハを持ち上げ、回転させてから同じ台座上にウエハを再び置くウエハ支持体である)の回転軸の場所、およびそのようなツイストパッドタイプ上にウエハを載置するために使用され得る適切なオフセットを決定するための技術を対象としており、当該技術は、それ自体の軸の周りでウエハを回転させるために使用され得る他のメカニズム、例えば、そのインデクサアームの端に位置する回転可能なウエハ支持体を有するインデクサと共に使用することができる。
ウエハ支持体オフセットが決定されると、これは、ウエハ支持体オフセットが決定されたインデクサアーム/ウエハ支持体を識別する情報、および/またはそのウエハ支持体オフセットに関連付けられたインデクサの回転位置を示す情報、例えば、較正ウエハがウエハ支持体上に載置され、ウエハ支持体から取り外されたときのインデクサの回転位置(ウエハの下に位置決めされるインデクサアーム/ウエハ支持体を決定する)と関連付けて記憶され得る。ツイストパッドタイプのウエハ回転デバイスの場合、例えば、ウエハ回転デバイスがチャンバに対して所定の位置に固定されたままであり、インデクサがチャンバおよびウエハ回転デバイスに対して回転する場合、決定されるウエハ支持体オフセットは、依然としてウエハ回転デバイスの回転軸に基づいて決定されるが、各々が異なるインデクサアームに関連付けられるわけではない。そのような場合、決定された各ウエハ支持体オフセットは、ウエハ支持体オフセットに関連付けられたそのようなウエハ回転デバイスを組み込む台座と関連付けて記憶され得る。したがって、例えば、4つのウエハ支持体オフセットが決定され、各々が対応する台座に組み込まれた異なるツイストパッドタイプのウエハ回転デバイスに関連付けられている場合、特定の目的台座に関連付けられたウエハ支持体オフセットを使用して、かかるウエハがその特定の目的台座に移送される予定であるときに移送台座上にウエハを載置することができる。同様の技術はまた、ウエハ回転デバイスと台座が同一である機器、例えば、台座全体が回転するように構成され得る機器で使用されてもよい。
ツイストパッドタイプのウエハ回転デバイスのさらなる説明は、米国特許第9,960,068号および米国特許第9,892,956号、ならびに米国特許公開第2018/0158716号に見出すことができ、上記の出願はすべて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ウエハ支持体オフセットの完全なセットが決定されると、ウエハ支持体オフセットが決定されたマルチステーションチャンバは、回転可能なウエハ支持体を備えたインデクサを利用するインデックス付きインプレース回転モードまたは静的インプレース回転モードを伴う通常のウエハ処理動作に使用することができる。図17は、かかるモードのいずれかを使用する処理の準備として、ウエハをロードするための例示的な技術を図示する。
図17では、技術は、ブロック1702から始めることができ、ロードするためのウエハを選択することができる。ブロック1704において、選択されたウエハは、インデクサの選択された目的ウエハ支持体/インデクサアームに割り当てられ得、目的ウエハ支持体/インデクサアームは、ウエハ支持体/インデクサアームであり、一般に、インデクサアームに対するウエハの回転および/またはステーション間のウエハの移動中にウエハを支持する。前述のように、このような処理モードでの目的ウエハ支持体/インデクサアームは、一般に、マルチステーションチャンバ内でのウエハの滞留時間の期間、ウエハに対して同じままである。
ブロック1706において、インデクサの選択されたウエハ支持体/インデクサアームに対応するウエハ支持体オフセットは、例えば、各ウエハ支持体オフセットをインデクサの対応するインデクサアーム/ウエハ支持体に関連付けるデータベースでウエハ支持体オフセットを検索することによって取得することができる。ブロック1708において、選択されたウエハは、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタ上にロードされ得、次いで、ブロック1710において、選択されたウエハの中心の水平位置は、マルチステーションチャンバのAWCシステムに対して決定され得、ブロック1712において、選択されたウエハに対するエンドエフェクタオフセットは、AWCシステムに対する選択されたウエハの中心の水平位置に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。
選択されたウエハに対するエンドエフェクタオフセットが決定され、選択されたインデクサアーム/ウエハ支持体に対する適切なウエハ支持体オフセットが取得されると、ウエハハンドリングロボットは、ブロック1714で制御され、選択されたウエハをマルチステーションチャンバの移送台座に提供することができる(これは、マルチステーションチャンバに単一の移送ステーションしかないことを想定しており、複数の移送台座を備えたマルチステーションチャンバについては後述する)
ブロック1716において、インデクサを任意選択で回転させ、選択されたウエハの下に選択された目的ウエハ支持体を位置決めすることができる。この動作、ならびにブロック1718および1720の動作は、所望に応じて、ウエハに対して処理動作を開始する前にロードされる最後のウエハに対するロードプロセスにおいては省略されてもよい。選択された目的ウエハ支持体が選択されたウエハの下に位置決めされると、選択されたウエハは、例えば、移送台座の上に選択されたウエハを支持するために使用されるリフトピンを後退させることによって、選択されたウエハを目的ウエハ支持体上に下げることによってブロック1718で目的ウエハ支持体に移送され得る。次に、インデクサは、ブロック1720において、選択された目的ウエハ支持体およびそれによって支持された選択されたウエハを、選択されたウエハが移送台座への追加のウエハの提供を妨害しない位置まで回転させることができる。
ブロック1722において、追加のウエハをマルチステーションチャンバにロードする必要があるかどうかに関して決定を行うことができる。さらにウエハをマルチステーションチャンバにロードする必要がない場合、技術はブロック1724に進むことができ、ウエハ処理動作を始めることができる。さらにウエハをマルチステーションチャンバにロードする必要がある場合、技術はブロック1702に戻ることができ、異なるウエハを選択して技術を繰り返すことができる。
台座オフセットと同様に、様々なウエハロード動作中に複数のプロセス条件に一般的に遭遇すると予想される場合、プロセス条件ごとにウエハ支持体オフセットの別々のセットを決定することができ、それによって、プロセス条件のどの特定のプロセス条件が適用可能であるかに関係なく、ウエハをインデクサのウエハ支持体上に正確に載置することができる。さらに、複数の移送台座がマルチステーションチャンバに提供される場合、異なるAWCシステムおよび各移送台座に関連付けられたウエハ支持体オフセットの異なるセットが存在する可能性がある。したがって、2つの移送台座および4アームインデクサを備えた4ステーションシステムでは、所与のプロセス条件に関連付けて、ウエハ支持体オフセットの8つのセットが存在し、1つは第1の移送台座に提供されるウエハ用のインデクサの各インデクサアーム/ウエハ支持体用であり、もう1つは第2の移送台座に提供されるウエハ用のインデクサの各インデクサアーム/ウエハ支持体用である。
上記で論じられたウエハ載置技術を使用することの均一性の利点は、図18~図21に関して以下でより詳細に論じられる。図18~図21の各々は、4つのステーション(ステーション1、2、3、および4、左下隅のステーション番号1から開始し、徐々に時計回りに進む)を備えたマルチステーションチャンバ1802を図示する。
図18は、従来のインデックス付けモードのチャンバ1802を図示しており、ウエハ1836は、インデクサアームに対してウエハを独立して回転させないインデクサ(図示せず)によってステーション間を移送され得る(図18~図21では、ステーション間の移動はステーション間の大きな矢印で示されているが、ステーション間の小さな狭い半径の矢印は、ウエハを支持するインデクサアームに対する、異なるステーションでの処理フェーズ間のウエハの回転を示し、丸棒記号で示されている場合は、そのような回転がないことを示す)。したがって、ウエハは、現在どのステーションに位置決めされているか、または移動されているかに関係なく、例えば、インデクサの回転の中心に最も近く位置決めされた同じ側(各ウエハ上の点AとBとの間の弧状のエッジなど)で、同じ概して半径方向の向きにとどまる。その結果、ウエハ中心と台座中心との間の不整合(わかりやすくするために誇張されている図示の不整合など)により、図18のチャートに示すようなウエハの不均一性をもたらし得る。
図19は、インデックス付きインプレース回転モードのチャンバ1802を図示しており、ウエハ1836はすべて移送台座に提供されており、その結果、各ウエハ中心は、例えば、適切なウエハ支持体オフセットを使用して、そのウエハをマルチステーションチャンバ内の台座に輸送するために使用されるインデクサアームのウエハ支持体の回転軸上で完全にまたはほぼ完全に中心に置かれており、加えて、台座中心およびウエハ支持体の回転軸は、すべてのウエハ支持体の回転軸が対応する台座の中心と同時に水平面で整列され得るように、すべて完全にまたはほぼ完全に位置決めされる。したがって、各ウエハの中心は、ウエハがどの台座に移動されるかに関係なく、一般に、各台座の中心と完全に整列され得る。このようなシナリオは、例えば、台座オフセットおよびウエハ支持体オフセットがすべて同一またはほぼ同一であることが判明した場合に発生する可能性がある。図19の下部のチャートに見られるように、これにより、円周方向のウエハの厚さが非常に均一になり、この場合、各ウエハは、処理の各フェーズにおいて各台座上に完全にまたはほぼ完全に中心に置かれる。さらに、各ウエハが1つのステーションから次のステーションに移動し、また各処理フェーズ間でインデクサアームに対して回転するとき、発生する可能性のある小さな不均一性が各ウエハの4つの象限すべてで平均化され得る。
図20は、インデックス付き回転モードのより可能性の高いシナリオを図示しており、各ウエハは、選択されたインデクサアームに対するウエハ支持体オフセットを使用して移送台座に提供され、それによって各ウエハの中心をそれぞれのウエハ支持体の回転軸と整列させるが、ウエハ支持体の回転軸は、台座の中心と完全に整列することができない場合がある。これは、インデクサアームおよびマルチステーションチャンバが異なる熱膨張量を受けるため、例えば、それにより図19に図示される完全な整列を実現することが不可能であるために発生する可能性がある。したがって、各ウエハは、各処理フェーズの間にインデクサのインプレース回転メカニズムによってインデクサアームに対して回転させることができ、これは、回転軸に対する元の位置決めから、そのウエハ用に選択されたウエハ支持体の回転軸に対するウエハの中心の「ふらつき」を引き起こすことなく、台座関連の不均一性を平均化するように作用し得る。その結果、図の左下隅のチャートからわかるように、ウエハ均一性は図19の理想的なケースほど均一ではないが、図18の従来のインデックス付けモードと比較すると、依然として大幅に改善されている。
図21は、ウエハが移送台座に提供される前にウエハ支持体オフセットに提供されなかった、インデックス付き回転モードのチャンバ1802を図示する。その結果、ウエハの中心は、そのウエハ用に選択されたウエハ支持体の回転軸と整列されず、これによりウエハは、あるステーションから次のステーションに移送するたびに、回転軸に対して開始位置が何であれ「ふらつく」ようになる。これにより、ウエハの均一性は、図20に関して観察されたものと比較して顕著な不均一性を示し、上述の技術の利点を実証している。
上記の技術はまた、台座オフセットおよび/またはウエハ支持体オフセットの使用がすぐには明らかにならないような方式で実施され得ることが理解されよう。例えば、上記の説明は、台座オフセットまたはウエハ支持体オフセットを、ウエハハンドリングロボットの教示中に使用される較正ウエハの中心点(AWCシステムによって決定される)などの一般的な「開始点」に適用することに焦点を当てており、これは、各ウエハ載置に対する基準フレームとして機能し、次に、特定の台座またはインデクサウエハ支持体への移送に備えてウエハを適切に載置するために、適切な台座オフセットまたはウエハ支持体オフセットと併せて適切なエンドエフェクタオフセットを使用して調整することができ、上記の技術はまた、例えば、複数の台座固有またはウエハ支持体固有の開始点/基準フレームを使用し、特定のウエハ載置を決定するときに使用する適切なそのような開始点または基準フレームを単に選択することによって実施することができる。しかし、そのような技術は、それにもかかわらず、本質的に、台座オフセットおよび/またはウエハ支持体オフセットの概念を使用することが理解されよう。そのような各台座固有またはウエハ支持体固有の開始点/基準フレームは、共通の基準フレーム、例えば、マルチステーションチャンバに対して空間に固定されている座標系の点から何らかの方式でオフセットされ、このオフセットは、当該開始点/基準フレームの性質に応じて、台座オフセットまたはウエハ支持体オフセットに対応する。したがって、各ウエハの載置をガイドするために検索および使用される台座固有またはウエハ支持体固有の開始点/基準フレームに対して記憶された値には、事実上、対応する台座オフセットまたはウエハ支持体オフセットが既に適用されている。したがって、そのような台座固有またはウエハ支持体固有の開始点/基準フレームに基づくウエハの載置は、本質的に、必要に応じて、対応する台座オフセットまたはウエハ支持体オフセットにも基づいている。
本明細書で論じられる様々な技術は、一般に、例えば、AWCシステムに基づく基準フレームなど、マルチステーションチャンバの外部にある基準フレームに対するウエハ位置および様々な他の位置情報を決定することを伴い、そのような位置情報は、事実上、ウエハハンドリングロボットの移動によって並進され、これは事実上、各ウエハ載置に対して同じ並進動作を実施するように非常に正確に制御することができる(ただし、適用され得る様々なオフセットに基づいて修正される可能性がある)ことも理解されよう。例えば、ウエハハンドリングロボットによって実行されるデフォルトの並進動作により、ウエハハンドリングロボットのエンドエフェクタに対して固定された基準点が水平Y軸に沿って+400mm並進して(移動時に水平X軸に沿って並進せずに)ウエハを移送台座に提供する場合、ウエハハンドリングロボットは、エンドエフェクタオフセット、台座オフセット、ウエハ支持体オフセット、または他のオフセットが使用されていないすべてのウエハ載置動作でそのような並進を実施する。しかし、X方向に-2mm、Y方向に+3mmのエンドエフェクタオフセットが必要であると決定された場合、X方向に+1mm、Y方向に-2mmの台座オフセットと組み合わせて、ウエハハンドリングロボットは、例えば、(0mm、400mm)、続いて(-2mm、3mm)、続いて(1mm、-2mm)の3つの別個の(X、Y)並進動作を実施することができる可能性がある(このような並進の任意の順序を遂行することができるが、最終結果は同じである)。あるいは、これらの変位、例えば、(1mm、401mm)の合計である新しい変位ベクトルを計算して使用することも可能である。一般的に言えば、AWCシステムによって、またはそのような座標に基づいて決定された座標は、マルチステーションチャンバ内でウエハを適切に位置させるために、移送台座に関連付けられたマルチステーションチャンバ内の対応する場所に並進する必要がある。
使用される特定の初期基準フレームの選択は、ある程度任意であり得、上記の例では、基準フレームは、ウエハハンドリング教示動作中に取得されたデータ点に基づいて確立されるが、較正と実際のウエハロード動作の両方において、処理の準備としてウエハの中心の水平位置の測定値を取得するために使用されるシステムに対して固定されている限り、多数の基準フレームのいずれかを使用することができることが理解されよう。
本明細書で論じられるようなマルチステーションチャンバを含む半導体処理ツールは、互いに動作可能に接続され、例えば、ウエハハンドリングロボットの移動、通過したウエハから測定点を取得するためのAWCシステムの動作、リフトピン、インデクサ、および各マルチステーションチャンバ内にあり得る他の機器、例えば、ツイストパッド、インデクサ上の回転可能なウエハ支持体などの動作を含む、半導体処理ツールの動作の様々な側面を制御するように構成され得る1つまたは複数のプロセッサおよび1つまたは複数のメモリデバイスを含み得るコントローラを含むことができる。そのようなコントローラは、例えば、1つまたは複数のプロセッサを制御して、例えば、半導体処理ツールに、本明細書で論じられる動作モードのいずれかでマルチステーションチャンバ内で処理を実施させ、また、選択された動作モードに応じて、所与のウエハ載置に対して適切な台座オフセットまたはウエハ支持体オフセットを選択させることを含む、本明細書で論じられる技術のいずれかを実施させるためのコンピュータ実行可能命令を1つまたは複数のメモリデバイスに記憶することができる。そのようなコントローラはまた、1つまたは複数のプロセッサを制御して、場合によっては、台座オフセットおよび/またはウエハ支持体オフセットを決定するために使用され得る、本明細書で論じられる較正プロセスの一部またはすべてを実施させるためのコンピュータ実行可能命令で構成され得る。
例えば、ウエハ支持体オフセットを決定する場合、コントローラは、図8に関して論じられたすべての動作を実施するように構成され得、そのような技術は、AWCシステムからのデータとインデクサアームおよびウエハハンドリングロボットの位置決めセンサを使用して実施される可能性があり、外部機器の使用の恩恵を受けない場合がある。しかし、図5の技術に従って台座オフセットを決定する場合、コントローラは、図5の動作の一部のみを実施するように構成することができる。例えば、適切な台座オフセットの推定を決定することができるようにするのに十分な解像度のウエハ均一性測定値を取得するには、コストのためにそのようなツールに標準機器として通常含まれない計測機器が必要になる場合がある。そのような場合、計測ツールは、ツール間を移動したり、または実験室に位置して、ウエハの均一性を別々に評価するために使用され得る別々の機器であってもよい。均一性測定値からのデータは、コントローラが関連する台座オフセットを決定することができるようにコントローラに直接供給され得るか、または台座オフセットは、他の場所で、例えば、取得された均一性データにアクセス可能である計測ツールまたは別のコンピューティングデバイスによって決定することができる。そのような場合、コントローラには、かかる情報が取得された後、所望の台座オフセットを示す情報が単に提供され得る。
さらに、本明細書で論じられるマルチステーションチャンバに使用される技術は、複数のマルチステーションチャンバを含むツールにも実装され得ることが理解されるであろう。図22は、複数のマルチステーションチャンバを備えた例示的な半導体処理ツールを図示する。図22では、図示の半導体処理ツールは、4つのマルチステーションチャンバ2202を含み、その各々が、インデクサ2214の周りに円形に配置された4つのステーション/台座(台座は示されていないが、本明細書に示されている他の台座と同様であり得る)を有する。各チャンバ2202内の台座/ステーションの1つは、移送台座/移送ステーションとして指定することができ、ロボットアーム2248およびエンドエフェクタ2250を有し、ウエハがその開口部を介して各チャンバ2202へと通過することを可能にする方式で各チャンバ2202と接続され得る移送チャンバ2270を備えて位置するウエハハンドリングロボットとの間でウエハを受容または提供するように構成することができる。各チャンバ2202は、ウエハがAWCシステム2242を通過するときにウエハ中心測定値を取得するためにコントローラ2264によって使用され得るAWCシステム2242を有し得る。コントローラ2264は、前述のように、1つまたは複数のプロセッサ2266および1つまたは複数のメモリデバイス2268を有することができ、これらは、互いに、および上記で論じられた様々な機器と動作可能に接続され得る。そのような実施態様では、ウエハが一度に複数の移送台座に提供され得るように、複数のロボットアームが存在してもよい。
上述のように、コントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは、1つまたは複数の処理ツール、1つまたは複数のチャンバ、1つまたは複数の処理用プラットフォーム、および/または特定の処理構成要素(ウエハ台座、ガス流システムなど)を含む半導体処理装置を含むことができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれることがあり、1つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および/またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示されるプロセスのいずれか、ならびに半導体処理に影響を及ぼす様々なパラメータを制御するようにプログラムされてもよい。そのようなプロセスとしては、処理ガスの送給、温度設定(例えば、加熱および/または冷却)、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数(RF)発生器設定、RF整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する他の搬送ツールおよび/またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が含まれる。
広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および/またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてもよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)として定義されたチップ、および/または1つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令(例えば、ソフトウェア)を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定(またはプログラムファイル)の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実施するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、1つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および/またはウエハダイの製作における1つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。
コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ(例えば、サーバ)は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび/または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでもよく、そのようなパラメータおよび/または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、1つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的(本明細書で説明されるプロセスおよび制御など)に向けて協働する1つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の1つまたは複数の集積回路であって、(例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として)遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる1つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。
例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積(PVD)チャンバまたはモジュール、化学気相堆積(CVD)チャンバまたはモジュール、原子層堆積(ALD)チャンバまたはモジュール、原子層エッチング(ALE)チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および/または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを含むことができるが、これらに限定されない。
上述のように、ツールによって実施される1つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、1つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および/もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。
本明細書で使用される「ウエハ」という用語は、半導体ウエハもしくは基板、または他の同様のタイプのウエハもしくは基板を指すことができる。
本明細書における序数標識、例えば(a)、(b)、(c)、…の使用は組織的な目的のためのものに過ぎず、各序数標識に関連する項目に特定の順序または重要性を伝えることを意図していないことも理解されたい。例えば、「(a)速度に関する情報を取得し、(b)位置に関する情報を取得する」は、速度に関する情報を取得する前に位置に関する情報を取得すること、位置に関する情報を取得する前に速度に関する情報を取得すること、および速度に関する情報を取得すると同時に位置に関する情報を取得することを含む。それにもかかわらず、序数標識に関連するいくつかの項目が本質的に特定の順序、例えば、「(a)速度に関する情報を取得し、(b)速度に関する情報に基づいて第1の加速度を決定し、(c)位置に関する情報を取得する」を必要とする場合があり得、この例では、(b)が(a)で取得された情報に依存しているため、(a)を(b)の前に実施する必要があるが、(c)は、(a)または(b)のいずれかの前または後に実施することができる。
本開示に記載されている実施態様に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義される一般原則は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施態様に適用することができる。したがって、請求項は、本明細書に示される実施態様に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される本開示、原理、および新規の特徴と一貫する最も広い範囲を与えられるべきである。
別々の実施態様の文脈において本明細書で説明されるある特徴はまた、単一の実施態様における組み合わせにおいて実装することが可能である。逆に、単一の実施態様の文脈において説明される様々な特徴もまた、複数の実施態様において別々に、または任意の適切な副次的組み合わせにおいて実装することが可能である。さらに、特徴がある組み合わせにおいて作用するものとして上記に説明され、さらに、そのようなものとして最初に請求され得るが、請求される組み合わせからの1つまたは複数の特徴は、場合によっては、組み合わせから削除することができ、請求される組み合わせは、副次的組み合わせまたは副次的組み合わせの変形例を対象とし得る。
同様に、動作は、特定の順序で図面に描写され得るが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が示される特定の順序で、もしくは連続的順序で実施される、またはすべての図示される動作が実施される必要はないと理解されるべきである。さらに、図面は、フロー図の形態で1つまたは複数の例示的なプロセスを概略的に描写し得る。しかし、描写されていない他の動作も、概略的に図示される例示的なプロセスに組み込むことができる。例えば、1つまたは複数の追加の動作を、図示される動作の前、後、同時に、またはそれらの間に実施することができる。ある状況では、マルチタスクおよび並列処理が有利であり得る。さらに、上記に説明される実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様におけるそのような分離を要求するものとして理解されるべきではなく、説明されるプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において共に統合するか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化することができることを理解されたい。加えて、他の実施態様も、以下の請求項の範囲内である。場合によっては、請求項に列挙されるアクションは、異なる順序で実施され、依然として望ましい結果を達成することができる。

Claims (22)

  1. 装置であって、
    インデクサ、および前記インデクサの回転軸を中心とする円形アレイ内にN個の台座を有する第1のチャンバであって、前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの1つの台座は、移送台座であり、前記第1のチャンバの各台座は、ウエハを支持するように構成され、Nは、1よりも大きい整数であり、前記第1のチャンバは、前記移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムを含み、前記第1のチャンバは、マルチステーション半導体処理チャンバである第1のチャンバと、
    個々のウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供するように構成されたロボットアームを有するウエハハンドリングロボットと、
    1つまたは複数のプロセッサおよび1つまたは複数のメモリデバイスを含むコントローラと
    を備え、
    前記1つまたは複数のプロセッサ、前記1つまたは複数のメモリデバイス、前記ウエハハンドリングロボット、前記第1のチャンバの前記インデクサ、および前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムは、互いに動作可能に接続され、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサを制御して、
    a)第1のウエハに対する前記第1のチャンバの目的台座として、前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの1つを選択させ、
    b)前記第1のチャンバのN個の台座オフセットのセットから、前記第1のチャンバの前記目的台座に関連付けられた第1の台座オフセットを選択させ、前記第1のチャンバの前記N個の台座オフセットのセットの各台座オフセットは、前記第1のチャンバの前記N個の台座の異なる台座に関連付けられており、
    c)前記第1のウエハの中心の水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    d)前記第1のウエハの前記中心の前記水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムから取得された前記情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のウエハに関連付けられた第1のエンドエフェクタオフセットを決定させ、
    e)前記ロボットアームに、前記第1の台座オフセットおよび前記第1のエンドエフェクタオフセットに基づいて、前記第1のウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させる
    ためのコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  2. 請求項1に記載の装置であって、
    前記第1のチャンバ、前記1つまたは複数のプロセッサ、および前記1つまたは複数のメモリデバイスは、互いに動作可能に接続され、前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    f)前記第1のチャンバの前記インデクサに、前記第1のウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座から前記第1のチャンバの前記目的台座に移動させ、
    g)前記第1のチャンバに、前記第1のチャンバの前記目的台座上の前記第1のウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  3. 請求項1に記載の装置であって、
    前記第1のチャンバ、前記1つまたは複数のプロセッサ、および前記1つまたは複数のメモリデバイスは、互いに動作可能に接続され、
    前記第1のチャンバの前記移送台座は、前記第1のチャンバの前記目的台座であり、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、前記第1のチャンバに、前記第1のウエハが前記第1のチャンバの前記目的台座上にある間に前記第1のウエハを処理させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  4. 請求項1に記載の装置であって、
    前記第1のチャンバ、前記1つまたは複数のプロセッサ、および前記1つまたは複数のメモリデバイスは、互いに動作可能に接続され、前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    N個のウエハの各々に対して(a)~(e)を実施させ、前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの異なる台座は、前記N個のウエハの各々に対して前記第1のチャンバの前記目的台座として選択され、
    前記第1のチャンバの前記インデクサに、前記N個のウエハの前記第1~第Mのウエハの各ウエハを、前記第1~第Mのウエハの各ウエハに対して選択された前記第1のチャンバの前記目的台座に移動させ、M=N-1であり、前記第1のチャンバの前記移送台座は、第Nのウエハに対する第1のチャンバの目的台座であり、
    前記第1のチャンバに、前記N個のウエハの各ウエハが前記第1のチャンバの前記対応する目的台座によって支持されている間に前記N個のウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  5. 請求項1に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    f)第1の較正ウエハに対する前記第1のチャンバの目的較正台座として、前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの1つを選択させ、
    g)前記第1の較正ウエハの中心の水平位置を示す、前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    h)前記ロボットアームに、前記第1の較正ウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させ、
    i)前記第1のチャンバに、前記第1の較正ウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施することを含む較正プロセスを実施させ、
    j)(i)の前記較正プロセスの前記実施に起因する前記第1の較正ウエハの不均一性および前記第1の較正ウエハの前記中心の前記水平位置を示す情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のチャンバの前記目的較正台座に対する予備台座オフセットを取得させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  6. 請求項5に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、前記第1のチャンバの前記インデクサに、(h)と(i)の前記実施の間に前記第1の較正ウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座から前記第1のチャンバの前記目的較正台座に移動させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  7. 請求項5に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、前記第1のチャンバの前記目的較正台座に対する前記台座オフセットとして前記予備台座オフセットを使用させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  8. 請求項5に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    k)第2の較正ウエハの中心の水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記移送台座に関連付けられた前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    l)前記ロボットアームに、前記第2の較正ウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させ、
    m)前記第1のチャンバに、前記第2の較正ウエハに対して前記較正プロセスを実施させ、
    n)前記第2の較正ウエハの不均一性を示す情報、前記第1の較正ウエハの不均一性を示す前記情報、前記第1の較正ウエハの前記中心の前記水平位置、および前記第2の較正ウエハの前記中心の前記水平位置に少なくとも部分的に基づいて、前記目的較正台座に対する前記台座オフセットを決定させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  9. 請求項1に記載の装置であって、
    前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの1つは、二次移送台座であり、前記第1のチャンバは、前記二次移送台座に関連付けられた二次アクティブウエハセンタリングシステムを含み、前記ウエハハンドリングロボットは、個々のウエハを前記第1のチャンバの前記二次移送台座に提供するように構成された追加のロボットアームを有し、前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    f)追加のウエハに対する前記第1のチャンバの目的台座として、前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの1つを選択させ、
    g)前記第1のチャンバのN個の第2の台座オフセットから前記第1のチャンバの前記目的台座に関連付けられた対応する台座オフセットを選択させ、前記第1のチャンバの各台座オフセットは、前記第1のチャンバの前記N個の台座の異なる台座に関連付けられており、
    h)前記追加のウエハの中心の水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記二次アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    i)前記追加のウエハの前記中心の前記水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記二次アクティブウエハセンタリングシステムから取得された前記情報に少なくとも部分的に基づいて、前記追加のウエハに関連付けられた第2のエンドエフェクタオフセットを決定させ、
    j)前記追加のロボットアームに、前記台座オフセットおよび前記第2のエンドエフェクタオフセットに基づいて、前記追加のウエハを前記第1のチャンバの前記二次移送台座に提供させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  10. 請求項1に記載の装置であって、
    インデクサ、および前記インデクサの回転軸を中心とする円形アレイ内にR個の台座を有する第2のチャンバであって、前記第2のチャンバの前記R個の台座のうちの1つは、前記第2のチャンバの移送台座であり、前記第2のチャンバの各台座は、ウエハを支持するように構成され、Rは、1よりも大きい整数であり、前記第2のチャンバは、前記第2のチャンバの前記移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムを含み、前記第2のチャンバは、マルチステーション半導体処理チャンバである第2のチャンバ
    をさらに備え、
    前記1つまたは複数のプロセッサ、前記1つまたは複数のメモリデバイス、前記ウエハハンドリングロボット、前記第2のチャンバの前記インデクサ、および前記第2のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムは、互いに動作可能に接続され、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    f)追加のウエハに対する前記第2のチャンバの目的台座として、前記第2のチャンバの前記R個の台座のうちの1つを選択させ、
    g)前記第2のチャンバのR個の第2の台座オフセットのセットから、前記第2のチャンバの前記目的台座に関連付けられた対応する第2の台座オフセットを選択させ、前記第2のチャンバの各第2の台座オフセットは、前記第2のチャンバの前記R個の台座の異なる台座に関連付けられており、
    h)前記追加のウエハの中心の水平位置を示す、前記第2のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    i)前記追加のウエハの前記中心の前記水平位置を示す、前記第2のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムから取得された前記情報に少なくとも部分的に基づいて、前記追加のウエハに関連付けられた第2のエンドエフェクタオフセットを決定させ、
    j)前記ロボットアームに、前記第2の台座オフセットおよび前記第2のエンドエフェクタオフセットに基づいて、前記追加のウエハを前記第2のチャンバの前記移送台座に提供させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  11. 請求項1に記載の装置であって、
    前記インデクサアームは、複数のインデクサアームを含み、
    各インデクサアームは、一端で前記インデクサの中心ハブに接続され、他端で、そのインデクサに対して対応する回転軸の周りを回転するように構成されたウエハ支持体を有し、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    f)第2のウエハに対する前記第1のチャンバの目的ウエハ支持体として、前記インデクサアームによって支持された前記複数のウエハ支持体からウエハ支持体を選択させ、
    g)N個のウエハ支持体オフセットのセットから前記第1のチャンバの前記目的ウエハ支持体に関連付けられた第1のウエハ支持体オフセットを選択させ、各ウエハ支持体オフセットは、前記複数のウエハ支持体の異なるウエハ支持体に関連付けられており、
    h)前記第2のウエハの中心の水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    i)前記第2のウエハの前記中心の前記水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムから取得された前記情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第2のウエハに関連付けられた第1のエンドエフェクタオフセットを決定させ、
    j)前記ウエハハンドリングロボットに、前記第1のウエハ支持体オフセットおよび前記第1のエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  12. 請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、前記第1のチャンバの前記N個の台座の各台座について、
    前記第1のチャンバの前記台座に関連付けられた前記台座オフセットを取得させ、
    各台座オフセットを前記第1のチャンバの前記N個の台座の前記対応する台座に関連付けるデータ構造に、前記第1のチャンバの前記台座に関連付けられた前記台座オフセットを記憶させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  13. 請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
    Nは、4に等しい、装置。
  14. 請求項1~11のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    前記チャンバに対するプロセス条件を決定させ、
    前記プロセス条件に関連付けられた前記第1のチャンバのN個の台座オフセットのセットから、前記第1のチャンバの前記目的台座に関連付けられた前記第1の台座オフセットを選択することによって(b)を実施させ、前記第1のチャンバのN個の台座オフセットの複数のセットが存在し、各々が異なるプロセス条件に関連付けられる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  15. 装置であって、
    インデクサ、および前記インデクサの回転軸を中心とする円形アレイ内にN個の台座を有する第1のチャンバであって、前記第1のチャンバの前記N個の台座のうちの1つの台座は、移送台座であり、前記第1のチャンバの各台座は、ウエハを支持するように構成され、Nは、1よりも大きい整数であり、前記第1のチャンバは、前記移送台座に関連付けられたアクティブウエハセンタリングシステムを含み、前記第1のチャンバは、マルチステーション半導体処理チャンバであり、前記インデクサは、N個のインデクサアームを有し、各インデクサアームは、i)第1の軸の周りを回転するように構成された中心ハブと接続された近位端、およびii)そのインデクサアームに対して対応する第2の軸の周りを回転するように構成されたウエハ支持体を支持する遠位端を有する第1のチャンバと、
    個々のウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供するように構成されたロボットアームを有するウエハハンドリングロボットと、
    1つまたは複数のプロセッサおよび1つまたは複数のメモリデバイスを含むコントローラと
    を備え、
    前記1つまたは複数のプロセッサ、前記1つまたは複数のメモリデバイス、前記ウエハハンドリングロボット、前記第1のチャンバの前記インデクサ、および前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムは、互いに動作可能に接続され、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサを制御して、
    a)第1のウエハに対する前記第1のチャンバの目的ウエハ支持体として、前記インデクサアームによって支持された前記複数のウエハ支持体からウエハ支持体を選択させ、
    b)N個のウエハ支持体オフセットのセットから前記第1のチャンバの前記目的ウエハ支持体に関連付けられた第1のウエハ支持体オフセットを選択させ、各ウエハ支持体オフセットは、前記複数のウエハ支持体の異なるウエハ支持体に関連付けられており、
    c)前記第1のウエハの中心の水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    d)前記第1のウエハの前記中心の前記水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムから取得された前記情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のウエハに関連付けられた第1のエンドエフェクタオフセットを決定させ、
    e)前記ウエハハンドリングロボットに、前記第1のウエハ支持体オフセットおよび前記第1のエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、前記第1のウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させる
    ためのコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  16. 請求項15に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    f)(e)の後、前記目的ウエハ支持体の前記対応する第2の軸が前記第1のウエハの前記中心と整列するように前記インデクサを回転させ、
    g)前記第1のウエハの前記中心が前記目的ウエハ支持体の前記第2の軸と整列した状態で、前記第1のウエハを前記目的ウエハ支持体上に載置させ、
    h)(g)の後、前記インデクサを回転させ、前記第1のウエハを、前記移送台座を有する前記第1のチャンバのステーションから前記移送台座以外の台座を有する前記第1のチャンバの別のステーションに移動させ、
    i)前記第1のウエハを前記別のステーションの前記台座上に載置させ、
    j)前記第1のウエハに対する前記ウエハ支持体を、(g)と(i)との間の前記ウエハ支持体を支持する前記インデクサアームに対して前記対応する第2の軸の周りで回転させ、
    k)前記第1のチャンバに、前記第1のウエハが前記別のステーションの前記台座上にある間に前記第1のウエハに対して1つまたは複数の半導体処理動作を実施させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  17. 請求項15に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、第2~第Nのウエハの各ウエハについて、
    f)各ウエハに対する前記第1のチャンバの目的ウエハ支持体として、前記インデクサアームによって支持された前記複数のウエハ支持体からウエハ支持体を選択させ、
    g)前記N個のウエハ支持体オフセットのセットから、各ウエハに対する前記第1のチャンバの前記目的ウエハ支持体に関連付けられた対応するウエハ支持体オフセットを選択させ、
    h)各ウエハの中心の水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    i)各ウエハの前記中心の前記水平位置を示す、前記第1のチャンバの前記アクティブウエハセンタリングシステムから取得された前記情報に少なくとも部分的に基づいて、各ウエハに対する対応するエンドエフェクタオフセットを決定させ、
    j)前記ウエハハンドリングロボットに、各ウエハに対する前記対応するウエハ支持体オフセットおよび各ウエハに対する前記対応するエンドエフェクタオフセットに少なくとも部分的に基づいて、各ウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させ、
    k)(j)の後、各ウエハに対する前記目的ウエハ支持体の前記対応する第2の軸が各ウエハの前記中心と整列するように前記インデクサを回転させ、
    l)各ウエハの前記中心が各ウエハに対する前記目的ウエハ支持体の前記第2の軸と整列した状態で、各ウエハを各ウエハに対する前記目的ウエハ支持体上に載置させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  18. 請求項17に記載の装置であって、
    前記第1のチャンバの各台座は、前記第1のチャンバの対応するステーションに関連付けられており、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    (m)(l)の後、前記インデクサに、一斉に、前記N個のウエハの各々を、前記N個のウエハの各ウエハが(m)の前にあった前記第1のチャンバの前記ステーションから前記N個のウエハの別のウエハが(m)の前にあった前記第1のチャンバのステーションに移動させ、
    (n)前記N個のウエハの各々を各ウエハが(m)に移動した前記ステーションの前記台座上に載置させ、
    (o)(l)と(n)との間で、前記ウエハの各々に対する前記目的ウエハ支持体に、各目的ウエハ支持体を支持する前記インデクサアームに対して各目的ウエハ支持体の前記第2の軸の周りで前記対応するウエハを回転させ、
    (p)前記第1のチャンバに、(n)の後に前記N個のウエハに対して1つまたは複数の処理動作を実施させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、
    装置。
  19. 請求項18に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    (l)~(p)を1回以上繰り返させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  20. 請求項18に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサをさらに制御して、
    (l)~(p)をN回以上繰り返させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  21. 請求項15に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサを制御して、
    f)第1の較正ウエハに対する前記第1のチャンバの目的較正ウエハ支持体として、前記N個のウエハ支持体のうちの1つを選択させ、
    g)前記第1の較正ウエハの中心の水平位置を示す、前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    h)前記ロボットアームに、前記第1の較正ウエハを前記第1のチャンバの前記移送台座に提供させ、
    i)前記目的較正ウエハ支持体が前記第1の較正ウエハの下に位置決めされるように前記インデクサを回転させ、
    j)前記第1の較正ウエハを前記目的較正ウエハ支持体上に載置させ、
    k)第1の角度量だけ、および第1の方向に前記対応する第2の軸を中心に、前記目的較正ウエハ支持体およびそれによって支持された前記第1の較正ウエハを回転させ、
    l)前記ロボットアームに、前記第1のチャンバから前記第1の較正ウエハを回収させ、
    m)前記第1の較正ウエハの前記中心の更新された水平位置を示す、前記アクティブウエハセンタリングシステムからの情報を取得させ、
    n)前記第1の較正ウエハの前記中心の前記水平位置、前記第1の較正ウエハの前記中心の前記更新された水平位置、前記第1の角度量、および前記第1の方向に少なくとも部分的に基づいて、前記目的較正ウエハ支持体に対する前記ウエハ支持体オフセットを決定させ、
    o)データ構造に、前記目的較正ウエハ支持体である前記ウエハ支持体に関連付けて前記目的較正ウエハ支持体に対する前記ウエハ支持体オフセットを記憶させる
    ための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
  22. 請求項22に記載の装置であって、
    前記1つまたは複数のメモリデバイスは、前記1つまたは複数のプロセッサを制御して、各繰り返しのための前記目的較正ウエハ支持体として異なる1つの前記ウエハ支持体を使用して、(f)~(o)をN-1回繰り返させるための追加のコンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。
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