(57)【要約】  搬送室に配置されたプロセス室に向って１つの平面でウェーハ（３）を動かすための搬送装置（２，２０，２１）を含んでいる搬送室と、前記プロセス室よりも手前で前記搬送室の内部に配置された、第１の検知点（４）と第２の検知点（５）でエッジの検出をすることによってウェーハ（３）の位置を検出するための個々のセンサ（１）とを備え、測定された両方の前記検知点（４，５）の電子的な評価によって、既知であるウェーハ直径のもとでウェーハ（１２）の真の位置が判定されて、前記搬送装置（２，２０，２１）がウェーハ（３）を所望の目標位置に合わせて再調整するようになっている、真空プロセス設備で基準マーク（６）を備えるウェーハ（３）を位置決めする方法において、ウェーハ（３）はその基準マーク（６）を基準として所定の位置にアライメントされたうえで前記搬送装置（２，２０，２１）に載置され、１つの運動方向に沿ったウェーハ（３）への前記基準マーク（６）の投影が許容されない区域（２２）を規定し、それによってウェーハ（３）の他の領域は自由区域を定義し、前記センサ（１）は許容されない前記区域（２２）を通過することが確実にないように前記搬送室に配置されており、それによって前記センサ（１）はウェーハエッジの円形の領域だけを検出することができ、前記基準マーク（６）の部分を検出しない。
2008530804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送室に配置されたプロセス室に向って１つの平面でウェーハ（３）を動かすための搬送装置（２，２０，２１）を含んでいる搬送室と、前記プロセス室よりも手前で前記搬送室の内部に配置された、第１の検知点（４）と第２の検知点（５）でエッジの検出をすることによってウェーハ（３）の位置を検出するための個々のセンサ（１）とを備え、測定された両方の前記検知点（４，５）の電子的な評価によって、既知であるウェーハ直径のもとでウェーハの真の位置（１２）が判定されて、前記搬送装置（２，２０，２１）がウェーハ（３）を所望の目標位置に合わせて再調整するようになっている、真空プロセス設備で基準マーク（６）を備えるウェーハ（３）を位置決めする方法において、ウェーハ（３）はその基準マーク（６）を基準として所定の位置にアライメントされたうえで前記搬送装置（２，２０，２１）に載置され、１つの運動方向に沿ったウェーハ（３）への前記基準マーク（６）の投影が許容されない区域（２２）を規定し、それによってウェーハ（３）の他の領域は自由区域を定義し、前記センサ（１）は許容されない前記区域（２２）が確実に通過されないように前記搬送室に配置されており、それによって前記センサ（１）はウェーハエッジの円形の領域だけを検出することができ、前記基準マーク（６）の部分を検出しないことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記位置決めは、所定の希望する目標位置に合わせてウェーハ中心（１２）を再調整するための、ウェーハ（３）のセンタリング工程であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
まず第１のウェーハ（３）に関して測定が行われ、別のウェーハを用いた後続する別の搬送ステップのときに目標位置に合わせた修正が行われることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
並進的なオフセット誤差が修正されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記搬送装置は、プロセス室および／またはエアロック室でウェーハ（３）を搬送および／または位置決めするために、回転中心（２０）を中心とする回転運動と、該中心から離れたり近づいたりする半径方向の運動とを行うことを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記真空プロセス設備はクラスタ型の配列であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
測定されるべきウェーハ（３）ごとに２つの検知点（４，５）だけがウェーハエッジで検出されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ウェーハ（３）は前記検知点（４，５）の検出のために前記搬送平面での回転運動および／または直線運動によってそのエッジが前記センサ（１）に沿って案内されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記検知点（４，５）の位置は互いに遠く離れて位置するように選択されるが、測定されるべきウェーハ直径よりは離れていないことを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ウェーハ保持部は測定プロセスを妨げないように、特に許容されない区域（２２）の下に位置決めされるように構成されていることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１
項に記載の方法。
【請求項１１】
各々のウェーハ（３）は前記基準マーク（６）が同じ向きになるように前記搬送装置（２，２０，２１）の保持部に載置され、特に、前記回転中心（２０）に対する半径方向の横方向運動（２１）の方向でアライメントされることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
許容されない前記区域（２２）を規定するために、前記搬送装置（２，２０，２１）の位置決め精度の許容幅が考慮されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
さまざまなウェーハサイズが考慮され、その基準マーク（６）の位置が同一であることを前提としたうえで、前記自由区域（７）をなす重なり合い区域（９）が形成されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ウェーハ（３）の目標位置からの測定された誤差が特に各々のウェーハ（３）について検出されて記憶され、修正措置を導入するためにシステム状態が把握されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
ウェーハ（３）は前記プロセス室でまず加工され、次いで前記プロセス室から前記搬送室へ運び込まれ、そこで個々の前記センサ（１）によって測定され、測定値が電子手段によって処理され、所定の値に到達および／または超過すると以後のプロセスステップのいずれかで相応の修正措置が行われることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
複数の測定ステップが処理され、誤差の種類に関する傾向が判定され、次いで、特に前記搬送装置（２，２０，２１）を制御するために、真空プロセス設備の以後の動作形態についての措置が決定されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記傾向分析はウェーハ（３）を載せた前記搬送装置の誤設定によるウェーハ（３）の接触を把握することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記傾向分析は、プロセス中における隔壁部分の層成長を原因とする、前記搬送装置の前記保持部（１０）でのウェーハ（３）の位置的な変位を把握することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記傾向分析は動作時間に伴う静電ウェーハチャックの保持力の効率損失を把握することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載された、真空プロセス設備で基準マークを備えるウェーハを位置決めする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の真空プロセス設備では、ウェーハとも呼ばれる円形の平坦な基板ないし工作物が、このような完全自動化された真空プロセスシステムの中で表面処理され、たとえばコーティング、洗浄、熱処理などが行われる。この場合、このような種類のプロセスを自動化し、多段階のプロセスをさまざまな設備領域で実施できるようにするために、一種のハンドリングロボットのような、自動化された搬送システムが用いられる。特に半導体ウェーハの取扱は、このような種類のプロセスでは非常に高い品質の取扱を必要とし、特に、高い清浄度、高い精度、および基板の慎重な取扱を必要とする。上述したような高い要求があるために、このような種類の設備は主としてエアロック室を有しており、そこでウェーハが大気の環境から真空室へと移され、次いで１つのプロセスステーションへと移され、または、通常は複数のプロセスステーションへ順次移されて、要求される表面加工を行うことができる。このときウェーハは、搬送装置によって水平方向の搬送平面で、エアロック室からプロセス室へと移され、ウェーハがプロセス室に載置された後、プロセス室は密閉されるのが通常であり、それにより、そこで要求される真空条件およびプロセス条件のもとでプロセスを実施することができる。複数のプロセスステップが必要とされるときも、これと同じ方式で、ウェーハが再びプロセス室から運び出され、次のプロセスステップに備えて別のプロセス室へ運び込まれる。このとき、１つの格別に好ましい設備型式は、いわゆるクラスタシステムである。このような種類のシステムでは、エアロック室とプロセス室ないし複数のチャンバが、実質的に中央にある搬送室をめぐる周辺部に配置される。１つを超えるエアロック室がある場合、および特に複数のプロセス室がある場合、これらのチャンバは一種の星型配置で、中央に位置する搬送室の周りに配置される。そして搬送装置は、この中央に位置する搬送室の中にあり、一方では、少なくとも１つのエアロック室へアクセスできるとともに、他方では、プロセス室へアクセスすることができる。搬送室とそれ以外のチャンバとの間には、エアロック工程ないしプロセスステップのときにそれぞれのチャンバを相互に隔絶できるようにするために、いわゆるエアロック弁が配置されるのが通常であり、好ましい。そしてウェーハの搬送工程では、相応に開いたエアロック門を搬送装置が通り抜けて、ウェーハを所望の位置へ載置する。
【０００３】
搬送装置はウェーハを１つの平面で並進的に動かし、すなわち２つの運動方向に動かす。中央の搬送室に配置された搬送装置を備える、前述した好ましいクラスタシステムでは、搬送装置は、回転中心を中心として回転し、それによって回転運動方向を形成し、この回転中心に対して半径方向へ別の第２の並進運動を、この回転中心から離れるように、およびこれに近づくように行うことができる装置として構成されるのが通常である。そして、このような搬送装置の上に、たとえば水平方向の平面で回転可能である、長さに関して調節可能なアーム機構の上に、搬送されるべきウェーハが当該アームの端部領域に載置される。このような種類の構成は、比較的大きい経路距離にわたって、たとえば１ｍまたはそれ以上のオーダーにわたって、ウェーハをエアロック室から搬送室へ、およびそこからさらにプロセス室へと容易に搬入・搬出し、相応の開いたエアロックドアを通り抜けることができる。ウェーハは、搬送サイクルの開始時には大気に接する搬送装置の上で、できる限り正確に、かつ常に同一の位置で載置されなくてはならず、これは、その後にウェーハをやはり正確に事前設定された位置へ搬送できるようにするためである。しかし、搬送装置の上へのウェーハの載置だけでなく、搬送装置それ自体にも、一定の不正確さないし公差がつきまとう。搬送装置の上のウェーハ位置のいっそうの不正確さないし変位が、プ
ロセス室内での作用によって、プロセスステーションでも生じる可能性がある。こうした理由から、正しいウェーハ位置を確認するために、および／または位置決めの相応の修正を行えるようにするために、ウェーハの正確な位置を検出ないし測定しなくてはならない。そのために複数のセンサが用いられるのが普通である。こうしたセンサは、周知の仕方により、プロセスが厳密に行われるべき最終位置の領域すなわちプロセス室内に直接配置され、次いで、そこで目標位置に合わせて最終位置決めされる。複数のセンサの使用と高い電子コスト、およびこれに伴う搬送装置での位置決めプロセスは、非常に大きなコストにつながるばかりでなく、それに伴って、払わなくてはならないコストが高くなればなるほど、真空プロセス設備のシステム信頼度ないし動作確実性も低下していく。このことは、設備の動作停止や維持コストの増大につながる可能性があり、また、高価な半導体ウェーハを生産するときの不良品の増加にもつながる可能性がある。
【０００４】
そこで、コストを削減して信頼性を高めるために、簡素化された位置決め方法によるいっそう簡略な搬送システムを具体化する解決法がたびたび模索されてきている。米国特許出願公開第６，７６０，９７６Ｂ１号明細書より、複数の位置決めセンサに代えて単一のセンサが使用される、半導体ウェーハをセンタリングする方法が公知となっている。この方法は、直径が既知である円形のウェーハが使用され、センサのそばをウェーハエッジが通過することによって少なくとも２つの点が検出され、この測定結果を用いて、既知であるウェーハ直径と組み合わせて、ウェーハの実際の位置中心点を算定できることを前提としている。そして、こうして算定されたウェーハの中心位置に基づいて修正を行い、ウェーハを搬送装置によって次のプロセスステップのための所望の目標位置へ移動させることができる。この方法は、外周が円形の閉じた線を有していて中断していない、円形のウェーハ基板の場合に適用することができる。今日使用されている半導体ウェーハは、ウェーハ上のコンポーネントやウェーハ自体をアライメントするための回転式の位置認識に利用される基準マークを、円の外周に必要としており、たとえばいわゆるフラットを必要とする。このような種類のウェーハを加工しなければならなくなると、前述した方法は、円形の形状とは異なっているエッジ領域がセンサで検出されたときに、すぐに誤差ないし機能停止につながってしまう。
【０００５】
したがって上述の方法は、基準マークを備えているウェーハには適用することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、前述した従来技術の欠点を取り除くことにある。特に、高い信頼度と高い精度で作動するとともに、経済的な具体化を可能にする、基準マークを備えているウェーハを位置決めする方法を真空プロセス設備で実施できるようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は本発明によると、請求項１に記載された、ウェーハ周縁部に基準マークを含んでいる円形のウェーハを位置決めする方法によって解決される。従属請求項は、その他の有利な実施形態を定義している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、一例として、模式的な図面を用いながら本発明について詳しく説明する。
円形ないし円板形をした平坦な基板、特に半導体ウェーハ３、たとえばシリコンウェーハは、しばしばフラットとも呼ばれる、いわゆる基準マーク６を有しているのが通常であり、この基準マークによって円板形のウェーハ３を、回転式の位置決めのために、ないしは円形のウェーハ外周の中心点を基準とする回転位置に関して、検出することができる。
このようなフラットは、通常、ウェーハ外周にある小さな切片状の区域として構成されており、それにより、ウェーハエッジの最大の割合は円形の外周として残される。したがって、このような最大割合が円形である円板を、このフラットを手がかりとして、その回転位置を認識し、ないしはアライメントすることができる。基準マーク６は、たとえばウェーハエッジにあるノッチとして構成されていてもよい。
【０００９】
このような半導体ウェーハ３は、通常、厚みが数十分の１ｍｍであり、数ｃｍから数十ｃｍの範囲内の直径を有しており、たとえば典型的にはおよそ１０から３０ｃｍの範囲内の直径を有しているのが普通である。このようなウェーハ３の真空プロセス設備内での加工に対しては、非常に高い要求が課せられる。特に、このような種類のウェーハ３はプロセスステーションの領域で、加工のためにきわめて正確に位置決めされなくてはならない。目標位置からの誤差の発生が伴う位置決めは、結果として不良品が生じるプロセス誤差を回避できるようにするために、継続して検出されなくてはならない。半導体ウェーハ表面を加工するための真空プロセス設備では、複数のプロセスステップが順次実施されるのが通例であり、これらのプロセスは高度に自動化されて進行する。このような種類のウェーハ３は傷つきやすいので、水平方向の平面で搬送されるのが普通であり、ウェーハ円板の平面は、通常、実質的に搬送平面と平行に延びているか、またはこれと一致している。ウェーハ３は、このような搬送方法の場合、搬送装置２，２０，２１の上に載置され、すなわち、その自重によってのみウェーハ保持部１０の上に載る。それにより、保持部と接触するのはウェーハ裏面の領域だけであり、加工されるべき傷つきやすい表面との接触は回避される。それにより、たとえば外周部でのウェーハの本来の固定を回避することができ、それによって、傷つきやすいウェーハ表面を、特に傷つきやすいエッジ領域でも保護することができる。このような種類の真空プロセス設備では、ウェーハ３はエアロック室を介して真空領域へ送り込まれ、次いで、搬送装置２，２０，２１によって、このエアロック室から相応の搬送室へ運ばれ、さらにプロセス室へと運ばれて、そこで、たとえばコーティングプロセスおよび／またはエッチングプロセスなどの相応の真空プロセスによって加工される。ウェーハ３を設備から外へ出す必要なく、たとえば第２のコーティングといった以後のプロセスステップを実行できるようにするために、ウェーハ３は搬送装置によって次のプロセス室へ運ばれ、そこで載置されてから加工される。このようにして、要求事項や真空プロセス設備の構成に応じて、複数のプロセスステップを自動的に順次実施することができる。格別に好ましい真空プロセス設備は、いわゆるクラスタシステムである。このような種類の設備は、実質的に中央に位置する搬送真空室を有しており、その中に、搬送平面でウェーハ３を載せて動かすために搬送装置２，２０，２１が配置されるとともに、この搬送真空室には少なくとも２つのプロセス室またはそれ以上のチャンバが配置されており、ウェーハはこれらのプロセス室へ順次運び込まれて加工される。実質的に中央に配置された搬送室には、真空エアロックを形成する少なくとも１つの別のチャンバが配置されている。このエアロック室とプロセス室は、ウェーハ３を搬送装置によって相応のチャンバに入れることを可能にする、異なる真空雰囲気を隔絶するための部材、たとえばエアロックを備えている。このとき搬送装置は、これらの領域を通り抜けて作動し、加工のために、および／またはシステムへ搬入するためにウェーハが載置されると、再び当該領域から遠ざかっていく。このような種類の設備では、真空プロセス設備の中央に位置する搬送室の中の搬送装置は、周辺に配置されたさまざまなチャンバへアクセスできるように配置されている。このとき搬送装置２，２０，２１は、搬送室内に配置された垂直方向の軸をもつ回転中心２０を中心として回転することができ、その際に、半径方向へこの中心２０から離れたり近づいたりするように動くことができる搬送アーム２１として構成されるのが好ましく、その様子は、図１ｂに搬送アーム２１の横の方向矢印で図示されている。搬送装置２、およびこれに配置された半径方向の移動を可能にする搬送アーム２１は、さまざまな形式で構成されていてよく、たとえばハサミ形のアウトリガーシステムとして、または直線的に半径方向へ可動のベローズ形のシステムとして構成されていてよい。搬送装置２，２０，２１の回転中心２０を中心とする回転運動のために、および半径
方向の運動のために、周知のやり方で制御される駆動装置が用いられ、たとえば、正確な制御と位置決めを可能にする電子制御式の電動モータ駆動装置が用いられる。
【００１０】
搬送をするために、ウェーハ３はアーム形の搬送装置の端部領域で、回転中心２０と反対を向いているほうのアーム側に、これに配置されたウェーハ保持部１０の上で、保持部１０に対して所定の定義された位置に載置される。載置されるべきウェーハ３は、ウェーハ保持部１０の上で常に同一の位置に載置されなくてはならない。これに関しては、ウェーハは基準マーク６に準じて保持部１０の上でアライメントされ、繰り返し同じように載置される。したがって、ウェーハ中心１２の位置も定義されている。ウェーハ３は円形であり、あらかじめ既知のウェーハ直径を有しているからである。ウェーハ３の目標位置となるウェーハ中心１２に加えて、ウェーハエッジないしウェーハ外周も規定されている。保持部１０の上にウェーハ３を載置するとき、すでにある程度の不正確さが生じる可能性がある。これに加えて、搬送装置２，２０，２１もある程度の公差を有している。ウェーハが、たとえば載置のときや再収容のときに生じるプロセス室内の特定の要因のせいで、当初の目標位置１２から容易に変位してしまうと、新たな問題が生じる。ウェーハ中心１２の目標位置からのこのような変位ないし誤差を発見できるようにするには、ウェーハの実際の実際位置を検出してコントロールし、ないしは目標位置と比較しなければならない。その役目をするのが、図１に模式的に図示しているように、ウェーハエッジの位置点を検知する個々のセンサ１である。そのために、たとえばウェーハの下方または特に上方に配置され、搬送平面でウェーハが旋回したときにウェーハ３のエッジの出現を無接触式に検出する光学センサ１を利用することができる。ウェーハ中心１２の実際位置を検出するために、ウェーハエッジにある２つの検知点４，５が検出される。センサ１の下側でウェーハ３が一方の運動方向へ動くことで、たとえば回転中心２０を中心として回転することで、第１の検知点４ないし５が判定され、ウェーハ３が半径方向へ回転中心２０から離れたり近づいたりするように検知線２３に沿って動くことで、第２の検知点５が判定される。したがって、ウェーハ３は円形であり、ウェーハ３の直径は既知であるので、搬送装置２，２０，２１の位置検出を利用して、センサ１の検知信号と組み合わせたうえで、ウェーハ３ないしウェーハ中心１２の真の位置を判定することができる。このとき本発明によると、検知されるべきウェーハエッジが、ウェーハ３の円形領域だけに限定されるように留意しなくてはならない。基準マーク６のエッジ領域は、こうした測定プロセスについては回避されなくてはならない。さらに、センサが保持部の側に配置されているときは、ウェーハ保持部１０が、測定されるべき領域を妨げないように配慮しなくてはならない。ウェーハ３の基準マーク６は、通常、ウェーハ円板の切片状の区域として構成されており、あるいは、たとえばノッチ状に構成されていてもよい。
【００１１】
基準マーク６は、１つの運動方向の軸に対して対称に配置されるのが好ましく、それにより、この運動方向における基準マークの幅が、ウェーハ３の表面へ投影したときに、図２ａに斜線で図示しているような許容されない区域２２を定義する。基準マーク６それ自体は、搬送装置の保持部１０の上で、この１つの運動方向に対して非対称に配置することもできるはずであるが、このことは、許容されない区域２２を形成する領域が複雑化することにつながる。その場合、２つの重なり合う運動方向の投影を考慮しなくてはならないからである。回転中心２０と、これを中心として回転する半径方向に可動の搬送アーム２，２１とを備える有利な搬送装置では、基準マーク６を有するウェーハ３は、好ましくは基準マーク６が回転中心２０のほうを向くように保持部に載置され、さらに好ましくは、搬送アーム２１の半径方向の搬送方向の軸に対して対称に載置され、その様子は図１ｂに模式的に図示されている。
【００１２】
図１ｂに示す例によれば、図２ａに図示するように、ウェーハ３の基準マーク６と、１つの半径方向の運動方向と、基準マーク６からこれと向かい合うウェーハ３の外周のエッジまで達する許容されない斜線の区域２２を表す基準マーク６の投影とによって規定され
る区域７，２２が、ウェーハ表面に生じる。したがって、その結果として生じる、許容されない区域２２の側方に形成される切片状の自由区域７は、円周上に位置するエッジ領域だけを有している。本発明によると、搬送装置２，２０，２１はその上に載置されたウェーハ３とともに、ウェーハエッジが検出されるときにいわゆる自由区域７のウェーハ外周にある両方の検知点４，５だけが検知されて位置検出のために評価されるように、事前設定された位置に配置されたセンサ１に対して位置決めされ、案内される。搬送装置自体の不正確さの許容幅、および保持部１０の上へのウェーハ載置の不正確さの許容幅が、たとえばこれに相当する面積を重ね合わせることによって、この自由区域７の面積の大きさを規定するにあたって追加的に考慮されるのが好ましいが、その様子は図面には示していない。ウェーハエッジにある両方の検知点４，５を検出するためのセンサ１は、搬送室の中で、プロセス室の手前のエアロック領域に配置されるのが好ましい。ウェーハは、プロセス室で加工された後、プロセス室から中間室へと運び出され、次いで測定されて、測定結果に基づいて傾向分析が作成され、次いでその結果に応じて、一定程度の誤差が発見されたときには相応の修正措置を講じるのが好ましく、特に、位置決めを正確にするための位置決めの再調整、および／またはたとえば次の搬送ステップおよび／またはプロセスステップでのシステムに関するその他の適切な措置が講じられる。
【００１３】
搬送装置を備える真空プロセス設備は、さまざまな大きさの直径をもつウェーハ３を加工するために、汎用的に設計することもできる。発明的な位置決め装置のために許容される自由区域７を規定できるようにするために、このケースでは、加工されるべき最大のウェーハ３と、加工されるべき最小のウェーハ８とが投影で相上下して重ねられて観察されて、両方の基準マーク６に合わせてアライメントされ、その様子が図２ｂに示されている。そのようにして生じる、許容される測定位置を配置するための自由区域は、加工されるべき最小のウェーハ８によって規定される、いわゆる重なり合い区域が形成される自由区域９から得られる。ウェーハ保持部１０はこの場合にも、すでに述べたとおり、禁止区域２２の下側に配置されるのがよい。高い測定精度を実現するために、互いに遠く離れて位置するように測定点を選択するのが有意義であり、ただし、この距離がウェーハ直径よりも大きくなることはあり得ない。
【００１４】
本発明の位置決め方法による正確な評価方法は、追加的に、真空プロセス設備および特にプロセス室のさまざまな動作状態を判定することを可能にする。結果の相応の分析によって、一方では、きわめて特定のプロセスを割り当てて断定することができ、これに加えて、傾向分析を実施することができる。それにより、このような種類のプロセス設備の確実な動作性をはるかに向上させることができる。たとえば、早期に修正措置を講じることができ、それにより、生産時間を延ばしながら製品の品質が維持され、また他方では、不良品が生産されたりプロセス設備に損傷が生じたりする前に、予防的な維持作業が必要になったことを早期に認識することができる。たとえば複数のウェーハ位置が順次評価されて、図３ａに極グラフで示しているように、ウェーハ３の目標位置１２がいつも変位ベクトル１１の類似する値だけ変位しており、このベクトルの値がほぼ同一のオーダーであることが判定されたときは、それに基づいて、ウェーハ３がたとえばプロセスステーションで特定の設備部品に接触ないし抵触しており、そのためにウェーハ位置の変位が起こっているものと推定することができる。この場合、図３ｂに模式的に図示しているように、変位ベクトルの変位長さないし変位距離は、測定値の個数全体にわたって、ないし時間全体にわたってほぼ等しい大きさとなる。
【００１５】
図４ａにはさらに別の例が示されており、ここではウェーハ中心１２の目標位置の変位の複数の測定値が極グラフで図示されており、変位方向はほぼ同一であって、ベクトル角１５の一定の範囲内に収まっており、変位距離長さはさまざまに異なっている。図４ｂには、これらの変位長さが時間の推移と、測定値２４の個数とに伴って増えていく様子が示されている。このような挙動は、たとえばコーティングプロセスステーションで必要とな
る隔壁に、ウェーハ３が付着ないし部分的に粘着していることを典型的に示している。コーティングの際に、隔壁または遮蔽部にだんだんと多く物質が蓄積されていくために、ウェーハがたとえば一種の溶着によってこれに付着する可能性があり、層の厚さが増すにつれていっそう遠くまで変位することになる。測定結果の評価は、たとえば、隔壁を洗浄または交換するために設備の稼動を中止しなくてはならない時点の認識を可能にする。このような動作状態の早期の認識は、たとえば製品の不良品の回避を可能にする。
【００１６】
図５ａの極グラフには、ウェーハ３のさまざまな変位長さ１１で、統計的に全方向へ分布する測定値２４が示されている。図５ｂに示す、時間に対する変位長さ１１が示しているように、変位長さは時間に伴って増えている。これは、いわゆる静電ウェーハチャックで起こる典型的な問題である。この問題は動作時間の経過に伴って深刻になり、保持作用のパフォーマンスを低下させる。この例からも、所定の規模を超えたときは相応の措置を早期に導入することができる。このような例が示すように、変位ベクトル１１の単純な測定によって、すなわちベクトル方向の測定とその長さの測定によって、時間にわたって複数回の測定をすることで、不具合のあるプロセスを引き起す原因を究明することができる。したがって、相応に必要な修正措置を的確かつ正確に導入して講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】搬送装置の保持部の上に載置されたウェーハを、ウェーハの基準マークが見えるように一方の運動方向から示す、斜めから見た三次元の図面である。
【図１ｂ】図１ａに準ずる構成を示す平面図である。
【図２ａ】基準マークを備えるウェーハ、およびこれに対応する一方の半径方向の並進方向に投影されたウェーハ区域、およびその結果として生じる自由区域を示す図である。
【図２ｂ】異なる大きさのウェーハ用の、ここでは２種類の異なるウェーハ直径用の搬送装置を使用したときに生じる区域を含む、図２ａに準ずるウェーハである。
【図３ａ】搬送システムが誤設定されているときの複数のウェーハ実際位置の測定値、および目標位置との誤差を示す極グラフである。
【図３ｂ】時間に依存する図３ａに準ずる測定値のグラフである。
【図４ａ】遮蔽装置への接着ないし付着によって搬送装置の上でウェーハが変位した場合の目標位置との誤差の図示を含む、複数のウェーハの測定値を示す極グラフである。
【図４ｂ】時間的推移で示した図４ａに準ずる測定値のグラフである。
【図５ａ】静電チャックによって変位誤差が生じた場合の目標位置からの変位の図示を含む、複数のウェーハの測定値を示す極グラフである。
【図５ｂ】時間的推移で示した図５ａに準ずる測定値のグラフである。
【図１ａ】
2008530804.tif 000003
【図１ｂ】
2008530804.tif 000004
【図２ａ】
2008530804.tif 000005
【図２ｂ】
2008530804.tif 000006
【図３ａ】
2008530804.tif 000007
【図３ｂ】
2008530804.tif 000008
【図４ａ】
2008530804.tif 000009
【図４ｂ】
2008530804.tif 000010
【図５ａ】
2008530804.tif 000011
【図５ｂ】
2008530804.tif 000012
【国際調査報告】
2008530804.tif 000013
2008530804.tif 000014
2008530804.tif 000015
2008530804.tif 000016
2008530804.tif 000017
2008530804.tif 000018