(57)【要約】製造設備において可動測定を提供するために、測定デバイス（１）すなわち計量ツールおよび運搬手段（２）が組み合わされる。例えば、半導体の製造におけるＦＯＵＰのデバイス移送ユニット（３）、例えば、ＰＣ、モニタおよびキーボードを有する電子制御システム（５）、ならびに選択的に真空ポンプ（９）といった周辺機器も運搬手段（２）のモジュールフレームにて提供される。測定装置は、特に、例えば、半導体製造設備の高速の立ち上げ段階において、加工ツール（４０）の機器を適格化する際に障害となる状態を低減し、これによってコストを節減する。構成は、ＰＧＶまたはＡＧＶに基づき、直接、加工ツール（４０）の場所で高速動作することを可能にする。電源またはオペレータによる制御を可能な例外として、測定装置は、完全に自律的に動作し得る。【選択図】図１
2004527109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート様の物体の特徴を測定するための測定装置であって、
該特徴、特に、該プレート様の物体（１）の、構造の長さ、幅、深さまたは位置、あるいは薄膜の厚さ、あるいは欠陥の少なくとも１つを測定する測定デバイス（１）と、
該測定デバイス（１）を制御する電子制御システム（５）と、
該プレート様の物体を該測定デバイス（１）に提供する移送ユニット（３）と、
電力（１１）を該測定装置に提供するための手段と、
該装置に移動度を提供する運搬手段（２）であって、各々が該測定デバイス（１）、該電子制御システム（５）、該移送ユニット（３）、および該電力（１１）を収容するための空間が提供される、運搬手段と
備える、測定装置。
【請求項２】
前記プレート様の物体は、半導体ウェハまたはマスクであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記測定装置は、３００ミリメートルより大きい幅と、１０００ミリメートルよりも小さい幅とを有することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記真空ポンプ（９）は、前記半導体ウェハを保持する前記測定デバイス（１）のチャックと接続され、該運搬手段（２）に、該真空ポンプ（９）を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記装置の電源内蔵式移動を提供するために、駆動装置、制動装置、および少なくとも１つの操舵可能な車輪が前記運搬手段（２）に取付けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
電力（１１）を前記測定装置に提供するための前記手段は、蓄電池を備えることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
小環境（６）を提供するための手段は、ウェハの測定中、前記半導体ウェハを包囲する汚染粒子の密度を低減するフィルタシステム（６ａ）を備え、前記運搬手段（２）に、小環境（６）を提供するための該手段を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
半導体の移送中に、前記半導体ウェハを包囲する汚染粒子を低密度に保つために、小環境（６）を提供するための前記手段は小環境（６）を提供するための前記手段は、ウェハキャリア（３０）を前記測定デバイス（１）にドッキングするか、またはドッキングを解くためのインターフェース（２８）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
小環境（６）を提供するための前記手段は、前記ウェハキャリア（３０）のウェハキャリアドア（３１）を開閉するためのインターフェース（２５）を備えることを特徴とする、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
ウェハキャリアドアを開閉するための前記インターフェース（２５）および／またはドッキングするか、またはドッキングを解くための前記インターフェース（２８）は、電気駆動手段を備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記測定デバイス（１）は、欠陥検出ツール、楕円偏光計、粒子計数器、反射率計、フーリエ変換スペクトロメータ、ＣＤ計量ツール、重ね合わせ計量ツール、走査電子顕微鏡の少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】
プリンタ（４）は前記電子制御システム（５）と接続され、前記運搬手段（２）に、該プリンタ（４）を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
データ転送ユニット（７）は、前記電子制御システム（５）と、工場全体に張り巡らされた通信システム（７１）との間でデータを転送し、前記運搬手段（２）に、該データ転送ユニット（７）を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
前記データ転送ユニット（７）は、前記データを、ワイヤレス通信チャネルを介して転送する手段を有することを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
一組の防振手段（１５）が、前記運搬手段（２）によって測定デバイス（１）に振動が伝達されることを防止することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
前記運搬手段（１０）をドッキングするための手段が、製造システム内の特定の位置にあることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
前記測定装置は、２０ｋｇを超え、かつ１５０ｋｇ未満の総重量を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
小環境（６）を提供するための前記手段は、
前記測定デバイスの内部に空気の層流を提供するスライド領域（６ｂ）と、
電力接続を検出するセンサと、
該測定デバイス内部の少なくともセンサ領域を気密封止するための手段であって、電力接続を検出するための該センサと接続される、手段と
を備えることを特徴とする、請求項７〜１７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１９】
前記運搬手段は、２つの場所間で該運搬手段を転がすための少なくとも１つの車輪を備えることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２０】
請求項２〜１９に記載の測定装置を用いて、プレート様の物体の特徴を測定するための方法であって、
該測定装置を、第１の場所から加工ツール（４０）のロードポート（４１）の前の場所に移動させる工程と、
ウェハキャリア（３０）を用いて、該プレート様の物体を該加工ツール（４０）の該ロードポート（４１）から該測定デバイス（１）に積載する工程と、
電源、ワイヤレスデータ転送または周囲とのドッキング接続の少なくとも１つを除いて、物理接続なしに該プレート様の物体を測定する工程と、
該ウェハキャリア（３０）を用いて、該プレート様の物体を該測定デバイス（１）から降ろす工程と、
該測定装置を第３の場所に移動させる工程と
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート様の物体の、構造の長さ、幅、深さまたは位置、薄膜の厚さまたは欠陥の少なくとも１つを測定する測定デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造業界において、最適な投資対効果（ＲＯＩ）を得るために、新しい製造設備を高速で立ち上げることが必要とされる。その結果、デバイスの正規の生産を可能な限り早期に開始することによって、コストを節減することだけでなく、非常に短時間の内に、新しい技術を市場に導入することもまた重要である。工場の立ち上げに関連する物流管理の問題を解決するために必要な時間とならんで、立ち上げ時間に主に寄与するのは、立ち上げ時に、機器を適格化することである。デバイスの試験生産が開始されると、これらのデバイスは、種々のタイプの計量ツール（ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  ｔｏｏｌｓ）を用いて検査され、関連する加工ツールは、セットアップの際に、さらに最適化されるか、または仕様が完全に満たされると大量生産される。
【０００３】
立ち上げ段階の前に行われる製造計画において、非生産的な装備時間（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ｔｉｍｅ）を排除するために、計量ツールのキャパシティが加工ツールの製造要求に適合される。残念ながら、すべての機器、すなわち加工ツールは、非常に短時間の内に適格化されるべきであるので、立ち上げ中に、次の生産段階におけるよりも大きい測定キャパシティが必要とされる。従って、測定の障害は、立ち上げ段階において進展し、その後、必然的に長引く。従って、投資対効果は、不利なことに低減される。
【０００４】
特に、３００ｍｍの半導体ウェハを検査するように設計された計量ツールは、以前のウェハ世代のために設計されたツールと比較すると、コストが著しく上昇した。これは、技術コストおよびクリーンルーム領域の底面積が原因である。さらに、新しい計量ツールは、製造設備のデータフローを益々複雑にする。なぜなら、仕様が緻密であるために、製品仕様データベースと、進行中の作業システムと、計量ツールの群との間で大量のデータが交換される必要があるためである。対照的に、製造段階において確立された適切なデータフローは、立ち上げ段階においてはまだ機能しない。さらに、楕円偏光計、粒子計数器、光学式検査ツール、重ね合わせ制御システム、走査電子顕微鏡等、これらの多少扱い難い計量ツールは、立ち上げ段階において必要とされない機能性を提供する。
【０００５】
計量ツールを群化する必要により、質が向上されるべき加工ツールと、対応する計量ツールとの間の輸送距離が長くなる一方で、データ転送システムおよび材料貯蔵システムの一部分である計量ツールの利点は、立ち上げ段階に関しては放棄され得る。同じことが、製造段階における単一の加工ツールのシステム保守の場合（ここで、一連の試験デバイスが生産され、かつすぐに検査される）に当てはまる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、半導体デバイス製造設備の投資対効果を、測定の付与に関して、その設備の立ち上げおよび製造段階において向上させることが主要な目的である。
【０００７】
本目的は、プレート様の物体の特徴を、測定を実行するための測定装置を提供することによって解決される。測定装置は、そのような特徴、特に、そのようなプレート様の物体の構造物の長さ、幅、深さまたは位置、薄膜の厚さまたは欠陥、その測定デバイスを制御する電子制御システム、そのプレート様の物体を測定デバイスに提供するための移送ユニット、電力を測定装置に提供するための手段、各々に測定デバイスを受け取る空間が提供された運搬手段（ｖｅｈｉｃｌｅ）、電子制御システム、および電源を提供するための手段を備える。
【０００８】
本発明の主要な局面は、デバイスを輸送するための測定デバイスと運搬手段との組み合わせである。測定デバイスという用語は、例えば、粒子計数器、非常に薄い膜の厚さを数ナノメートルに至るまで測定するための楕円偏光計、例えば、フォトレジスト等の１００ｎｍよりも厚い薄膜の厚さを測定するための反射率計といった、半導体業界において用いられる計量ツールを意味する。測定デバイスまたは計量ツールは、特に、エピタキシャル薄膜の厚さまたはボロン等のドーパントの密度または炭素等の汚染を測定するためのフーリエ変換スペクトロメータでもあり得る。あるいは、測定デバイスは、光学式、走査電子顕微鏡または他のタイプの顕微鏡を用いて、半導体構造の限界寸法を測定するためのシステムであり得る。測定デバイスは、例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）または原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）といった、構造の位置精度を測定する重ね合わせ制御ツール、欠陥試験ツール、または構造の深さプロファイルを測定するツールであるとも考えられ得る。
【０００９】
特に、楕円偏光計の場合等、最近のこのような計量ツールの開発は、数十キログラムの重量を有する計量ツールの小型および可搬型の構成を可能にし、これは、従来のスタンドアロン測定デバイスから推測される数百キログラムの重量と比較されるべきである。本発明によると、これらの小型計量ツールは、好適には、計量ツールおよびその周辺機器を運搬するために安定した車輪および車台を含む運搬手段と組み合わされる。好適には、この運搬手段は、人力搬送車（ＰＧＶ）または自動搬送車（ＡＧＶ）であり、これらは、ウェハキャリアを輸送するためのクリーンルーム領域において用いられる類似の運搬手段に基づいた構造を有する。
【００１０】
運搬手段は、少なくとも１つの棚、スライドインユニット、または計量ツールおよびその周辺機器を受け取る他のプラグイン式オプションを含む。従って、その形態は、機器の重量および体積を運搬するように適合される。従って、挿入された機器は、運搬手段のモジュールフレームの内部の重力によって固定、取付けまたは単に配置および保持される。運搬手段は、オペレータによって搬送され得るか、またはＡＧＶの場合、電気モータ、ならびに位置を検出、および移動を制御するためのセンサおよび制御ユニットによって駆動される。
【００１１】
装置は、さらに、測定デバイスを用いてプレート様の物体の計量測定を実行するために必要な周辺機器をさらに備える。これらのうちの１つは移送ユニットであり、これによってプレート様の物体が運搬手段上の計量ツールに導入される。プレート様の物体が半導体ウェハである場合、移送ユニットは、好適には、運搬手段上のウェハキャリアを計量ツールの前に正確に設置および配置するための、ピンが提供されたキャリアプレートと関連付けられる。この好適な構成において、電気で駆動される機械手段が、ウェハを計量ツール、すなわち、自動ウェハ処理システムに移送する。
【００１２】
プレート様の物体は、半導体ウェハ、マスクまたはレチクル、フラットパネル、太陽光発電デバイス、ハードディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、光学式データ格納手段等の少なくとも１つであると見なされる。厳密な移送ユニット構成は、プレート様物体のタイプによって異なり得る。
【００１３】
測定を実行するために必要な別の周辺機器は、電力を提供するための手段である。これは、主電源（ｍａｉｎｓ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ）、蓄電池または車両装備電池の少なくとも１つによって確立され得る。最初の２つの場合、運搬手段は、外部コネクタと接続され得るプラグと接続され得る。
【００１４】
測定装置は、工程のシーケンスを制御する電子制御システム、測定を実行するためのシステムパラメータおよび周辺機器をさらに備える。好適な実施形態において、電子制御システムは、測定が測定工程を制御するオペレータと双方向通信することを可能にするキーボードおよびモニタを有するＰＣを備える。ＰＣは、例えば、本実施形態において、ＳＥＣＳ／ＧＥＭインターフェースを介して計量ツールと接続される。自動処理システムは、電子制御システムによってもまた制御される。
【００１５】
本発明による測定装置は、有利にも、モバイル計量システムを提供する。測定装置は、それが現在必要とされる場所、すなわち加工ツールに容易に運搬される。特に、製造設備の立ち上げ段階の間、本測定装置を用いて加工機器を適格化することによって時間が節減される。なぜなら、この装置は、現在調査中の加工ツールの直前に配置され得るからである（適格化）。複雑な材料収容および輸送システムを用いることなく、測定装置によって一連の試験ウェハが加工および直ちに検査され得る。検査結果は、即座に加工機器オペレータのスタッフにフィードバックされ、このスタッフは、例えば、システムパラメータを調整する等の必要な措置をとる。
【００１６】
さらに、測定装置は、有利にも、システム保守のために用いられ得る。例えば、ウェハデータが、例えば、迅速に収集され、従って、保守段階が短縮される。電源を除いて、いかなる外部媒体も必要とされない。
【００１７】
従って、時間およびコストが、本発明による測定装置によって節減される。半導体製造設備の立ち上げ段階は、これまで、スタンドアロン計量ツールに固有であった計量障害を除去することによって短縮される。測定装置は、ウェハを製造するためにも用いられ得るので、この段階における過剰設備の問題はない。さらに、測定装置は、次の立ち上げ設備に、より容易に輸送され得る。従って、投資対効果は、有効に低減される。
【００１８】
さらなる局面は、プレート様の物体が半導体ウェハまたはマスクであるとみなす。対応する製造設備は、通常、かなりの立ち上げ段階および複雑な材料およびデータフロー構造を有する。さらに、現在のツールは、対応するスタンドアロン計量ツールを実質的に扱い難くするハイエンド仕様であることを特徴とする。従って、本発明の測定装置は、実質的に有利になる。
【００１９】
さらなる局面において、運搬手段は、３００〜１０００ミリメートルの範囲の幅を有すると考えられる。この幅は、キャリアの移送を開始するために測定装置が加工ツールの前に配置されると、移動の方向に対して直角の方向で、および加工ツールの前面に平行に測定される。装置の長さは、通常、その幅よりも長い。従来のＰＧＶまたはＡＧＶのものと非常に類似であるこの寸法は、有利にも、典型的なクリーンルーム構成の狭い通路において高い程度の移動度を保証する。運搬手段、すなわち測定装置は、必要とされる加工ツールへと高速かつ柔軟に運搬され得る。
【００２０】
さらなる局面において、運搬手段は、半導体ウェハを保持するために測定デバイスのチャックに真空を供給するための真空ポンプを受け取ると考えられる。運搬手段は、電源を除いて自動的に制御されるので、真空ポンプは電子制御システムによって制御される。
【００２１】
さらなる局面において、運搬手段は、移動のための駆動装置、制動装置および操舵可能な車輪を備えると考えられる。この形態の運搬手段は、ＡＧＶのものと非常に類似である。従って、運搬手段は、工場内の所定の通路に沿って、この運搬手段が測定のためにまさに必要とされる加工ツールの場所に移動する。このような運搬手段の位置は、制御ユニットと接続された誘導ループを介して制御され得る。制御ユニットは、その後、駆動装置または制動装置を管理することによって、および、例えば、加工ツール等が、目的の場所に到達するまでに、車輪を操舵することによって必要な工程を系統立てて管理（ｏｒｇａｎｉｚｅ）する。
【００２２】
さらなる局面において、電源用の蓄電池の使用が考えられる。この特徴は、測定装置の移動度を有利にも強化する。なぜなら、オペレータによって提供される手動の電力接続が必要とされないからである。さらに、この装置は、測定位置の近傍における使われていない電力コネクタ（ｆｒｅｅ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）の有無に依存しない。
【００２３】
さらなる局面において、小環境（ｍｉｎｉ−ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）の設置が考えられる。この小環境は、計量ツールおよびウェハ移送領域の内部に高度なクリーンルーム状態を保つために、計量ツールの内部にフィルタシステムを備える。空気の層流もまた提供される。
【００２４】
さらなる局面において、ウェハキャリアのインターフェースを計量ツールにドッキングすること、およびそのドッキングを解くことが考えられる。インターフェースは、ウェハキャリアおよび他の計量ツール内部の小環境状態を保ち、これは、ドッキングされたシステムの内部領域を外部領域に対して完全に密閉することによって実現される。
【００２５】
さらなる局面において、小環境の一部であるウェハキャリアのドアを開閉するためのインターフェースが考えられる。小環境状態を保つ計量ツールにウェハキャリアをドッキングすると、ウェハキャリアのドアは開かれ得、自動処理システムは、ウェハを計量ツールに積載し得る。さらに別の局面において、ドッキングおよびドッキングを解くインターフェースは、ドッキング手順を正確に制御する駆動手段を備えることが考えられる。
【００２６】
さらなる局面において、運搬手段は、測定の記録をとるための電子制御システムと接続されるプリンタとを収容するための空間を含むことが考えられる。
【００２７】
さらなる局面において、測定装置は、電子制御システムを、通常、製品仕様データおよびロット制御システム（処理中の作業）および設備全体のリソース追跡へのアクセスを含む、工場全体に張り巡らされる通信システムと接続するためのデータ転送ユニットを備えることが考えられる。測定装置が、通例の製造段階における生産ウェハに適用された場合、この特徴は、実質的に有利になる。データ転送ユニットは、ケーブル接続ユニットを備え得る。このユニットは、測定装置が、現在用いられている加工ツールの局部コネクタ（ｌｏｃａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）と接続され得る。さらに別の局面において、データ転送ユニットは、ワイヤレス通信チャネルを介してデータを転送する手段を含むことが考えられる。この特徴は、困難なケーブル接続を、有利にも不必要にする。周囲の加工機器およびクリーンルームの仕様に依存して、データ転送は、赤外線、超音波または無線周波数で実行され得る。
【００２８】
さらなる局面において、運搬手段は、運搬手段によって振動が測定手段に伝達されることを防止するための防振手段を備えることが考えられる。これは、測定中、特に重要であり、用いられる材料および構成は、吸収されることが所望される機械的な妨害振動の周波数に依存する。１つの例示的インプリメンテーションは、ゴム材料の上に花崗岩プレートを配置して、運搬手段の車台に取付けることである。空気圧シリンダ等も振動を吸収するために用いられる。花崗岩プレートは必ずしも必要でない。
【００２９】
さらなる局面において、運搬手段が加工ツールの前の場所または製造設備の他の適切な場所にてドッキングされ得る。これは、例えば、オペレータが誤って運搬手段にぶつかった場合に、運搬手段が転がって移動することを防止する。さらに、対応する外部ドッキング手段は、他の製造プロセスおよびクリーンルーム領域の交通を妨害しない、運搬手段の所定の場所を表示する。
【００３０】
さらなる局面において、機器およびその周辺機器を運搬する運搬手段の重量は、２０ｋｇ〜５０ｋｇであることが考えられる。このような重量を有する運搬手段は、クリーンルーム領域のために適切な電気モータまたはオぺレータスタッフによって容易に制御され得る。好適な測定装置の典型的な重量は、約１００ｋｇである。
【００３１】
さらなる局面において、小環境を電源が切られた状態にて制御する手段が考えられる。この手段は、欠落している電源を検出するセンサを備え、空気の層流を有する小環境内部の空気循環を直ちに停止する。さらに、空気循環システムの計量ツール外部の空間との任意の接続が閉じられる。これは、汚染粒子が小環境内に拡散することを防ぐ。
【００３２】
さらなる局面において、運搬手段は、この運搬手段をある場所から別の場所に容易に移動するための少なくとも１つのキャスタを備えることが考えられる。クリーンルーム専用の材料が、好適には、キャスタのために用いられる。
【００３３】
さらなる局面において、測定装置を用いてプレート様の物体の特徴を測定するための方法が考えられる。この方法は、測定装置を第１の場所から加工ツールのロードポートの前の場所に移動する工程と、プレート様の物体を、ウェハキャリアを用いて加工ツールのロードポートから測定デバイスに積載する工程と、電源、ワイヤレスデータ転送または周辺機器とのドッキング接続の少なくとも１つを除いて、物理接続なしでプレート様の物体の測定を実行する工程と、ウェハキャリアを用いてプレート様の物体を測定デバイスから降ろす工程と、測定装置を第３の場所に移動させる工程とを包含する。
【００３４】
本発明は、ここで、添付の図面と関連付けられた実施形態を参照して記載される。
【００３５】
車台および４つの車輪のセットを有する運搬手段は、ウェハキャリアを輸送するための人力搬送車（ＰＧＶ）と類似である基本構造を有する。図１に示されるように、本発明の実施形態による運搬手段は、スライドインユニットを収容するためのいくつかの空間を有するモジュールフレームを備える。これらは、半導体ウェハの薄膜の厚さを測定するための楕円偏光計１、前開き一体型ポッド（ＦＯＵＰ）であるウェハキャリア３０を収容するための空間を含む移送ユニット３、ウェハキャリア３０の内部に小環境を提供するための手段、および測定デバイス１、すなわち楕円偏光計、ワイヤレスデータ転送ユニット７、プリンタ４、キーボードおよびモニタ５ａと接続されたパーソナルコンピュータを含む電子制御システム、楕円偏光計１の内部チャックに真空を供給するための真空ポンプ９、および主電源１１である。ドッキング手段１０は、運搬手段の車台２に取付けられ、加工ツール４０のロードポート４１の前の所定の位置に測定装置を運ぶために、加工ツール４０の前のクリーンルームの床に取付けられる、対応するドッキング手段にドッキングされ得る。
【００３６】
図１において、本発明による測定装置の実施形態の適用が、例えば、システム保守等の典型的な利用の状態で示される。ここで、オペレータ５０は、加工ツール４０で加工され、多数がウェハキャリア３０、すなわちＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｕｎｉｆｉｅｄ  ｐｏｄ）に移送される、半導体ウェハに対して一組の測定を開始するために、ドッキング手段１０をクリーンルームの床上の対の片方とドッキングさせようとしている。オペレータ５０によって実行されるべき次の工程は、主電源のプラグインを、クリーンルームの床のドッキング手段の下の、クリーンルームの床に提供されたコネクタと接続することによって、運搬手段に取り付けられた機器に電源を提供することである。この代表的な状態において、検査されるべき半導体ウェハは、工場全体に張り巡らされた材料輸送システムによって先へと送られない。なぜなら、加工ツール４０は、システム保守の状態であり、いくつかの試験ウェハが短時間のうちに検査される必要がある一方で、わずかなデータが工場全体に張り巡らされた通信システム７１と交換される必要があるためである。
【００３７】
オペレータ５０は、その後、加工ツール４０のロードポート４１からのウェハキャリア３０を測定装置の移送ユニット３に移送する。ここから、第１の半導体ウェハが、楕円偏光計１に自動的に積載される。汚染の密度は、楕円偏光計１内部に小環境６を提供するための手段によって保たれ、これは、図２に示される。運搬手段１０をドッキングさせるための手段によってドッキングされる前には、測定装置に電源が入っていないので、粒子は、スライド領域６ｂの開いたスライドを通って、ウェハ移送領域１ｂ、および小環境６を提供するための手段の空気循環システムの一部である楕円偏光計１のセンサ領域１ａに進入し得る。なぜなら、電力がない場合、空気の送流がセンサ領域１ａおよびウェハ移送領域１ｂを通過し、およびここから出ることがないからである。これを回避するために、小環境６を提供するための手段は、電力を検出するためのセンサ、および、電源が検出されない場合にセンサ領域１ａおよびウェハ移送領域１ｂを閉じるための一組の小さいスライド壁を備え、これは図２Ａに示される。
【００３８】
楕円偏光計１、および小環境を提供するための手段が、電力を供給するために接続される場合、センサは、関連する信号を電子制御システムに発信し、その後、このシステムは、スライド領域の一組のスライド壁を直ちに開く。同時に、フィルタユニット６ａを通過する空気の層流、ウェハ移送領域１ｂ、センサ領域１ａおよびスライド領域６ｂは、図２Ｂに示され得るように、循環を開始する。
【００３９】
図３において、センサ領域１ａおよびウェハ移送領域１ｂを備える楕円偏光計１に、運搬手段２の車輪および車台を通じて振動が伝達されることが、一組のゴム１５（楕円偏光計はこの上に載せられる）によって防止されることが示される。振動は、測定装置の近傍におけるクリーンルームの床上を歩く他のオペレータから発生し得る。
【００４０】
楕円偏光計１およびウェハキャリア３０の内部の汚染粒子の密度を低く保つ方法は、図４にてかなり詳細に示される。図４ａにおいて、楕円偏光計１のドッキング手段２８、または小環境６を提供するための手段それぞれにドッキングされたウェハキャリア３０が見出される。同様にウェハキャリア３０のドアオープナを備える楕円偏光計のドア２５が近接した位置に示される。レバー２０ｂを下位位置になるように操作すると、ドアオープナ２５は、ウェハキャリアのドア３１と接続し、これを開錠して両方のドアがその元の位置から除去される。これによって、ウェハをウェハキャリア３０から降ろすために自動処理システムが自由に通行できるようになり、ウェハをウェハ移送領域１ｂおよびサンサ領域１ａに移送する（図４ｂに示される）。
【００４１】
小環境６を提供するための手段のドッキング手段２８は、接続されたセンサ領域１ａ、ウェハ移送領域１ｂ、およびウェハキャリア３０の内容量の気密封止を提供する。図５において、ウェハキャリアプレート２６の対のピン（ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌ  ｐｉｎｓ）２７に配置されたウェハキャリア３０がレバー２０ａを用いてドッキング手段２８とドッキングされ得る態様が示される。図５ａにおいて、ドッキングする前の状態が図示される一方で、図５ｂにおいて、レバー２０ａが持ち上げられ、その結果、ウェハキャリア３０を有するキャリアプレート２６が、ウェハキャリアがドッキング手段とドッキングするまで、そのドッキング手段２８の方向に移動される。センサは、この接続を検出し、かつこの接続のロッキングを信号で知らせる。
【００４２】
薄膜の厚さを測定するために、製品または進行中の作業データベース７２から必要とされるデータは、ワイヤレス赤外線通信チャネルによって工場全体に張り巡らされた通信システム７０の送信器および受信器ユニットから取り出され得る。データ転送ユニット７は信号を、電子制御システム５に送信、またはここから受信する。測定の後、対応するデータまたは進行中の作業の処理が、送信器または受信器７０に戻され得、おの送信器または受信器は、その情報をＣＩＭシステムに転送する（コンピュータ統合生産システム）。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、オペレータによって加工ツールの前のドッキング位置に運搬される測定装置の実施形態を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、電源が切られた状態の、小環境を備える実施形態による、測定デバイスの側面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、電源が入った状態の、空気の層流を有する小環境を備える実施形態による、測定デバイスの側面図を示す。
【図３】図３は、防振手段上に配置された測定デバイスを有する本発明による運搬手段を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、ドアを開ける前の、本発明の実施形態によるドア開放メカニズムを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、レバーのメカニズムを用いてドアを開けた後の、本発明の実施形態によるドア開放メカニズムを示す。
【図５Ａ】図５Ａは、ドッキングする前の、レバーを用いる本発明の実施形態によるウェハキャリアドッキングメカニズムを示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ドッキングした後の、レバーを用いる本発明の実施形態によるウェハキャリアドッキングメカニズムを示す。
【符号の説明】
【００４４】
１      測定デバイス、楕円偏光計
１ａ    センサ領域
１ｂ    ウェハ移送領域
２      運搬手段
３      移送ユニット
４      プリンタ
５      電子制御システム
５ａ    キーボードおよびモニタ
６      小環境を提供するための手段
６ａ    フィルタユニット
６ｂ    スライド領域
７      データ転送ユニット
９      真空ポンプ
１０    運搬手段をドッキングするための手段
１１    電源を提供するための手段、主電源
１５    防振手段
２０ｂ  ウェハキャリアを測定デバイスにドッキングするためのレバー
２０ｂ  ウェハキャリアのドアを開けるためのレバー
２５    ウェハキャリアのドアのドアオープナ
２６    ウェハキャリアプレート
２７    ピン
２８    ウェハキャリアをドッキング／アンドッキングするためのインターフェース
３０    ウェハキャリア
３１    ウェハキャリアのドア
４０    加工ツール
４１    ロードポート
５０    オペレータ
７０    工場全体に張り巡らされた通信システムの送信器および受信器
７１    ＣＩＭシステム
７２    製品およびＷＩＰデータベース
【国際公開パンフレット】
2004527109.tif 000003
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2004527109.tif 000026
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004527109.tif 000027
2004527109.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月28日(2003.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート様の物体の特徴を測定するための測定装置であって、
該特徴、特に、該プレート様の物体（１）の、構造の長さ、幅、深さまたは位置、あるいは薄膜の厚さ、あるいは欠陥の少なくとも１つを測定する測定デバイス（１）であって、
欠陥検査ツールと、
楕円偏光計と、
粒子計数器と、
反射率計と、
フーリエ変換スペクトロメータと、
ＣＤ計量ツールと、
重ね合わせツールと、
走査電子顕微鏡と
を備える、測定デバイス（１）と、
該測定デバイス（１）を制御する電子制御システム（５）と、
該プレート様の物体を該測定デバイス（１）に提供する移送ユニット（３）と、
電力（１１）を該測定装置に提供するための手段と、
該装置に移動度を提供する運搬手段（２）であって、各々が該測定デバイス（１）、該電子制御システム（５）、該移送ユニット（３）、および該電力（１１）を収容するための空間が提供される、運搬手段と
備え、
該測定装置は、２０ｋｇを超え、かつ１５０ｋｇ未満の総重量を有する、測定装置。
【請求項２】
前記プレート様の物体は、半導体ウェハまたはマスクであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記測定装置は、３００ミリメートルより大きい幅と、１０００ミリメートルよりも小さい幅とを有することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記真空ポンプ（９）は、前記半導体ウェハを保持する前記測定デバイス（１）のチャックと接続され、該運搬手段（２）に、該真空ポンプ（９）を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記装置の電源内蔵式移動を提供するために、駆動装置、制動装置、および少なくとも１つの操舵可能な車輪が前記運搬手段（２）に取付けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
電力（１１）を前記測定装置に提供するための前記手段は、蓄電池を備えることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
小環境（６）を提供するための手段は、ウェハの測定中、前記半導体ウェハを包囲する汚染粒子の密度を低減するフィルタシステム（６ａ）を備え、前記運搬手段（２）に、小環境（６）を提供するための該手段を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
半導体の移送中に、前記半導体ウェハを包囲する汚染粒子を低密度に保つために、小環境（６）を提供するための前記手段は、ウェハキャリア（３０）を前記測定デバイス（１）にドッキングするか、またはドッキングを解くためのインターフェース（２８）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
小環境（６）を提供するための前記手段は、前記ウェハキャリア（３０）のウェハキャリアドア（３１）を開閉するためのインターフェース（２５）を備えることを特徴とする、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
ウェハキャリアドアを開閉するための前記インターフェース（２５）および／またはドッキングするか、またはドッキングを解くための前記インターフェース（２８）は、電気駆動手段を備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
プリンタ（４）は前記電子制御システム（５）と接続され、前記運搬手段（２）に、該プリンタ（４）を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】
データ転送ユニット（７）は、前記電子制御システム（５）と、工場全体に張り巡らされた通信システム（７１）との間でデータを転送し、前記運搬手段（２）に、該データ転送ユニット（７）を収容するための空間が提供されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記データ転送ユニット（７）は、前記データを、ワイヤレス通信チャネルを介して転送する手段を有することを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
一組の防振手段（１５）が、前記運搬手段（２）によって測定デバイス（１）に振動が伝達されることを防止することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
前記運搬手段（１０）をドッキングするための手段が、製造システム内の特定の位置にあることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
小環境（６）を提供するための前記手段は、
前記測定デバイスの内部に空気の層流を提供するスライド領域（６ｂ）と、
電力接続を検出するセンサと、
該測定デバイス内部の少なくともセンサ領域を気密封止するための手段であって、電力接続を検出するための該センサと接続される、手段と
を備えることを特徴とする、請求項７〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
前記運搬手段は、２つの場所間で該運搬手段を転がすための少なくとも１つの車輪を備えることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
請求項２〜１７のいずれか１つに記載の測定装置を用いて、プレート様の物体の特徴を測定するための方法であって、
該測定装置を、第１の場所から加工ツール（４０）のロードポート（４１）の前の場所に移動させる工程と、
ウェハキャリア（３０）を用いて、該プレート様の物体を該加工ツール（４０）の該ロードポート（４１）から該測定デバイス（１）に積載する工程と、
電源、ワイヤレスデータ転送または周囲とのドッキング接続の少なくとも１つを除いて、物理接続なしに該プレート様の物体を測定する工程と、
該ウェハキャリア（３０）を用いて、該プレート様の物体を該測定デバイス（１）から降ろす工程と、
該測定装置を第３の場所に移動させる工程と
を包含する、方法。
【国際調査報告】
2004527109.tif 000029
2004527109.tif 000030
2004527109.tif 000031