(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製造ユニットおよび測定ユニットならびにウエハを上記複数の製造ユニットおよび測定ユニットに搬送するための搬送システムを有するウエハ加工装置において、
上記各製造ユニット（２）および測定ユニット（３）は、
それぞれ加工弁（１２）で閉鎖される、上記ウエハの搬入のための少なくとも１つの積み込みポート（１０）と、上記ウエハの搬出のための少なくとも１つの荷降ろしポート（１１）とを備えた積み降ろし場所と、
当該各製造ユニット（２）または測定ユニット（３）に対する、上記ウエハの搬入および搬出を認識し、該ユニットのウエハによる占拠状態を検査する認識システムと、当該認識システムに接続された製造計画および制御システム（７）とを備え、
上記認識システムは、上記積み込みポート（１０）および上記荷降ろしポート（１１）の上記各加工弁（１２）の操作を検知することによって、上記各製造ユニット（２）または上記測定ユニット（３）に搬入されるウエハの数、上記各製造ユニット（２）または測定ユニット（３）から搬出されるウエハの数を検知するセンサの配列（１４,１５,１６）を備えており、
上記認識システムは、さらに、上記センサの配列により検知された上記ウエハの搬入数およびウエハの搬出数から上記各製造ユニット（２）または上記測定ユニット（３）の上記ウエハによる占拠状態を検査する評価ユニット（１７）を備え、
上記認識システムに接続された上記製造計画および制御システム（７）は、上記評価ユニット（１７）での占拠状態の検査結果を読み込み、当該占拠状態に基づいて、上記各製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）に対し、供給命令または排出命令を生成し、
当該供給命令または排出命令に基づいて、ウエハの搬送依頼を上記搬送システム（５）に入力することを特徴とするウエハ加工装置。
【請求項２】
上記ウエハを、上記製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）に搬入する一方、上記ウエハを上記製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）から搬出するコンテナ（６）を備えたことを特徴とする請求項１に記載のウエハ加工装置。
【請求項３】
上記ウエハを個々の上記積み込みポート（１０）に対して搬入する一方、上記ウエハを個々の上記荷降ろしポート（１１）から搬出する個々のコンベヤ（１３ａ,１３ｂ）を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ加工装置。
【請求項４】
上記センサの配列は、上記コンベヤ（１３a,１３ｂ）上の上記ウエハまたはコンテナ（６）を認識できることを特徴とする請求項３に記載のウエハ加工装置。
【請求項５】
上記センサの配列は、特定の数の光学センサを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【請求項６】
上記光学センサは、光遮断装置、光電子電鍵（Lichttastern）および／またはバーコード読取装置から構成されていることを特徴とする請求項５に記載のウエハ加工装置。
【請求項７】
上記認識システムは、上記積み込みポート（１０）の第１加工弁（１２）および上記荷降ろしポート（１１）の第２加工弁（１２）の操作を、デジタル信号の形状で、それぞれの上記製造ユニット（２）または上記測定ユニット（３）から測定して、読込むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のウエハ加工装置。
【請求項８】
上記認識システムは、それぞれの上記製造ユニット（２）または上記測定ユニット（３）に搬入され、上記製造ユニット（２）または上記測定ユニット（３）から搬出される上記ウエハの数を認識するための操作部の配列を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【請求項９】
上記操作部は、機械的スイッチから構成されていることを特徴とする請求項８に記載のウエハ加工装置。
【請求項１０】
上記認識システムは、上記ウエハの同定のための手段を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【請求項１１】
上記ウエハおよび／またはウエハの入ったコンテナ（６）は、バーコードにより特徴付けられており、
上記ウエハの同定のための手段は、バーコード読取装置から構成されることを特徴とする請求項１０に記載のウエハ加工装置。
【請求項１２】
上記製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）は、それぞれ複数の室を備えており、
上記認識システムは、どのウエハが個々の上記室に配分されているか、およびどれだけの数のウエハが上記個々の室に配分されているかを認識すること特徴とする請求項１０または１１に記載のウエハ加工装置。
【請求項１３】
上記ガイドシステム（８）は、上記製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）の上記各室に対し、上記供給命令および上記排出命令を生成することを特徴とする請求項１２に記載のウエハ加工装置。
【請求項１４】
上記ガイドシステム（８）は、コンテナ（６）のウエハのためのそれぞれの連続する加工工程をそれぞれの上記製造ユニット（２）または上記測定ユニット（３）において行うことができるかどうかを検査することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【請求項１５】
上記特定のロットのウエハに行う加工工程を定義するためのパラメータセットは、上記ガイドシステム（８）から、接続された上記製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）にそれぞれ読込まれることを特徴とする請求項１０ないし１４のずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【請求項１６】
複数の蓄積部を有する蓄積部システムを備えており、
上記認識システムは、ウエハでの上記占拠状態を認識するために上記蓄積部に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【請求項１７】
上記認識システムは、上記製造ユニット（２）および上記測定ユニット（３）に後から装備できるモジュールの形状で構成されていることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のウエハ加工装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１の前提部(Oberbegriff)に記載の、ウエハ加工装置に関するものである。
【０００１】
このような装置(Anlage)は、異なる製造プロセス（Fertigungsprozessen）を行う多数の製造ユニットを備えている。これらの製造プロセスは、特に、エッチングプロセス、湿式化学法、拡散プロセス、および、例えばＣＭＰ法（化学機械研磨）のような多様な洗浄法である。一つまたは複数の製造ユニットは、これらプロセスのそれぞれのためにあり、製造プロセスの様々な製造工程（Fertigungsschritte）は、これらユニットで行われる。
【０００２】
加えて、このような装置は、多数の測定ユニットを備えている。製造プロセスの一つまたは複数の製造工程の加工品質は、測定ユニットで検査される。
【０００３】
全製造プロセスは、厳しい純度条件に支配されているため、製造ユニットおよび測定ユニットは、クリーンルームまたはクリーンルームのシステムに配置されている。
【０００４】
ウエハは、事前に決定されたロット(Losgroessen)の大きさでケース(Kassetten)として構成されたコンテナ(Behaeltern)で、搬送システムを介して、個々の製造ユニットへ搬入（zugefuehrt）される。ウエハの加工の後、ケースの搬出も、搬送システムを介して行われる。
【０００５】
搬送システムは、特定の数のコンベヤ(Foerderern)を有するコンベヤシステムが典型的である。コンベヤは、例えば、ホイールコンベヤの形状で構成されている。この場合、ウエハの入ったケースは、ホイールコンベヤ上を搬送される。あるいは、コンベヤシステム５は、チェーンコンベヤ（Stetigfoerderern）、トロリコンベヤ（Haengefoerderern）、または同様のものからも構成することができる。
【０００６】
このような装置を操作するために、通常、材料配列システムが備えられている。ウエハは、この材料配列システムによって、倉庫(Lager)または同様のところから、特定の数で取り出され、ロットに集結される。個々のロットごとに設定される作業計画は、装置を通過する際に個々の製造ユニットおよび測定ユニットにおいてウエハに行われる個々の加工工程(Bearbeitungsschritte)を含んでいる。加えて、個々のウエハに対する優先順位の授与は、材料配列システムを介して行われる。この優先順位決定の結果は、異なるロットのウエハに対する特定の加工順序となる。
【０００７】
最後に、ウエハは、材料配列システムを介して、搬送システムへと搬入される。ウエハの入ったコンテナの搬入は、この搬送システムを介して、個々の製造ユニットおよび測定ユニットに行われる。このとき、搬送システムのコンテナには、事前に決定されている、ロットに関する搬送依頼（Transportauftraegen）が入力される。搬送依頼は、特に、個々のコンテナのための目的地を含んでいる。このとき、目的地は、製造ユニットおよび測定ユニットから構成されている。
【０００８】
コンテナは、これらの搬送依頼によって、個々の目的地へと搬入される。製造ユニットまたは測定ユニットが運転を中止している場合にのみ、妨害通報(Stoerungsmeldung)が、材料配列システムに出力される。その結果、ウエハの更なる供給は、差し止められる。しかしながら、個々の製造ユニットおよび測定ユニットが、まだ機能能力はあるが、既に過負荷となっている場合においても、搬送依頼が、まだこれらユニットに対して行われてしまうという問題がある。この場合、ウエハは、該当する製造ユニットおよび測定ユニットの前で停滞させられる。このとき発生する待機時間によって、ウエハの加工時に、ウエハが装置を通過する時間は、望ましくない長さとなってしまう。このことにより、特にウエハの製造経費も高くなる。
【０００９】
本発明は、導入部分で言及された形態(eingangs genannten Art)の装置について、ウエハの加工時に、ウエハが装置を通過する時間を、できる限り短く構成することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１における特徴が考慮される。本発明の好ましい実施形態および有効な更なる構造を、従属請求項に記載する。
【００１１】
本発明によると、認識システムは、装置の製造ユニットおよび測定ユニットにそれぞれ配置されている。この認識システムで、それぞれの製造ユニットおよび測定ユニットへのウエハの搬入および搬出を、ウエハによるこれらユニットの占拠状態（Belegung）を検査するために、認識することができる。この占拠状態に依存して、それぞれの製造ユニットおよび測定ユニットのための供給命令および排出命令を生成することができる。
【００１２】
このことにより、認識システムは、特にセンサの配列を備えることができる。ウエハは、このセンサの配列で勘定され、製造ユニットまたは測定ユニットに搬入される。あるいは、これらユニットから搬出される。このとき、個々のウエハまたはウエハを搬送するコンテナは、同時に同定されることが特に好ましい。個々の製造ユニットおよび測定ユニットのための供給命令および搬出命令は、認識システムで認識された情報に依存して、個々の製造ユニットと測定ユニットとに連結している伝導性の状態（Leitstand）で生成されることが好ましい。ウエハは、このことから伝導性の状態で周知の、個々の製造ユニットおよび測定ユニットの積載容量に基づいて、搬送依頼を好適に選択することにより、製造ユニットおよび測定ユニットに、好適な数で搬入される。ウエハを認識システムで同定できることが好ましいので、個々のウエハの製造ユニットおよび測定ユニットでの搬入は、現在の加工状態に関連し、製造ユニットおよび測定ユニットで行うことができる加工工程に相当して最適に行われる。
【００１３】
このことにより、個々の製造ユニットおよび測定ユニットの前でのウエハの待機時間を、さらに回避することができ、製造ユニットおよび測定ユニットの加工のための容量を、最適に用いることができる。
【００１４】
認識システムは、モジュールとして構成できることが特に好ましい。モジュールは、既存の製造ユニットおよび測定ユニットに後から装備することができる。
【００１５】
周知の使用されている製造ユニットおよび測定ユニットでは、そこで使用できる加工のための容量は認識されない。加えて、このような情報を出力できるであろうインターフェースが欠けている。このような情報を使用できるようにするために、製造ユニットおよび測定ユニットを、基本的な領域で新しく構想しなければならない。このことは、広い範囲での構造的変更に繋がることもある。このことは、かなりの投資経費の原因になるだけではなく、極端な場合には、時間の浪費を生ずる虞れもある。
【００１６】
しかし、モジュールとして構成された認識システムによれば、製造ユニットおよび測定ユニットの機能範囲を、迅速にかつ高い経費をかけることなしに、拡大することができる。
【００１７】
本発明を、以下において図に基づき説明する。
【００１８】
図１は、加工場所の配列を有するウエハ加工装置を模式的に示す図である。図２は、図１の装置における、進行制御のための要素を示すブロック図である。図３は、図１の装置における、製造ユニットおよび測定ユニットに対する認識システムを模式的に示す図である。
【００１９】
図１に、ウエハ加工装置を模式的に示す。装置は、多数の加工場所１を備えている。ここでは、一つまたは複数の製造ユニット２または測定ユニット３が、加工場所１に備えられている。
【００２０】
製造ユニット２は、ウエハの加工のために必要な製造プロセスにおいて、異なる製造工程を行うために使用される。この製造プロセスは、特に、エッチングプロセス、湿式化学法、拡散プロセス、および洗浄法を含んでいる。一つまたは複数の製造ユニット２は、個々の製造プロセスのために、行われるべき製造工程の数に対応するように備えられている。
【００２１】
測定ユニット３は、個々の製造ユニット２で行われる製造工程の加工品質を検査するために使用される。
【００２２】
個々の製造ユニット２および測定ユニット３を有する加工場所１は、クリーンルーム４に配置されており、搬送システムを介して相互に接続されている。あるいは、加工場所１は、クリーンルーム４のシステムを介して配置（verteilen）されていてもよい。
【００２３】
搬送システムは、複数のコンベヤ５ａを有するコンベヤシステム５を備えている。コンベヤシステム５は、ウエハを個々の加工場所１へ搬入する。このとき、ウエハは、コンテナ６で搬送される。コンテナ６は、ケースとして構成されているのが好ましい。コンベヤ５ａは、ホイールコンベヤ、チェーンコンベヤまたは同様のものの形態で構成することができる。引き渡し場所または同様の場所は、コンベヤ５ａの間に備えられている。加えて、搬送システムは、図示していない蓄積部システム（Speichersystem）を備えている。この蓄積部システムは、クリーンルームに配置された複数の蓄積部を備えている。これら蓄積部は、特に、保管場所（Stocker）として構成することができる。ウエハの入ったコンテナ６は、これらの蓄積部に一時的に保管される。例えば、個々の製造ユニット２で不正確に加工されたウエハを含むコンテナ６は、そこで一時的に保管される。これらは、適切な時期に、後の工程(Nacharbeit)のために蓄積部から取り出され、特定の製造ユニット２に搬入される。
【００２４】
図２は、ウエハ加工装置を進行制御するためのブロック図を示す。中央における製造計画および制御システム７は、ガイドシステム８と接続されている。製造ユニット２と測定ユニット３とを有する個々の加工場所１は、ガイドシステム８と接続されている。加えて、コンベヤ制御部(Foerdertechniksteuerung)９は、ガイドシステム８と接続されている。このコンベヤ制御部９は、搬送システムのコンベヤシステム５と接続されている。
【００２５】
装置の既述の構成要素は、少なくとも一つの計算ユニットをそれぞれ備えている。個々の構成要素間の接続は、これら構成要素の個々の計算ユニット間での双方向データ配線としてそれぞれ構成されている。
【００２６】
製造計画および制御システム７は、全装置に対する容量の調査および需要の調査のために使用される。個々の製造ユニット２および測定ユニット３におけるウエハの加工のための容量と需要とは、数日から数週の範囲での期間のために事前に計画される。この計画を用いて、このために特に好適な製造ユニット２および測定ユニット３において、特定の加工工程の割り当てが実行される。
【００２７】
加えて、ウエハの加工のための製造依頼および作業計画は、製造計画および制御システム７で生成される。
【００２８】
ガイドシステム８において、加工プロセスの始めに、複数のウエハは、ロットに集結される。このとき、ロットのウエハは、コンテナ６に収納される。このために、適当なウエハが、ガイドシステム８を介して倉庫から取り出され、手動でまたは機械的にコンテナ６に収納される。
【００２９】
個々の作業計画および製造依頼は、製造計画および制御システム７から、ガイドシステム８に読込まれて蓄積され、そして管理される。個々の製造ユニット２および測定ユニット３で行われるべき加工工程を定義するためのパラメータセット（Parametersaetze）は、作業計画および製造依頼からガイドシステム８によって生成され、これらユニットに読込まれる。続いて、個々のウエハに対するそれぞれ次の加工工程を、このために備えられている製造ユニット２および測定ユニット３において行えるかどうかについて、ガイドシステム８で検査する。
【００３０】
加えて、個々のウエハまたはロットの加工のための優先順位決定は、ガイドシステム８のデータに基づいて行われる。このとき、計画は、典型的には、時間範囲（Zeithorizont）として、数分から時間まで変化する。ウエハの優先順位決定は、このとき、特にその加工状態に依存している。
【００３１】
装置のコンベヤシステム５は、コンベヤ制御部９を介して、ガイドシステム８の基準値(Vorgaben)によって制御される。加えて、コンベヤ制御部９は、コンベヤシステム５の駆動素子を制御するために、特定の数のモーターと伝達装置とを備えている。
【００３２】
本発明によると、製造ユニット２および測定ユニット３にそれぞれ配置される認識システムは、それぞれの製造ユニット２または測定ユニット３における、ウエハの搬入および搬出を認識することができる。ウエハの入った個々の製造ユニット２および測定ユニット３の占拠状態は、これらのデータから検査される。供給命令および排出命令は、製造ユニット２および測定ユニット３が接続されているガイドシステム８において、これらユニットの占拠状態から生成される。ウエハを、これらの命令に対応するように、好適な数で製造ユニット２および測定ユニット３に搬入したり、あるいはウエハを搬出したりするために、搬送依頼は、これら供給命令および排出命令に基づいて、ガイドシステム８で、搬送システムに入力される。
【００３３】
加えて、このような認識システムを、蓄積部システムの蓄積部に配置することも原理的に可能である。
【００３４】
本実施例では、認識システムは、モジュールから構成されている。このモジュールは、これらユニットの機能範囲を変更する必要なく、製造ユニット２および測定ユニット３に装着(angebracht)することができる。従って、モジュールを、既存の製造ユニット２および測定ユニット３に容易に後から装備することができる。
【００３５】
図３にこのような認識システムの１例を示す。図３は、製造ユニット２を有する加工場所１を示す。ウエハの搬入および搬出は、積み降ろし場所を介して行われる。この積み降ろし場所は、ウエハを製造ユニット２へ搬入するための積み込みポート１０およびウエハを搬出するための荷降ろしポート１１を備えている。積み込みポート１０と荷降ろしポート１１とは、一つの加工弁（Bearbeitungsklappe）１２をそれぞれ備えている。ウエハの入ったコンテナ６は、加工弁１２を開放することによって、積み込みポート１０の開放部を介して製造ユニット２に導入（eingefuehrt）され、荷降ろしポート１１の開放部を介して製造ユニット２から出される。
【００３６】
加えて、積み降ろし場所は、２つのコンベヤ１３a、１３ｂを備えている。ウエハの入ったコンテナ６は、第１コンベヤ１３aを介して、積み込みポート１０に搬入される。荷降ろしポート１１に出されたコンテナ６は、コンベヤ１３ｂによって搬出される。
【００３７】
認識システムは、積み降ろし場所を介して動かされるウエハの数を認識するためのセンサの配列を備えている。図３に示す実施例では、センサの配列は、光学センサから構成されている。この光学センサは、光遮断装置(Lichtschranken)として構成されている。
【００３８】
光遮断装置は、送信光線１４を照射する送信機１５および送信光線１４を受光する受信機１６をそれぞれ備えている。物体の認識は、送信光線１４の光路の遮断により行われる。
【００３９】
積み降ろし場所の上を動くコンテナ６は、光遮断装置によって認識される。このために、光遮断装置は、例えばマイクロコントローラのような評価ユニット１７に接続されている。マイクロコントローラは、送信光線１４の光路が遮断された数を勘定する。
【００４０】
原理的にはコンテナ６は、加工弁１２の開閉を光遮断装置によって連続して登録することによって、勘定されることもできる。
【００４１】
本実施例では、それぞれ一つの光遮断装置が、積み降ろし場所のコンベヤ１３a,１３ｂに配置されているため、コンベヤ１３a,１３ｂ上を搬送されるコンテナ６は、光遮断装置で別々に勘定される。
【００４２】
光遮断装置の信号は、評価ユニット１７により勘定される。そして、ウエハの入った製造ユニット２の占拠状態を検査するために、計数インパルス（Zaehlimpulse）を、ガイドシステム８で、評価することができる。従って、供給命令および排出命令は、このことにより生成される。
【００４３】
あるいは、製造ユニット２の占拠状態を、評価ユニットで検査することもできる。そして、この占拠状態は、ガイドシステム８に読込まれる。
【００４４】
原理的には、認識システムをセンサの配列なしで構成することもできる。例えば、製造ユニット２で搬入および搬出されるコンテナ６の数を勘定するために、積み込みポート１０および荷降ろしポート１１での加工弁１２の操作を、製造ユニット２において好適なデジタル信号として測定して、認識することができる。
【００４５】
あるいは、認識システムは、コンテナ６の数を勘定するために、操作部の配列（Aktuatoranordnung）も備えていることができる。操作部は、例えば、機械的スイッチまたは同様のものから構成することができる。
【００４６】
原理的には、既述の操作部の配列またはセンサの配列は、製造ユニット２および測定ユニット３に搬入され、これらから搬出される個々のウエハを勘定するのにも使用できる。
【００４７】
特に好ましい実施の形態として、認識システムは、ウエハまたはウエハを搬送するコンテナ６を同定するための手段を、それぞれ備えていてもよい。このために、ウエハまたは/およびコンテナ６は、バーコード(Barcodes)によりそれぞれ特徴づけられていることが有効である。
【００４８】
従って、ウエハおよび／またはコンテナ６は、バーコード読取装置によって同定される。この読取装置は、製造ユニット２および測定ユニット３の積み降ろし場所に配置されていることが好ましい。
【００４９】
これらバーコード読取装置は、ウエハおよび／またはコンテナ６の同定のための手段を構成するだけではなく、それぞれの製造ユニット２または測定ユニット３において搬入および搬出されるウエハおよび／またはコンテナ６の数を認識するためのセンサの配列をも同時に構成することが特に好ましい。
【００５０】
この場合、製造ユニット２および測定ユニット３で搬入および搬出されるウエハの数を、認識システムによってガイドシステム８に通報できるだけではなく、どのウエハが、ある特定の製造ユニット２および測定ユニット３の、どの加工段階（Bearbeitungsstadium）に存在しているかについても認識することができる。
【００５１】
これら情報に基づいて、ガイドシステム８において、ウエハのそれぞれの加工状態に正確に合わせた供給命令および排出命令が生成される。
【００５２】
典型的には、装置の製造ユニット２および測定ユニット３は、事前に設定された数の室(Kammern)をそれぞれ備えている。認識システムによって、どのウエハが個々の室に配分されているかを効果的に認識できる。このとき、認識システムを介したウエハの同定は特に有効である。このため、ガイドシステム８において、供給命令および排出命令が、製造ユニット２および測定ユニット３の個々の室のために生成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  加工場所の配列を有するウエハ加工装置を模式的に示す図である。
【図２】  図１の装置における、進行制御のための要素を示すブロック図である。
【図３】  図１の装置における、製造ユニットおよび測定ユニットに対する認識システムを模式的に示す図である。
【図１】
0003902008.tif 000002
【図２】
0003902008.tif 000003
【図３】
0003902008.tif 000004