(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを、第１ベイに割り当てられた第１処理ツールから第２ベイに割り当てられた第２処理ツールに移送する方法であって、
前記ウェーハを、前記第１処理ツールから、少なくとも１つの第１ベイ内ポッドへ移送するステップと、
前記少なくとも１つの第１ベイ内ポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第１バッファを備えた第１固定型ウェーハ保管システムへ搬送するステップと、
前記ウェーハを、前記第１固定型ウェーハ保管システムの第１搭載／取出しステーションを介して、前記第１ベイ内ポッドから前記第１バッファ内に移送するステップと、
前記ウェーハを、前記第１固定型ウェーハ保管システムの第２搭載／取出しステーションを介して、前記第１バッファから、前記第１ベイと前記第２ベイとの間のベイ間移送トラック内の少なくとも１つのベイ間ポッドへ移送するステップと、
前記少なくとも１つの第１ベイ内ポッドから前記第１バッファへのウェーハの移送時に前記第1搭載／取出しステーションにおいて、前記第1ベイ内ポッドから情報を読み取り、前記第１バッファから前記少なくとも１つのベイ間ポッドへのウェーハの移送時に第２搭載／取出しステーションにおいて、前記ベイ間ポッドに対して情報の書き込みを行うステップと、
前記少なくとも１つのベイ間ポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第２バッファを備えた第２固定型ウェーハ保管システムへ搬送するステップと、
前記ウェーハを、前記第２固定型ウェーハ保管システムの第３搭載／取出しステーションを介して、前記少なくとも１つのベイ間ポッドから前記第２バッファ内に移送するステップと、
前記ウェーハを、前記第２固定型ウェーハ保管システムの第４搭載／取出しステーションを介して、前記第２バッファ内から少なくとも１つの第２ベイ内ポッドに移送するステップと、
前記少なくとも１つのベイ間ポッドから前記第２バッファへのウェーハの移送時に前記第３搭載／取出しステーションにおいて、前記ベイ間ポッドから情報を読み取り、前記第２バッファから前記少なくとも１つの第２ベイ内ポッドへのウェーハの移送時に第４搭載／取出しステーションにおいて、前記第２ベイ内ポッドに対して情報の書き込みを行うステップと、
前記少なくとも１つの第２ベイ内ポッドを、前記第２処理ツールへ搬送するステップと、
前記ウェーハを、前記少なくとも１つの第２ベイ内ポッドから前記第２処理ツールへ移送するステップとからなる方法。
【請求項２】
前記情報は、ウェーハ識別、ロット識別、および処理状態のうちの少なくとも１つを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１ベイと第２ベイとの間でベイ間移送トラックを介して搬送されるウェーハを管理するための管理システムにおいて、
ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第１バッファを備えた第１固定型ウェーハ保管システムと、
前記第１ベイに割り当てられた少なくとも１つの第１ベイ内ポッド内のウェーハを、同第１ベイ内ポッドから前記第１バッファ内に移送するために、前記第１固定型ウェーハ保管システムに設けられた第１搭載／取出しステーションと、
前記ウェーハを、前記第１バッファから前記ベイ間移送トラック内の少なくとも１つのベイ間ポッドへ移送するために、前記第１固定型ウェーハ保管システムに設けられた第２搭載／取出しステーションと、
ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第２バッファを備えた第２固定型ウェーハ保管システムと、
前記ウェーハを、前記少なくとも１つのベイ間ポッドから前記第２バッファ内に移送するために、前記第２固定型ウェーハ保管システムに設けられた第３搭載／取出しステーションと、
前記ウェーハを、前記第２バッファから前記第２ベイに割り当てられた少なくとも１つの第２ベイ内ポッドに移送するために、前記第２固定型ウェーハ保管システムに設けられた第４搭載／取出しステーションと、を備え、
前記第１〜第４搭載／取出しステーションの各々は、前記ウェーハ及びポッドの少なくとも一方から情報を読み取る読み取り手段と、情報をウェーハ及びポッドの少なくとも一方に書き込む書き込み手段とを備える、ウェーハ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に半導体製造分野に関し、より詳細にはウェーハ保管および管理システム、ならびにウェーハ管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハあるいは他の同様な基板は、一般に、前記ウェーハをある種の処理ツールから別の処理ツールに移送することを伴う、多くの処理工程を経る。例えば、ウェーハ成長室中においてある処理を受けたウェーハは、クリーニングおよび乾燥のための別の処理ツールに移送され、次に、それらのウェーハは付加的な処理工程の異なる処理ツールに移送されなければならないことがある。多くの場合、異なる処理工程間においてウェーハを保管する必要がある。従来技術によれば、ウェーハを処理ツール間で移送するためのポッドをこの保管にも使用している。したがって、従来技術による半導体製造部門では、非常に多くのそのようなポッドが必要とされる。
【０００３】
従来技術に関するさらなる問題は、ウェーハを異なるベイ間で搬送するには、ベイ間ポッドを用いなければならないことである。しかしながら、これらのベイ間ポッドに起因して、これらの異なるベイ間での深刻な相互汚染の危険性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ウェーハ保管に必要な空間を縮小し、必要なポッド数および異なるベイ間での相互汚染の危険性を低減し、さらにウェーハの管理の高い制御性を可能にするウェーハ管理システム、およびウェーハ管理方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ウェーハ管理システムであって、該システムは、少なくとも第１固定型ウェーハ保管システムを備え、該第１固定型ウェーハ保管システムが、複数のウェーハを保管するための第１バッファと、前記第１バッファと第１ベイに割り当てられた第１ベイ内ポッドとの間でウェーハを移送する第１搭載／取出しステーションと、ウェーハを前記第１バッファと第２のポッドとの間で移送する第２搭載／取出しステーションとを有することを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、ウェーハ管理方法であって、該方法は、
ａ）複数のウェーハを保管するための第１バッファを有する第１固定型ウェーハ保管システム内へウェーハを移送するステップと、
ｂ）選択したウェーハを、前記第１バッファから、前記第１固定型ウェーハ保管システムの第１搭載／取出しステーションを介して、第１ベイに割り当てられた第１ベイ内ポッドへ移送するか、または前記第１固定型ウェーハ保管システムの第２搭載／取出しステーションを介してベイ間ポッドへ移送するステップとからなることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、ウェーハを、第１ベイに割り当てられた第１処理ツールから第２ベイに割り当てられた第２処理ツールに移送する方法であって、
−前記ウェーハを、前記第１処理ツールから、少なくとも１つの第１ベイ内ポッドへ移送するステップと、
−前記少なくとも１つのベイ内ポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第１バッファを備えた第１固定型保管システムへ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、第１搭載／取出しステーションを介して、前記第１バッファ内に移送するステップと、
−前記ウェーハを、前記第１バッファから少なくとも１つのポッドへ移送するステップと、
−前記少なくとも１つのポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第２バッファを備えた第２固定型保管システムへ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも１つのポッドから前記第２バッファ内へ移送するステップと、
−前記ウェーハを、前記第２バッファから少なくとも１つの第２ベイ内ポッドへ移送するステップと、
−前記少なくとも１つの第２ベイ内ポッドを、前記第２処理ツールへ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも第２ベイ内ポッドから前記第２処理ツールへ移送するステップとからなることを要旨とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、ウェーハ管理システムが提供される。このウェーハ管理システムは、少なくとも第１固定型ウェーハ保管システム１００を備える。該第１固定型ウェーハ保管システム１００は、ポッドに入っていない（即ち、ポッドの外部にある）複数のウェーハを保管するための第１バッファ１１０、第１バッファ１１０と第１ベイ内ポッド１２０，１３０（この双方のポッド・タイプは第１ベイ１６０に割り当てられる）との間でウェーハを移送する第１搭載／取出しステーション１１５、および第１バッファ１１０とポッド５２０，５３０との間でウェーハを移送する第２搭載／取出しステーション１８４を有する。前記ポッド５２０，５３０のの双方のポッド・タイプはベイ間移送トラック５００に割り当てられる。
【０００９】
本発明によれば、更にウェーハ管理方法を提供する。当該方法は、
ａ）ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第１バッファ１１０を有する第１固定型ウェーハ保管システム１００内にウェーハを移送するステップと、
ｂ）選択されたウェーハを、第１バッファ１１０から、第１固定型ウェーハ保管システム１００の第１搭載／取出しステーション１１５を介して、第１ベイ１６０に割り当てられた第１ベイ内ポッド１２０，１３０へ移送するか、または第１固定型ウェーハ保管システム１００の第２搭載／取出しステーション１８４を介してベイ間ポッド５２０，５３０へ移送するステップとから成る。
【００１０】
第１ベイ１６０に割り当てられた第１処理ツール１８０から、第２ベイ２６０に割り当てられた第２処理ツール２８０へ、ウェーハを搬送させるための本発明による別の方法は、
−前記ウェーハを前記第１処理ツール１８０から少なくとも１つの第１ベイ内ポッド１２０，１３０へ移送するステップと、
−前記少なくとも１つのベイ内ポッド１２０，１３０を、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第１バッファ１１０を備える第１固定型保管システム１００へ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、第１搭載／取出しステーション１１５を介して、前記第１バッファ１１０内へ移送するステップと、
−前記ウェーハを、第１バッファ１１０から、少なくとも１つのポッド５２０，５３０へ移送するステップと、
−前記少なくとも１つのポッド５２０，５３０を、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第２バッファ２１０を備える第２固定型保管システム２００へ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも１つのポッド５２０，５３０から前記第２のバッファ２１０の中へ移送するステップと、
−前記ウェーハを、第２バッファ２１０から少なくとも１つの第２ベイ内ポッド２２０，２３０へ移送するステップと、
−前記少なくとも１つの第２ベイ内ポッド２２０，２３０を、前記第２処理ツール２８０へ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも１つの第２ベイ内ポッド２２０，２３０から前記第２処理ツール２８０へ移送するステップとからなる。
【００１１】
本発明によれば、少なくとも１つの固定型ウェーハ保管システムを提供する。この固定型ウェーハ保管システムは、例えば、数千枚のウェーハを保管することが可能であり、よって従来技術によるウェーハ保管用に用いられるポッド必要数を大幅に削減することができる。
【００１２】
更に、本発明では、異なるベイ間でポッドを移動させる必要がないため、異なるベイ間での相互汚染の危険性が大幅に低下する。
中央管理機能を果たす、なくとも第１固定型保管システムを用いることの別の利点は、必要なポッドの搬送回数を極力少なくできることである。例えば、小さいロットサイズであれば、単一のポッド内に併合可能である。
【００１３】
中央管理機能を果たすために、固定型保管システムは、ウェーハおよび／またはポッドに情報を添付（ラベリング）し、ウェーハおよび／またはポッドからの情報を読み取れることが好ましい（前記情報は、例えば、ウェーハ識別、ロット識別、第１固定型保管システム内の保管場所、および処理状態のうちの少なくともひとつ以上に関する）。したがって、ポッドと、処理ツールとの間のハンドシェークは、多くの場合省略可能である。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態によるウェーハ管理システムの概略平面図を示す。図１を参照すると、複数のウェーハ、例えば、１，０００枚、５，０００枚、または１０，０００枚のウェーハを保管可能な第１固定型保管システムが示されている。第１固定型保管システム１００は、第１バッファ１１０を備えている。これについては図２と関連付けて詳細に論ずることとする。第１バッファに保管されるウェーハの相互汚染を回避するため、ウェーハはバッファ１１０内の層流気体流に保管される。第１固定型ウェーハ保管システム１００は、更に、第１搭載／取出しステーション１１５を備える。この第１搭載／取出しステーション１１５には、ウェーハ上および／または第１ベイ内ポッド１３０上に付与されている情報を読み取る、第１読み取り手段１４０が備えられている。この第１読み取り手段１４０は、例えば、バーコード読み取りシステムおよび／または任意の適切な光学式文字認識システム（ＯＣＲ）によって実現可能である。第１搭載／取出しステーション１１５には、更に、ウェーハ上および／または第１ベイ内ポッド１３０上に付与される情報を書き込む、第１書き込み手段１５０が備えられている。第１書き込み手段１５０は、例えば、バーコード書き込みシステムによって実現可能である。第１固定型ウェーハ保管システム１００は、更に、第２搭載／取出しステーション１８４を備え、この第２搭載／取出しステーションは、またラベリング手段、および読み取り手段を備える。
【００１５】
図１によるウェーハ管理システムは、更に、少なくとも第２固定型ウェーハ保管システム２００を備える。該固定型ウェーハ保管システム２００は、第１固定型ウェーハ保管システム１００と同様の構造を有し、バッファ２１０、第３搭載／取出しステーション２８４、ならびに第４搭載／取出しステーション２１５をそれぞれ備える。第４搭載／取出しステーション２１５は、第２読み取り手段２４０と第２書き込み手段２５０を装備した。
【００１６】
第１固定型ウェーハ保管システム１００に隣接して、ウェーハを処理するための第１ベイ１６０が備えられている。この第１ベイ１６０は、半導体デバイス製造に必要な処理ステップをウェーハに対して行うことが可能な複数のウェーハ処理ツール１８０を備える。個々の処理ツール１８０は第１トラック１７０により接続されている。空の第１ベイ内ポッド１２０は、満載の第１ベイ内ポッド１３０と一緒に第１トラック１７０に沿って移動する。ポッド１２０，１３０は、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pods: 前面開口一体型ポッド）であってもＳＭＩＦ（Standard Mechanical InterFace:標準的機械的インターフェース）ボックスであってもよく、ウェーハを処理ツール１８０に対して搬入・搬出することが可能である。
【００１７】
「満載」という用語は、少なくとも１枚のウェーハを搬送するが、必ずしも利用可能なウェーハ・スロット全てにおいてウェーハを保持しているとは限らないポッドを表す便宜的な略称である。「空の」という用語は、少なくとも１枚のウェーハを受容することができるが、必ずしも全くウェーハを保持していないわけではないポッドを表す便宜的な略称である。
【００１８】
ポッドと処理ツール１８０との間でウェーハを移送するために、当業技術分野では一般に公知の適切な搭載／取出し装置を備える。また、処理ツール１８０にもウェーハ上および／またはベイ内ポッド１２０，１３０上に付与される情報を読み取る適当な読取装置１８５を装備してもよい。しかし、かかる読取装置１８５は、固定型保管システムが中央管理機能を果たす場合には省略されることが好ましい。
【００１９】
第２固定型ウェーハ保管システム２００に隣接して、第２ベイ２６０が備えられる。この第２ベイ２６０は、第１ベイ１６０と同様の構造を有し、第２トラック２７０、空の第２ベイ内ポッド２２０、満載の第２ベイ内ポッド２３０、処理ツール２８０、および読取装置２８５を備える。読取装置２８５は、第２固定型保管システムが中央管理機能を果たし、第２処理ツール２８０と第２ベイ内ポッド２２０，２３０との間でハンドシェークが不要な場合には、省略してもよい。
【００２０】
第１固定型ウェーハ保管システム１００と、第２固定型ウェーハ保管システム２００との間でウェーハの移送を可能とするために、連結手段５００が備えられている。これらの連結手段５００は第３のトラック５８５を備え、この第３のトラック５８５に沿って、空のポッド５２０および満載のポッド５３０が移動する。図１に示す実施形態では、ポッド５２０，５３０は、空の固定型保管システム間ポッド５２０、および満載の固定型保管システム間ポッド５３０と呼ぶことができる。というのも、これらのポッドは、固定型保管システム１００，２００間を移動するだけであるからである。また、これらのポッドは、一般に、ベイ１６０，２６０を直接接触することはないが、これらのポッドを便宜上ベイ間ポッド５２０，５３０とも呼ぶ。本発明は、かかる固定型保管システム間ポッド５２０，５３０に限定されるものではない。第１および第２ベイ内ポッド１２０，１３０，２２０，２３０とは対照的に、ポッド５２０，５３０は、例えば、別のベイまたは固定型保管システムへ移動し得る。
【００２１】
図２は、本発明によるウェーハ管理システムと共に用いられる固定型ウェーハ保管システムのバッファ１１０を示す、部分破断斜視図である。図１の構成要素に対応する構成要素は、同一の参照符号を用いて示されている。図１に加えて、バッファ１１０はウェーハを保持するスロット１１１を備えることが示されている。更に、水平方向に可動のレイル１１２、および垂直方向に可動のアーム１１３が備えられている。バッファ１１０の上部には、層流フード１１４が配置されている。
【００２２】
図１および図２を参照しながら、ウェーハ管理システムの機能について説明する。層流内で保管され、ポッドからラック上に排出された全てのウェーハは、ポッド５３０またはポッド１３０から送られて来たものとする。正確な位置、識別、およびロットの由来はウェーハ毎に分かっている。保管システムは、要求に応じて、（ウェーハが別の場所、例えば、別のベイで求められている場合には）ウェーハを空のポッド５２０に移送するか、または、（ウェーハが、ベイ１６０内での処理を求められている場合には）空のポッド１２０へ移送する。ウェーハ移送アーム１１３は、ＯＣＲ（光学的文字識別）機能を有しており、ウェーハ搬送の際、ウェーハ識別（ＩＤ）を読み取ることができる。ロボット搬送アーム１１３は、複数のウェーハを移送する機能を有することができる。
【００２３】
空のポッド１２０への移送が行われる際、ポッドには、搭載／取出しステーション１１５内のバーコード・ライタによってロット、およびウェーハＩＤが書き込まれる。ポッド１２０の場合、書き込まれた情報は、予定されるツール１８０に必要な処理に関して指示を与える。小さなロットサイズの場合、複数のロットを１つのポッドで次の動作へ搬送することが可能である。ポッド１２０、またはポッド５２０は、ウェーハを積載すると、ポッド１３０、またはポッド５３０となる。ポッド１３０またはポッド５３０は、ウェーハが取り出されると、ポッド１２０またはポッド５２０となる。
【００２４】
ツール１８０上で一旦処理されたウェーハは、別のいずれかのベイで（例えば、処理ツール２８０によって）別の処理をする必要がある場合がある。これらのウェーハは、ツール１８０から、ポッド１３０で、読み取りステーション１４０が備えられた搭載／取出しステーション１１５に搬送される。ここで、ウェーハおよびロットＩＤが記録され、ウェーハはスロット１１１に移送されるか、またはポッド５２０に直接移送される。ウェーハをスロット１１１に保管するか直ちに移送するかは、ポッド５２０の可用性によって決まる。ウェーハは、搭載／取出しステーション１８４においてポッド５２０に移送される。搭載／取出しステーション１８４には、書き込み取出しステーションが備えられており、これによりポッドに書き込む機能を有する。ポッド５２０はポッド５３０となり、ロットおよびウェーハ情報が添付される。ポッド５３０は、ベイ間のトラック５００上において、必要なベイ（例えば、第２ベイ２６０）にとって利用可能で最も隣接したストッカへ搬送される。ポッド５３０は、取出しステーション２８４上に配置され、そこでロットおよびウェーハＩＤが読み取られる。ウェーハはスロット内に保管されるか、または空のポッド２２０に直接移送される。
【００２５】
ウェーハが書き込み搭載ステーション２５０を介してポッド２２０に移送されると、ポッド２２０はポッド２３０になり、ロットおよびウェーハ情報がポッド２３０に書き込まれる。ツール２８０内での次の工程に必要な情報がツール２８０にダウンロードされる。このようなＩＤ付与および情報のダウンロードによってツールのハンドシェークは不要となる。ポッド２３０は、ツール２８０に搬送され、処理される。ツール工程上で処理が行われている間、空のポッド２２０は、ウェーハが前記ツールから取出されるまでツール２８０において待機する。
【００２６】
処理されたウェーハは、依然ロット・データを含むポッド２２０に積み込まれる。前記データは現在完了した工程を含むように更新され得る。満載のポッド２３０は、一旦処理済ウェーハで満たされると、保管システム２００に戻され、搭載／取出しステーション２１５上に配置され、具体的には読取り取出しステーション２４０に戻される。読取り取出しステーション２４０において、ロットおよびウェーハＩＤが読み込まれた後、スロットへ移送されるか、またはポッド５２０へ直接移送される。この周期を多数のツール上、多数のベイ内、および多数のベイ間において繰り返して、工場内の全てのウェーハの動きを管理する。
【００２７】
特別の実施形態では、任意のベイ１６０，２６０が、ベイ内トラック上で更に空のポッド１２０を搬送し、１つのポッドからのウェーハがツール１８０からの二つのポッドに分割される「特殊搬送」を可能にすることもできる。
【００２８】
更に、特別な命令をスロット１１１に保管されたウェーハに割り当て、よって元の単一ロットからのウェーハを複数のポッドに分割し、並行処理を可能にすることが可能である。
【００２９】
特定的な構造、装置、および方法に関して本発明を説明してきたが、本発明は、単にかかる例に限定されるものではなく、本発明の最大の範囲は、特許請求の範囲によって適正に判断されることを、当業者は本明細書の記載に基づいて理解するであろう。
【発明の効果】
本発明によれば、ウェーハ保管に必要な空間が縮小され、かつ異なるベイ間での相互汚染の危険性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態によるウェーハ管理システムの概略平面図。
【図２】  本発明によるウェーハ管理システムと一緒に用いられる固定型ウェーハ保管システムのバッファを示す、部分破断斜視図。
【符号の説明】
１００…第１固定型保管システム、１１０…第１バッファ、１１５…第１搭載／取出しステーション、１２０，１３０…第１ベイ内ポッド、１６０…第１ベイ、１８０…第１処理ツール、１８４…第２搭載／取出しステーション、２００…第２固定型保管システム、２１０…第２バッファ、２２０，２３０…第２ベイ内ポッド、２６０…第２ベイ、２８０…第２処理ツール、５２０，５３０…ベイ間ポッド。
【図１】
0004370086.tif 000002
【図２】
0004370086.tif 000003