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Die
Erfindung betrifft ein Transportsystem für ein scheibenförmiges Objekt.
Ferner betrifft die Erfindung ein System zur Inspektion eines scheibenförmigen Objekts,
wobei das System ein Transportsystem für das scheibenförmige Objekt
umfasst.
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In
der Halbleiterfertigung werden Wafer während des Fertigungsprozesses
in einer Vielzahl von Prozessschritten sequentiell bearbeitet. Mit
zunehmender Integrationsdichte steigen die Anforderungen an die
Qualität
der auf den Wafern ausgebildeten Strukturen. Es steigt somit auch
das Erfordernis an die Handlingsysteme eines scheibenförmigen Objekts
bzw. Wafers.
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Die
U.S. Patentanmeldung 2004/0187280 A1 offenbart eine Vorrichtung,
die geeignet ist Werkstücke
anzuziehen, wobei das Werkstück
ein Wafer ist. Durch das Bernoulli-Prinzip wird der Wafer angezogen
und kann dann berührungslos
transportiert werden. Die Wafer werden mit dem Bernoulli-Prinzip aus eine
Ablage entnommen und die Ablage wird genau so bewegt wie der Arm
der Vorrichtung, der die Wafer für
den Transport hält.
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Das
U.S. Patent 5,080,549 offenbart eine Vorrichtung zum Handhaben einer
Wafers mit Hilfe des Bernoulli-Prinzips. Mit der Vorrichtung werden Wafer
aufgenommen und wieder abgelegt. Die Vorrichtung weist eine Platte
auf, die eine Vielzahl von schrägen
Ausgängen
und einen zentralen Ausgang besitzt, um mit dem daraus austretenden
Gas in der Umgebung einen Unterdruck zu erzeugen, mit dem der Wafer
angehoben wird.
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Das
U.S. Patent 4,029,351 offenbart ebenfalls eine Vorrichtung zum Handhaben
eines Wafers mit Hilfe des Bernoulli-Prinzips. Der Bernoulli-Kopf umfasst
eine zentrale Öffnung
eine drei weitere um die zentrale Öffnung angeordnete Öffnungen.
Der Gasstrom aus der zentralen Öffnung
bewirkt im Wesentlichen die Hebekraft für den Wafer. Die drei weiteren Öffnungen.
werden zur Korrektur der Lage des Wafers verwendet. Somit ist sichergestellt,
dass es zu keiner Berührung
des Bernoulli-Kopfes und des Wafers kommt.
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Die
japanische Patentanmeldung JP 2004.235622 offenbart eine Transportvorrichtung nach
dem Bernoulli-Prinzips, die einen Transportkopf zum berührungslosen
Transport des scheibenförmigen
Objekts umfasst. Ferner ist die Transportvorrichtung derart ausgestaltet,
dass sie bei Ausfall des Luftstroms ein Herabfallen des scheibenförmigen Objekts
vermeidet. Entlang des Umfangs des scheibenförmigen Objekts sind mehrere
Haltemittel vorgesehen, die ein Herabfallen des scheibenförmigen Objekts
vermeiden sollen.
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Das
U.S. Patent 6,559,938 offenbart eine Einrichtung zur simultanen
Inspektion der Vorderseite und der Rückseite eines Wafers auf Defekte.
Der Wafer liegt auf einem Tisch auf, der einer offenen Kanal aufweist,
der in seiner Länge
dem Durchmesser des Wafers entspricht. In dem Kanal bewegt sich
ein Detektor, der somit von einem Teil des Wafer ein Bild aufnimmt.
Um die gesamte Fläche
des Wafers aufnehmen zu können
ist der Wafer auf dem Tisch drehbar. Die Reibung zwischen dem Tisch
und dem Wafer ist durch entsprechende Luftlager vermindert. Eine gleichzeitige
Aufnahme oder Inspektion der gesamten Fläche der Vorder- und der Rückseite
des Wafers ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.
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Das
U.S. Patent 6,747,464 B1 offenbart einen Waferhalter, mit dem die
Rückseite
des Wafers beobachtet werden kann und an der Frontseite des Wafers
Messungen angestellt werden können.
Der Waferhalter findet bei Maschinen zur automatischen Untersuchung
eines Wafers Anwendung. Der Waferhalter ist dabei derart gestaltet,
dass die Frontseite und die Rückseite
des Wafers nahezu vollständig
von beiden Seiten zugänglich
sind. Eine gleichzeitige Abbildung der Frontseite und der Rückseite
des Wafers ist mit dem Waferhalter nicht möglich.
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Die
U.S. Patentanmeldung 2004/0087146 offenbart ein ringförmigen Waferhalter.
Der Waferhalter besitzt einen Haltering für den Wafer und ist nach oben
offen, so dass der Wafer von einer Seite vollständig inspiziert werden kann.
Mit der anderen Seite ruht der Wafer auf einem Tragrahmen, der ein
Inspektionsfenster ausgebildet hat, durch das ein Bruchteil der
Seite des Wafer inspiziert werden kann, die auf dem Tragrahmen liegt.
Eine gleichzeitige und vollständige
Inspektion der Frontseite und der Rückseite des Wafers ist mir
diesem Waferhalter nicht möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Transportsystem für ein scheibenförmiges Objekt
zu schaffen, mit dem ein berührungsloser
und sicherer Transport des scheibenförmigen Objekts möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Transportsystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Ferner
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein System zur Inspektion
eines scheibenförmigen
Objekts, mit dem auf sichere und beschädigungsfreie Art und Weise
von mindestens einer Oberfläche
des scheibenförmigen
Objekts ein Abbild aufgenommen werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 11
gelöst.
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Es
ist von Vorteil, wenn ein Transportsystem für ein scheibenförmiges Objekt,
ein erstes Element und ein zweites Element besitzt, die derart angeordnet
sind, dass zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element ein
Zwischenraum ausgebildet ist. Das erste Element hat eine auf den
Zwischenraum hinweisende Oberfläche
und das zweite Element hat eine auf den Zwischenraum hinweisende Oberfläche. In
den beiden Oberflächen
ist eine Vielzahl von Öffnungen
ausgebildet, durch die Luft unter Druck austritt, um dadurch das
scheibenförmige
Objekt in dem Zwischenraum frei schwebend zu halten. Bei dem schwebenden
Halten des scheibenförmigen Objekt
spielen mit Sicherheit auch Bernoulli-Effekte eine Rolle.
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Im
ersten Element und im zweiten Element ist jeweils eine Freisparung
ausgebildet, wobei jeder Freisparung ein Detektorelement zugeordnet
ist. Das Detektorelement ist eine Diodenzeile. Die Scanzeile kann
vorzugsweise als eine Diodenzeile ausgeführt sein.
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Durch
die beiden Detektorelemente ist die Vorderseite und die Rückseite
des scheibenförmigen Objekts
aufzeichenbar. Dem ersten Element ist mindestens eine Zuführeinheit
für Druckluft
und dem zweiten Element ist mindestens eine Zuführeinheit für Druckluft zugeordnet.
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Das
erste Element und das zweite Element haben jeweils einen Fortsatz
ausgebildet haben, der zur Aufnahme eines scheibenförmigen Objekts
von und zur Abgabe eines scheibenförmigen Objekts in einen Vorratsbehälter dient.
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Durch
das erste Element und das zweite Element ist ein Zwischenraum bebildet.
In dem Zwischenraum ist ein motorisch bewegbarer Anschlag ausgebildet,
der für
eine konstante Transportgeschwindigkeit des scheibenförmigen Objekts
im Zwischenraum sorgt.
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Der
Fortsatz des ersten Elements und des zweiten Elements weist jeweils
ein vorderes Ende auf, wobei am vorderen Ende das erste und das zweite
Element eine trichterförmige
Zuführung
für das
scheibenförmige
Objekt aufweisen.
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Es
ist ferner ein System zur Inspektion eines scheibenförmigen Objekts
vorgeschlagen. Das System besitzt ein Transportsystem für das scheibenförmige Objekt
und besteht aus einem ersten Element und einem zweiten Element,
die derart angeordnet sind, dass zwischen dem ersten Element und
dem zweiten Element ein Zwischenraum ausgebildet ist. Das erste
Element besitzt eine auf den Zwischenraum hinweisende Oberfläche besitzt
und das zweite Element besitzt eine auf den Zwischenraum hinweisende
Oberfläche,
wobei in den beiden Oberflächen eine
Vielzahl von Öffnungen
ausgebildet ist, durch die Luft unter Druck austritt, um dadurch
das scheibenförmige
Objekt in dem Zwischenraum frei schwebend zu halten.
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Im
ersten Element und im zweiten Element ist jeweils eine Freisparung
ausgebildet ist, und dass jeder Freisparung ein Detektorelement
zugeordnet ist, so dass ein gleichzeitiges Aufnehmen der Vorder- und
Rückseite
des scheibenförmigen
Objekts möglich
ist. Das Detektorelement kann eine Diodenzeile sein.
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Dem
ersten Element ist mindestens eine Zuführeinheit für Druckluft und dem zweiten
Element ist mindestens eine Zuführeinheit
für Druckluft
zugeordnet.
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Das
erste Element und das zweite Element haben jeweils einen Fortsatz
ausgebildet haben, der zur Aufnahme eines scheibenförmigen Objekts
von und zur Abgabe eines scheibenförmigen Objekts in einen Vorratsbehälter dient.
Der Vorratsbehälter
umfasst mindestens eine Foup, von und zu dem die scheibenförmigen Objekte
transportierbar sind.
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In
dem Zwischenraum ist ein motorisch bewegbarer Anschlag ausgebildet,
der für
eine konstante Transportgeschwindigkeit des scheibenförmigen Objekts
im Zwischenraum sorgt und so das scheibenförmigen Objekt mit konstanter
Geschwindigkeit an den Detektorelementen vorbeitransportiert.
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Das
scheibenförmige
Objekt ist ein Wafer auf einem Halbleitersubstrat. Ebenso kann das
scheibenförmige
Objekt ein Wafer auf einem Glassubstrat sein. Ferner ist das scheibenförmige Objekt
eine Maske für
die Lithographie ist. Auch ist das scheibenförmige Objekt als ein Flat-Panel-Dispaly
vorstellbar.
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Die
Detektorzeile kann eine integrierte Optik und einer integrierten
Beleuchtung aufweisen. Ferner kann das erste und das zweite Detektorelement
mindestens die Breite des flächigen
Objekts aufweisen.
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In
der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt
und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Systems zur Inspektion eines scheibenförmigen Objekts;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Systems zum Aufnehmen von mindestens
einer Oberfläche
eines scheibenförmigen
Objekts;
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3 eine
andere perspektivische Ansicht des Systems aus 2
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4 eine
Seitenansicht der Elemente, die einen Zwischenraum bilden, in dem
das scheibenförmige
Objekt schwebend gehaltert ist;
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5 eine
vergrößerte Ansicht
des mit A gekennzeichneten und mit einem gestrichelten Kreis umgebenen
Bereichs aus 4;
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6 eine
vergrößerte Ansicht
des mit B gekennzeichneten und mit einem gestrichelten Kreis umgebenen
Bereichs aus 4;
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7 eine
perspektivische Ansicht des Transportsystems während der Aufnahme eines scheibenförmigen Objekts
in das Transportsystem;
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8 eine
Draufsicht auf eine Oberfläche
eines Elements, die dem scheibenförmigen Objekt zugewandt ist;
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9 eine
Draufsicht auf eine erste mögliche
Ausführungsform
eines Detektorelements für
die Detektoreinheit;
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10 eine
Draufsicht auf eine erste mögliche
Ausführungsform
eines Detektorelements für
die Detektoreinheit; und
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11 eine
Seitenansicht der Detektoreinheit.
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1 zeigt
ein System 1 zur Untersuchung von scheibenförmigen Objekten.
Das System 1 kann aus mehreren Modulen 2 oder 4 bestehen,
die entsprechend den Vorgaben des Benutzers und den Inspizierungswünschen des
Benutzers zusammengestellt werden können. So kann z. B. das System 1 ein Modul 2 zur
Makroinspektion umfassen. Ebenso kann das System 1 zusätzlich ein
Modul 4 zur Mikroinspektion von scheibenförmigen Objekten
aufweisen. Die scheibenförmigen
Objekte werden mit mindestens einem Container 3 zu dem
System 1 gebracht. Das System 1 umfasst ein Display 5,
auf dem verschiedene Benutzer-Interfaces dargestellt werden können. Ebenso
ist dem System 1 eine Tastatur 7 zugeordnet, über die
der Benutzer Eingaben machen kann, um somit die Steuerung des Systems 1 in
gewünschter
Weise zu verändern.
Der Tastatur 7 kann ferner eine weitere Eingabeeinheit 8 zugeordnet sein, über die
der Benutzer Eingaben machen kann, über die der Benutzer einen
Cursor auf dem Display 5 steuert. Die Eingabeeinheit 8 umfasst
ein erstes Eingabeelement 8a und ein zweites Eingabeelement 8b.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Eingabeeinheit 8 als eine Maus ausgebildet. Wenn
das System 1 zur Untersuchung von scheibenförmigen Objekten
aus einem Modul 2 zur Mikroinspektion besteht, kann auf
dem Display 5 der Lateralversatz des XYZ-Tisches dargestellt
werden. Hierzu wird der XYZ-Tisch in das System 1 bzw.
das Modul 2 eingebaut und dessen Versatz mit einer Vielzahl
von aufgenommenen Einzelbildern ermittelt.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 100 zum
Aufnehmen von mindestens einer Oberfläche 11a eines scheibenförmigen Objekts 11.
Die Vorrichtung bzw. das Transportsystem besteht aus einem ersten
Element 10 und einem zweiten Element 20, die derart
angeordnet sind, dass zwischen dem ersten Element 10 und
dem zweiten Element 20 ein Zwischenraum 30 ausgebildet
ist Das erste Element 10 hat eine auf den Zwischenraum 30 hinweisende
Oberfläche 10a.
Das zweite Element 20 besitzt ebenfalls eine auf den Zwischenraum 30 hinweisende
Oberfläche 20a.
In ersten Element 10 und im zweiten Element 20 ist
eine Freisparung 40 (siehe 8) ausgebildet.
Jeder Freisparung 40 ist ein Detektorelement 50 zugeordnet.
Dem ersten Element 10 ist mindestens eine Zuführeinheit 60 für Druckluft und
dem zweiten Element 20 ist mindestens eine Zuführeinheit 60 für Druckluft
zugeordnet.
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3 zeigt
eine andere perspektivische Ansicht des Systems aus 2.
Das erste Element 10 und das zweite Element 20 haben
jeweils einen Fortsatz 12 ausgebildet. Der Fortsatz 12 dient
zur Aufnahme eines scheibenförmigen
Objekts 11 von und zur Abgabe eines scheibenförmigen Objekts 11 in
einen Vorratsbehälter.
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4 ist
eine Seitenansicht des ersten und des zweiten Elements 10 und 20,
die den Zwischenraum 30 bilden, in dem das scheibenförmige Objekt 11 schwebend
gehaltert ist bzw. schwebend transportiert wird. Der Zwischenraum
zwischen dem ersten Element 10 und dem zweiten Element 20 ist
derart bemessen, dass ein scheibenförmiges Objekt 11 mit
ausreichend Spielraum zwischen dem ersten und dem zweiten Element 10 und 20 gehaltert
ist. Der äußere Abstand
des ersten Elements 10 und des zweiten Elements 20 ist
derart bemessen, dass das Transportsystem aus einem für die scheibenförmigen Objekte 11 geeigneten
Vorratsbehälter
bzw. Container die scheibenförmigen
Objekte 11 entnehmen kann.
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5 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des in 4 mit A gekennzeichneten und mit einem gestrichelten
Kreis umgebenen Bereichs aus 4. In dem
Zwischenraum 30 ist ein motorisch bewegbarer Anschlag 31 ausgebildet,
der für
eine konstante Transportgeschwindigkeit des scheibenförmigen Objekts 11 im
Zwischenraum sorgt. Wie in 8 gezeigt,
hat jedes Element 10 und 20 in der auf das scheibenförmige Objekt 11 hinweisenden
Oberfläche 10a und 20a eine
Vielzahl von Öffnungen
ausgebildet, durch die Druckluft austritt und so das scheibenförmige Objekt 11 schwebend
im Zwischenraum 30 hält.
In ein nicht dargestellten Ausführungsform,
kann auf den motorisch bewegbaren Anschlag 31 verzichtet
werden, und wobei durch geeignete Steuerung der Druckluft durch
die Öffnungen
ein Transportbewegung des scheibenförmigen Objekts 11 erzielt werden
kann.
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6 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des mit B gekennzeichneten und mit einem gestrichelten Kreis umgebenen
Bereichs aus 4. Der Fortsatz 12 des
ersten Elements 10 und des zweiten Elements 20 hat
jeweils ein vorderes Ende 16 ausgebildet. Das vordere Ende 16 des
ersten und des zweiten Elements 10 und 20 bilden
zusammen eine trichterförmige
Zuführung 17 für ein scheibenförmiges Objekt 11.
Die trichterförmige
Zuführung 17 gewährleistet,
dass das scheibenförmige
Objekt 11 ohne Beschädigung
in das Transportsystem 100 eingebracht werden kann.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht des Transportsystems 100 während der
Aufnahme eines scheibenförmigen
Objekts 11 in das Transportsystem. Das scheibenförmige Objekt 11 ist
in dem Fortsatz 12 des ersten und des zweiten Elements 10 und 20 aufgenommen.
Durch eine entsprechende Beaufschlagung der Öffnungen im ersten Element
und zweiten Element 10 und 20 kann das scheibenförmige Objekt 11 im
Zwischenraum 30 des Transportsystems schwebend bewegt werden.
Die Bewegung kann z.B. mit dem motorisch bewegbaren Anschlag 31 unterstützt bzw.
begrenzt werden. Der Fortsatz 12 kann ebenfalls am vorderen
Ende 16 mit einer Abrundung 19 versehen sein,
was die Aufnahme des scheibenförmigen
Objekts 11 erleichtert.
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8 zeigt
eine Daufsicht auf eine Oberfläche 10a oder 20a eines
Elements 10 oder 20, die dem scheibenförmigen Objekt 11 zugewandt
ist. In den beiden Oberflächen 10a oder 20a ist
eine Vielzahl von Öffnungen 24 ausgebildet,
durch die Luft unter Druck austritt, um dadurch das scheibenförmige Objekt
in dem Zwischenraum 30 frei schwebend zu halten. Jedes
der Elemente 10, 20 hat eine Freisparung 40 ausgebildet,
durch die ein Detektorelement auf die abzubildende Oberfläche des
scheibenförmigen
Objekts 11 gerichtet ist.
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9 ist
eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Detektorelements 50.
Das Detektorelement 50 hat im Wesentlichen eine lineare die
Form. Bei der hier dargestellten Ausführungsform umfasst das Detektorelement 50 mindestens
eine Zeilenanordnung 51 von einzelnen Detektoren 52. Ebenso
ist das Detektorelement 50 mit einer Beleuchtung 58 versehen,
die parallel zu der Zeilenanordnung 51 angeordnet ist.
Die Beleuchtung 58 kann aus einer Reihenanordnung von mehreren
Dioden 59 bestehen. Ebenso ist als Beleuchtung 58 ein
geeignet dimensionierter Flächenstrahler
denkbar.
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10 eine
Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform
eines Detektorelements 50. Das Detektorelement 50 hat
im Wesentlichen eine lineare die Form. Links und recht von einer
Zeilenanordnung 51 von einzelnen Detektoren 52 ist
jeweils eine Beleuchtung 58 vorgesehen. Die Beleuchtung 18 kann aus
einer Reihenanordnung von mehreren Dioden 59 bestehen.
Ebenso ist als Beleuchtung 58 ein geeignet dimensionierter
Flächenstrahler
denkbar.
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11 zeigt
eine Seitenansicht des Detektorelements 50. Dabei umfasst
das erste und das zweite Detektorelement 50, eine Zeilenanordnung 51 von
Detektoren 52, die zumindest eine integrierte Optik 53 zur
Abbildung der Vorder- und der Rückseite
eines scheibenförmigen
Objekts 11. Ferner kann, wie bereit in den 9 und 10 beschrieben,
das erste und das zweite Detektorelement 50 mit einer integrierten
Beleuchtung 18 versehen sein.