DE10213885B4

DE10213885B4 - Anlage zur Bearbeitung einer Halbleiterscheibe und Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage

Info

Publication number: DE10213885B4
Application number: DE10213885A
Authority: DE
Inventors: Christoph Hocke; Gregor Kübart; Michael Lering
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: US20030187537A1; US7054714B2; JP2003297899A; DE10213885A1

Abstract

Anlage zur Bearbeitung einer Halbleiterscheibe, umfassend:
– ein Gerät (1) zur Bearbeitung der Halbleiterscheibe, das mindestens eine Beladeeinrichtung (2) zur Zuführung der Halbleiterscheibe aufweist, wobei die Beladeeinrichtung (2)
– Schnittstellenelemente (21, 22, 23) aufweist zur Kopplung mit einem Behälter (4), der zum Transport der Halbleiterscheibe ausgebildet ist;
– ein Kennzeichnungsmittel (3, 311, 312), das eine die Beladeeinrichtung (2) identifizierendes konstantes Identitätskennzeichen speichert und das an der Beladeeinrichtung (2) angebracht ist;
– eine mobile Einheit (5, 61, 63, 67) zur Wechselwirkung mit dem Kennzeichnungsmittel (3), um das Identitätskennzeichen zu erfassen und digital bereitzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Bearbeitung einer Halbleiterscheibe mit einem Gerät zur Bearbeitung der Halbleiterscheibe, das eine Beladeeinrichtung zur Zuführung der Halbleiterscheibe aufweist und in der Beladeeinrichtung ausgebildete Schnittstellenelemente. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren, um eine solche Anlage zu betreiben, insbesondere um eine Kontaminationsmessung durchzuführen.

Zur Herstellung von Halbleiterprodukten, wie Flachbildschirmen oder integrierten Schaltungen, werden Halbleiterscheiben, sogenannte Wafer, einer Vielzahl von Bearbeitungsschritten wie Schichtabscheidung, Strukturierung, Ätzen, Tempern, etc. unterzogen. Die Bearbeitung läuft in verschiedenen Prozeßgeräten innerhalb einer Halbleiterfabrik ab. Um Kontamination des Halbleiterproduktes zu vermeiden, wird die Fertigung in Reinräumen durchgeführt, die möglichst frei von Partikeln und aggressiven Gasen sind.

In industriellen Fertigungsanlagen zur Herstellung von Halbleiterprodukten werden die Halbleiterwafer in standardisierten Behältern transportiert, die eine Vielzahl von beispielsweise 25 Wafern enthalten. Die Behälter für Halbleiterwafer von 300 mm Durchmesser werden als FOUP (front opening unified pod) bezeichnet. Die FOUPs werden von Bedienpersonal per Hand transportiert oder von am Boden bewegten Fahrzeugen, die automatisiert oder von Bedienpersonal gesteuert werden, oder mittels eines automatisierten Transportsystems auf Basis eines Förderbandes oder auf Basis von im Über-Kopf-Bereich (OHT: overhead transport) angeordneten Schienen. Ein OHT-System arbeitet nahezu vollständig automatisiert und wird von einer zentralen Steuerungseinrichtung betrieben. Bei sämtlichen Transport- und Bearbeitungsvorgängen besteht das Bestre ben einer möglichst hohen Automatisierung, um jegliche Fehleranfälligkeit zu reduzieren. Ein möglichst hoher Automatisierungsgrad soll unter anderem auch bei einer manuellen Bedienung von Prozeßgeräten oder Transportaufgaben gelten.

Die in einer Fertigungsstätte eingerichteten Prozeßgeräte weisen jeweils meist auch mehrere Beladeeinrichtungen, sogenannte Loadports, auf. Innerhalb einer Halbleiterfabrik zur Herstellung integrierter Schaltungen können mehrere hundert Loadports vorhanden sein. Es besteht daher die Notwendigkeit, die Erkennung von Loadports möglichst automatisiert zu betreiben, um Verwechslungen auszuschließen. Bisher werden verschiedene Möglichkeiten angewandt, um ein Loadport zu identifizieren.

Meist ist ein Loadport mit einer Seriennummer eines Herstellers versehen, beispielsweise in Form einer seitlich am Fertigungsgerät oder am Loadport angebrachten Markierung mit alphanumerischen Zeichen. Die Form der Markierung und der Anbringungsort sind nicht normiert, so daß eine automatische Erfassung der Kennzeichnung nahezu unmöglich ist.

Die elektronische Steuerung eines Fertigungsgerätes erfolgt meist computergestützt, so daß die Steuerungssoftware eine elektronische Form der Kennzeichnung des Loadports hat. Steuerungen verschiedener Geräte sind allerdings im Allgemeinen inkompatibel zu einander.

Das Overhead-Transport-System hat im Rahmen seiner zentralen Steuerung für jedes Loadport eine Kennzeichnung elektronisch gespeichert. Diese Kennzeichnung ist jedoch derzeit nur für das OHT-System zentral vorhanden und nicht ohne weiteres an andere systemfremde Komponenten innerhalb der Fertigungsstätte übertragbar oder dem Bedienpersonal zugänglich. Es mangelt daher an einer Möglichkeit zu einer durchgängigen, einfach erfaßbaren Kennzeichnung für die Vielzahl der Loadports innerhalb einer Fertigungsstätte für Halbleiterprodukte.

In der DE 198 16 151 A1 ist eine Fertigungsanlage für Halbleiterwafer beschrieben, in der ein automatisiertes Transportsystem für die Halbleiterwaferbehälter zum Einsatz kommt. Ein Roboter besorgt den Transport der Halbleiterwafer zwischen den Loadports. Eine am Loadport angebrachte Kommunikationseinrichtung übermittelt den Beladezustand des Loadports an den Roboter.

Eine Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, eine einfach lesbare, standardisierbare Möglichkeit zur individualisierenden Kennzeichnung der Beladeeinrichtungen von Fertigungsgeräten in einer Fertigungsstätte für Halbleiterprodukte anzugeben.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu einer möglichst automatisierten Anwendung der erfindungsgemäßen Kennzeichnung der Beladeeinrichtungen innerhalb der Fertigungsstätte für Halbleiterprodukte anzugeben.

Betreffend die Kennzeichnung wird die Aufgabe durch eine Anlage zur Bearbeitung einer Halbleiterscheibe gelöst, die umfaßt: ein Gerät zur Bearbeitung der Halbleiterscheibe, das mindestens eine Beladeeinrichtung zur Zuführung der Halbleiterscheibe aufweist, wobei die Beladeeinrichtung Schnittstellenelemente aufweist zur Kopplung mit einem Behälter, der zum Transport der Halbleiterscheibe ausgebildet ist; ein Kennzeichnungsmittel, das ein die Beladeeinrichtung identifizierendes konstantes Identitätskennzeichen speichert und das an der Beladeeinrichtung angebracht ist; eine mobile Einheit zur Wechselwirkung mit dem Kennzeichnungsmittel, um das Identitätskennzeichen zu erfassen und digital bereitzustellen.

Eine Verwendung zum Betreiben einer solchen Anlage umfaßt die Schritte: Koppeln eines eine Meßeinrichtung enthaltenden Behälters mit einer Schnittstelleneinrichtung einer Beladeeinrichtung eines Geräts zur Bearbeitung eines Halbleiterwafers; Erfassen eines an der Beladeeinrichtung angebrachten Kenn zeichnungsmittels durch Wechselwirkung eines Lesegeräts mitdem Kennzeichnungsmittel und Ermitteln eines die Beladeeinrichtung identifizierenden konstanten Identitätskennzeichens; Betreiben der Meßeinrichtung und Ermittlung eines digitalen Meßwertes; Zuordnen des Meßwerts zum ermittelten Identitätskennzeichen und Abspeicherung des Meßwerts und des Identitätskennzeichens einander zugeordnet in einem im Behälter enthaltenen Zwischenspeicher.

Gemäß der Erfindung wird die Beladeeinrichtung eines Fertigungsgerätes oder dessen Loadport mit einer Kennzeichnung versehen, die von einer mobilen Einheit erfaßbar und digital bereitstellbar ist. Die individuelle Kennzeichnung eines jeden Loadports in einer Fertigungsstätte kann dadurch direkt und unmittelbar erfaßt und zur weiteren Steuerung von Fertigungs-, Meß- oder Transportaufgaben in der jeweiligen mobilen Einheit verwendet werden. Als mobile Einheiten kommen die Behälter zum Transport von Halbleiterwafern in Frage oder Transportgeräte, die sich im Hinblick auf die Identifizierung der Loadports nunmehr unabhängig von ihrer eigenen zentralen Systemsteuerung innerhalb der Fertigungsstätte orientieren können.

Schließlich ist es für Bedienpersonal auch möglich, mittels eines mobilen Erfassungsgerätes die Kennzeichnung zu erfassen und manuelle Tätigkeitsschritte damit automatisch zu protokollieren. Nach Arbeitsende kann das mobile Gerät in einer Lesestation ausgelesen werden, um das Protokoll samt der bedienten Loadports in der zentralen Steuerung der Fertigungsstätte zu hinterlegen. Verglichen mit der herkömmlichen Arbeitsweise des Bedienpersonals müßte beispielsweise bisher die auf andere Weise bekannte oder ermittelte Kennzeichnung eines Loadports entweder handschriftlich erfaßt und abgelegt oder durch eine gesonderte manuelle Eingabe erfaßt werden.

Prinzipiell kann jedes mobile Gerät innerhalb der Fabrik mit einem Lesegerät zur Erfassung der erfindungsgemäßen Kennzeichnung eines Loadports ausgestattet werden, um auf ein auslösendes Ereignis hin den momentanen Standort bezüglich des nächstgelegenen Loadports zu erfassen und abzuspeichern.

Die Kennzeichnung des Loadports erfolgt mit herkömmlichen, aus anderen Gebieten bekannten Kennzeichnungsmitteln. So eignet sich ein am Loadport angebrachter Barcode, der von einem optischen Lesegerät erfaßt und ausgewertet wird, um die durch den Barcode gespeicherte Kennzeichnung digital bereitzustel len. Denkbar ist auch eine elektronische Kennzeichnung, die über ein elektromagnetisches Wirkfeld aktivierbar und abfragbar ist. In einem sogenannten RF-Tag vergleichbar einer Chipkarte kann auf elektronischem Wege zusätzliche zeitvariante Information gespeichert und abfragbar gehalten werden, beispielsweise installiertes Softwareupdate, letzte Wartung, Fehlerkennzeichen, etc. Sowohl Barcode als auch RF-Tag können ohne weiteres an verschiedenen Stellen des Loadports vorzugsweise durch Aufkleben befestigt werden. Lesegeräte beider Art sind ohne weiteres als Standardgeräte verfügbar und können daher problemlos in die mobile Einheit innerhalb der Fertigungsstätte integriert werden, um sie an deren Elektronik anzubinden.

Das optische oder hochfrequenztaugliche Lesegerät kann an einem am Boden der Fertigungsstätte meist auf Rollen bewegten Transportgerät beispielsweise für Halbleiterbehälter oder für Meßgeräte befestigt sein. Solche Fahrzeuge sind als AGV (automatic guided vehicle), PGV (personal guided vehicle) oder RGV (rail guided vehicle) bekannt. Wenn das Gerät einen FOUP an den Loadport übergibt oder eine Messung in der Nähe eines Loadports durchführt, wird die Kennzeichnung des Loadports erfaßt und gegebenenfalls zusammen mit der ausgeführten Tätigkeit oder den ermittelten Meßwerten lokal abgespeichert. Die Übertragung an eine zentrale Datenbasis kann anschließend sofort mittels Funkübertragung oder später durch Verbinden mit einer stationären Station erfolgen.

In einer anderen Anwendung wird das auf dem Schienensystem eines Overhead-Transport-Systems fahrende Fahrzeug mit einem Lesegerät ausgestattet und erfaßt auf diese Weise seine momentane Position. Die Erfassung erfolgt insbesondere dann, wenn ein FOUP an eine Beladeeinrichtung eines Fertigungsgerätes übergeben wird. Als Fertigungsgerät wird neben einem die Oberfläche einer Halbleiterscheibe behandelnden oder untersuchenden Gerät auch eine Lagereinrichtung für FOUPs oder Halbleiterscheiben angesehen. Die erfaßte Position kann als Refe renz für den Standort des OHT-Fahrzeuges verwendet werden oder mit der Standortinformation, die aus der OHT-Systemsteuerung auf anderweitige Weise bekannt ist, verglichen werden.

Eine besondere Anwendung der Kennzeichnung von Loadports gemäß der Erfindung besteht in der Bestimmung des Standortes für einen sogenannten Meß-FOUP. Bei einem Meß-FOUP handelt es sich um einen Behälter, der vergleichbar ist zu einem FOUP, der Halbleiterwafer transportiert, und die standardisierten Merkmale eines solchen Produktionswafer-FOUPs hat. Der Meß-FOUP ist dadurch in seinen Schnittstellen kompatibel zum Produktions-FOUP. Ein Ausführungsbeispiel für einen Meß-FOUP ist in der noch nicht veröffentlichten, am 10. Juli 2001 beim Deutschen Patent- und Markenamt unter der Anmeldenummer 101 33 520.2-52 angemeldeten Patentanmeldung mit dem Titel "System und Verfahren zur Messung von Eigenschaften der Umgebungsluft in einem Reinraum und Verfahren" beschrieben. Der Meß-FOUP enthält ein Meßgerät, um beispielsweise die Kontamination von an verschiedenen Orten aufgenommener Luft zu messen. In einer besonders vorteilhaften Verwendung wird der Meß-FOUP auf ein Loadport eines Fertigungsgerätes gesetzt und nimmt die im Innenraum des Fertigungsgerätes, dem sogenannten Mini-Environment, enthaltene Umgebungsluft auf oder fährt eine Meßsonde in den Bereich des Mini-Environment. Durch die Kontaminationsmessung werden beispielsweise Partikelkontamination, elektrostatische Auf- oder Entladung, Gaskontamination und andere Kontaminationsereignisse gemessen. Der Meß-FOUP kann während einer Betriebspause oder während der Nacht automatisch durch die Fertigungsstätte gesteuert werden und verschiedene Loadports anfahren, um in der Außenumgebung des Loadports und in dem durch das Loadport zugänglichen Mini-Environment die genannten Kontaminationsmessungen durchführen. Den ermittelten Meßwerten werden außerdem die festgestellte Kennzeichnung des Loadports, an welchem die Messung durchgeführt wurde, zugeordnet und anschließend abgespeichert. Nach Abarbeitung des Meßzyklus, beispielsweise bei Be triebsbeginn am Morgen, wird die Elektronik des Meß-FOUPs mit einer stationären Station verbunden, um die mit der Loadport-Kennzeichnung versehenen Meßwerte einzulesen, auszuwerten und zu archivieren. Selbstverständlich kann auch bei einem manuellen Transport des Meß-FOUPs an ein ausgewähltes Loadport durch eine Bedienperson anschließend die Kennzeichnung des Loadports per Tastendruck erfaßt werden. Die beschriebene Verwendung ist weitgehend automatisiert bzw. bei manueller Bedienung werden Verwechslungen des Meßorts ausgeschlossen.

Betreffend die Anbringung des Kennzeichnungsmittels zur Bereitstellung der Loadport-Kennzeichnung kann das Kennzeichnungsmittel an jeder beliebigen Stelle des Loadports angebracht werden, soweit die gewünschte Zuordnungsgenauigkeit zum Loadport erreicht wird. Bei Anwendung des Lesegeräts im Meß-FOUP eignet es sich besonders, daß die Kennzeichnung auf der Trägerplatte, die den Meß-FOUP trägt, wenn er mit den Schnittstelleneinrichtungen des Loadports kommuniziert, angebracht ist. Bei Verwendung eines auf der Trägerplatte des Loadports aufgeklebten Barcodes oder anders optisch erfaßbaren Codes ist im Meß-FOUP eine Bilderfassungseinrichtung, beispielsweise eine CCD-Kamera, vorgesehen, die dem Barcode unmittelbar gegenüber positioniert ist. Die CCD-Kamera nimmt das Bild auf und eine nachgeschaltete Auswerteeinrichtung ermittelt nach geeigneten und an sich bekannten Bildverarbeitungsalgorithmen die digitale Kennung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Für einander entsprechende oder identische Elemente in verschiedenen Figuren werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:
1 in Seitenansicht ein Halbleiterfertigungsgerät mit einem Loadport und einem Behälter, der auf das Loadport aufzusetzen ist;
2 die Anordnung aus 1, wenn der FOUP mit dem Loadport in Verbindung gebracht ist;
3 ein Loadport mit einem frei beweglichen Lesegerät sowie mit einem an einem Fahrzeug eines OHT-System angebrachten Lesegerätes;
4 das Fertigungsgerät mit einem Transportgerät und mögliche Positionierungen für die Kennzeichnung am Loadport;
5 die Bodenplatte eines FOUPs mit möglichen Stellen zur Anbringung einer optisch lesbaren Kennzeichnung bzw. einer Bohrung zur Aufnahme einer Kamera;
6 ein elektronisches Blockschaltbild für einen Meß-FOUP; und
7 eine Barcode-Kennzeichnung und ein RF-Tag.
Das in 1 in Seitenansicht dargestellte Fertigungsgerät 1 kann jegliches innerhalb einer Fertigungsstätte für die Bearbeitung von Halbleiterwafern erforderliche Bearbeitungsgerät sein, beispielsweise eine Abscheidekammer, eine Trockenätzkammer, eine Naßätzanlage, ein Sortiergerät, ein Lagergerät etc. Die Halbleiterwafer werden in Behältern, den FOUPs, transportiert. Die FOUPs sind insbesondere bezüglich ihrer Schnittstellen genormt, um mit der Beladeeinrichtung 2 oder dem Loadport 2 kommunizieren zu können. Der Loadport 2 ist an das Fertigungsgerät 1 angesetzt. Der Loadport 2 weist eine Trägerplatte 21 auf, auf die der FOUP aufgesetzt wird. Die Schnittstellenelemente des Loadports umfassen zusätzlich zur Trägerplatte 21 auch eine in ihren Abmessungen weitgehend genormte Tür 22. Die Tür 22 verschließt die hermetisch abgeschirmte innere Umgebung des Fertigungsgeräts 1. Im Mini-Environment 11 innerhalb des Fertigungsgeräts 1 herrscht gegebenenfalls eine um mehrere Klassen bessere Reinraumumgebung als außerhalb des Geräts. Justierstifte 23 sorgen für eine exakte Ausrichtung des FOUPs.
Der FOUP 4 umfaßt ein vorzugsweise aus Plastik hergestelltes Gehäuse 43, an dem Greifelemente zu manuellem und/oder automatisiertem Transport angebracht sind. Der FOUP 4 weist eine Bodenplatte 41 auf, die als direktes Gegenstück zur Trägerplatte 21 des Loadports 2 ausgebildet ist. Die Bodenplatte 41 weist weiter unten beschriebene Merkmale zur Kommunikation mit und Justierung auf der Trägerplatte 21 auf. Frontseitig weist der FOUP 4 eine abnehmbare Verschlußplatte 42 auf.
Wenn der FOUP wie in 2 dargestellt auf die Trägerplatte 21 des Loadports aufgesetzt wird, erfolgt zuerst eine Justierung, um sicherzustellen, daß die Frontseite 44 des FOUPs mit der noch verschlossen Öffnung des Loadports zum Mini-Environment ausreichend abdichtet, damit das Mini-Environment durch die Umgebungsluft nicht kontaminiert wird. Die Tür 21 des Loadports und die abnehmbare Abdeckplatte 42 des FOUPs werden anschließend geöffnet. Wenn der FOUP Produktionswafer beinhaltet, können diese an das Fertigungsgerät 1 übergeben werden. In einer besonders vorteilhaften Anwendung der Erfindung enthält der FOUP Meßgeräte, die die Luft im Mini-Environment des Fertigungsgeräts 1 im Hinblick auf einen oder mehrere Kontaminationsparameter untersucht.
Der Loadport 2 ist mit einem Kennzeichnungsmittel 3 versehen. Das Kennzeichnungsmittel 3 ist beispielsweise wie in 7 dargestellt ein Barcode 310 oder ein RF-Tag 311. Alternativ zu einem Barcode 310 können auch flächenhafte Codes oder jegliche andere gedruckte und optisch auswertbare Codierung verwendet werden. Der RF-Tag 311 weist eine Antenne 312 auf und einen integrierten Halbleiterchip 313, der die Kennzeichnung des Loadports 2 dauerhaft digital speichert und auch weitere Datenwerte speichern kann.
Das Kennzeichnungsmittel 3 in 1 weist eine das dargestellte Loadport 2 innerhalb der Vielzahl der in der Fertigungsstätte angeordneten Loadports individuell und einzigartig zugeordnete Kennzeichnung auf. Diese ist in Form des Barcodes oder elektronisch im RF-Tag gespeichert. Aus symbolischen Gründen ist die Kennzeichnung 3 in 1 als ausgefüllte Kugel dargestellt. In der Praxis sind Barcode 310 und RF-Tag 311 als sehr dünne Klebestreifen erhältlich, die an der gezeigten Stelle auf die Trägerplatte 21 aufgeklebt werden, ohne wesentlich aufzutragen. Die Positionsgenauigkeit des FOUPs 4 bezüglich der Schnittstellenelemente 21, 22 des Loadports 2 wird durch die zusätzlichen Kennzeichnungsmittel nicht beeinträchtigt.
Im FOUP 4 ist ein Lesegerät 5 vorgesehen, das der Stelle, an der das Kennzeichnungsmittel 3 am Loadport 21 aufgeklebt ist, unmittelbar gegenüber liegt, wenn der FOUP 4 auf die Trägerplatte 21 des Loadports 2 aufgesetzt ist, siehe 2. Das Lesegerät 5 kann nunmehr auf optische Wege den Barcode erfassen und das digitale Kennzeichen ermitteln.
In 3 ist symbolisch eine Bedienperson gezeigt, die ein frei bewegliches Lesegerät in den Erfassungsbereich der Kennzeichnung 3 bringt. In diesem Fall ist die Kennzeichnung 3 vorzugsweise als RF-Tag 311 wie in 7 dargestellt ausgeführt. Das mobile Lesegerät 61 kann in verschiedene Systemkomponenten einschließlich eines FOUPs oder eines Meßgerätes oder eines Positionserfassungsgeräts eingebaut sein. Wenn beispielsweise die Bedienperson eine Tätigkeit am Loadport 2 ausführt, betätigt sie einen Bedienknopf am Lesegerät 61, so daß die Loadportkennung erfaßt wird. Beispielsweise kann nach einer erfolgten Reinigung des Loadports durch Bedienen einer Taste am mobilen Erfassungsgerät 61 der Abschluß der Arbeit quittiert werden.
In einer anderen Ausführung ist wie in 3 dargestellt das Lesegerät am Fahrzeug 62 eines Overhead-Transportsystems angeordnet. Die Leseeinrichtung 63 ist am Fahrzeug 62 des OHT-Systems befestigt. Das Fahrzeug 62 fährt auf einer in Überkopfhöhe montierten Schiene 64. Das Lesegerät 63 hat ausreichende Richtcharakteristik, um das RF-Tag 3 zu erfassen, beispielsweise dann, wenn ein vom Fahrzeug 62 transportierter FOUP 65 auf das Loadport 2 abgesetzt wird.
In 4 steht gegenüber dem Loadport 2 ein am Boden fahrendes Transportgerät 66, beispielsweise ein AGV (automated guided vehicle), RGV (rail guided vehicle) oder PGV (personnal guided vehicle). Denkbar ist auch jeder beliebige andere bewegliche Roboter. Das Fahrgerät 66 transportiert einen FOUP 68, der auf dem Loadport 2 abzusetzen ist. Das Fahrzeug 66 weist ein Lesegerät 67 auf. Das Lesegerät hat bei RF-Erkennung Richtcharakteristik und bei optischer Erkennung eine Zoom-Optik. Auf gleicher Höhe befindet sich am Loadport die Kennzeichnung 31, die beispielsweise als RF-Tag ausgeführt ist. Um zu dokumentieren, daß der FOUP 68 vom Fahrzeug 66 auf das Loadport 2 abgesetzt wird, wird die Kennzeichnung 31 des Loadports gelesen, und die Kennzeichnung zugeordnet zur Quittierung des Vorgangs in der Steuerung des Fahrzeugs 66 abgespeichert.
Als mögliche Positionen für die Anbringung des RF-Tags oder der optischen Kennung, beispielsweise in Form des Barcodes, eignet sich bei Verwendung eines Fahrzeugs 66 wie in 4 dargestellt jeglicher Teil 32 oder 33 der Frontseite des Loadports. Vorzugsweise wird das Kennzeichnungsmittel 31 im Bereich 32 insbesondere in Augenhöhe eingebracht, um auch der Bedienperson ein Lesen der Kennzeichnung zu ermöglichen. Bei Anordnung der Lesegeräte an den Fahrzeugen des OHT-Systems oder innerhalb eines FOUPs eignet sich die Fläche 34. Bei Anbringung von Lesegeräten nur an Fahrzeugen des OHT-Systems eignet sich die obere horizontale Fläche 35 des Loadports bzw. des Fertigungsgeräts. Die räumliche Beziehung zwischen Kennzeichnung und Lesegerät ist so zu gestalten, daß eine optische Auswertung des Barcodes oder aber die elektromagneti sche Wechselwirkung mit dem RF-Tag eindeutig dem Loadport zuordenbar und gut auswertbar ermöglicht wird.
Der FOUP 4 (1) kann besonders vorteilhaft ein Meßgerät zur Kontaminationsmessung enthalten. Der FOUP 4 wird während einer Arbeitspause des Fertigungsgeräts 1 auf den Loadport 2 gesetzt. Dies erfolgt beispielsweise während der Nacht oder während einer Betriebspause durch automatische Anlieferung durch das OHT-System. Möglich ist auch, daß eine Bedienperson den Meß-FOUP auf das Loadport 2 nach einem vorgegebenen Arbeitsplan setzt. Der Meß-FOUP mißt Kontaminationsparameter der Luft im Mini-Environment 11 des Fertigungsgeräts 1. Zugeordnet zur Messung wird das digitale Kennzeichen 3 des Loadports 2 durch das Lesegerät 5 ermittelt und zugeordnet zum erfaßten Kontaminationsmeßwert in der Elektronik des Meß-FOUPs 4 gespeichert. Der Meß-FOUP 4 kann nach Beendigung des vorgegebenen Meßplans mit einer stationären Station verbunden werden, um die automatisch erfaßten Meßwerte und die, wie beschrieben, automatisch erfaßte Loadport-Kennzeichnung für die weitere Bearbeitung auszulesen.
Wie in 6 dargestellt weist die im Meß-FOUP enthaltene Elektronik beispielsweise eine CCD-Kamera 71 auf, um den Barcode zu erfassen. Eine Bildverarbeitungseinrichtung 72 ermittelt aus dem optisch erfaßten Barcode das digitale Kennzeichen des Loadports. Der Meß-FOUP enthält weiterhin eine Meßelektronik 73 mit einem Meßsensor 74, der über einen Teleskoparm 75 in das Mini-Environment des Fertigungsgeräts geführt werden kann. Die Meßelektronik 73 stellt einer zentralen Steuerungseinrichtung, beispielsweise einem Mikroprozessor 76, Meßwerte zur Verfügung. Die Meßwerte werden im Prozessor 76 mit dem von der Bildverarbeitungseinrichtung 72 ermittelten Kennzeichen des Loadports, an dem die Messung ausgeführt wurde, versehen. Die Zuordnung von Meßwert und Loadport-Kennzeichen wird in einem Speicher 77 abgelegt.
Für den Anwendungsfall des Meß-FOUPs ist in 5 die Bodenplatte 41 des Meß-FOUPs gesondert im Detail dargestellt. Die Bodenplatte 41 weist drei genormte Einsenkungen 45 auf, die mit korrespondierenden Justierstiften 23 auf der Trägerplatte 21 des Loadports 2 in Übereinstimmung zu bringen sind. Die Trägerplatte weist weiterhin Bohrungen 461, 462 auf, von denen eine zur Aufnahme des Bildsensors der CCD-Kamera vorgesehen ist. Die CCD-Kamera und die Bildverarbeitungselektronik sind innerhalb des Gehäuses 43 des FOUPs angeordnet. Das Gehäuse weist eine den Bohrungen 461 oder 462 gegenüberliegende Öffnung auf, durch die der Sensor der CCD-Kamera geführt wird, um in der entsprechenden der Bohrungen 461 oder 462 positioniert zu werden. Auf den Loadport 21 wird der Barcode an der der Bohrung 461 oder 462 entsprechenden Stelle gegenüberliegend angeordnet. Die Anordnung des Barcodes ist für diese Zwecke an jedem Loadport, an dem die automatische Erkennung der Loadport-Kennzeichnung erfolgen soll, an der gleichen Stelle anzubringen. Die Position der Bohrungen 461, 462 in der Grundplatte 41 des FOUPs sind normgemäß definiert als Öffnungen für Druckausgleichsventile, die einen Druckausgleich zwischen dem abgeschlossenen Innenraum des FOUPs und der Reinraumumgebung bilden. Es können daher die bereits aus anderem Grunde vorhandenen Öffnungen am Gehäuse des FOUPs und an dessen Grundplatte verwendet werden, um die CCD-Kamera aufzunehmen.
Alternativ ist es auch denkbar, eine der mit 463 oder 464 bezeichneten Öffnungen zu verwenden, um einerseits die CCD-Kamera zu positionieren und um andererseits auf dem Loadport exakt gegenüberliegend den Barcode anzubringen.
Bei Verwendung von Robotern oder Fahrzeugen gemäß dem AGV-Typ kann sich ein Fahrzeug selbstständig innerhalb der Halbleiterfabrik bewegen. Dies entspricht dem Trend nach zunehmender Automatisierung innerhalb einer Fertigungseinheit oder Bay. Das Transportgerät kann unabhängig von einer übergeordneten Steuerungseinrichtung selbstständig Entscheidungen in Abhän gigkeit von der festgestellten Kennzeichnung eines bedienten Loadports treffen oder Arbeitsvorgänge dokumentieren. Dadurch ist ein flexibles Koordinatensystem gegeben, dessen feststellbare Koordinatenorte durch die Orte, an denen die Loadportkennzeichen als optisch oder elektromagnetisch lesbare Markierungen angebracht sind, festgelegt sind. Die Erfindung ist insbesondere im Umfeld der Fertigung von Halbleiterwafern mit 300 mm Durchmesser oder größer und den damit einhergehenden Automatisierungskonzepten anwendbar.

1: Gerät
2: Loadport
3: Kennzeichnungsmittel
4: Behälter
5: Lesegerät
21: Trägerplatte
22: Tür
23: Justierstifte
11: Mini-Environment
41: Grundplatte
42: Frontplatte
43: Gehäuse
44: Vorderseite
45: Ausrichtungsnuten
61: mobiles Handgerät
62: OHT-Fahrzeug
63: Lesegerät
64: OHT-Schienen
65: Behälter
67: Lesegerät
68: Behälter
31, ..., 35: Positionen
66: Fahrzeug
461, ..., 464: Positionen
310: Barcode
311: RF-Tag
313: Halbleiterchip
74: Sensor
75: Teleskoparm
73, 76: Signalverarbeitungseinrichtung
77: Speicher
71: CCD-Sensor
72: Bildverarbeitungseinrichtung

Claims

Anlage zur Bearbeitung einer Halbleiterscheibe, umfassend: – ein Gerät (1) zur Bearbeitung der Halbleiterscheibe, das mindestens eine Beladeeinrichtung (2) zur Zuführung der Halbleiterscheibe aufweist, wobei die Beladeeinrichtung (2) – Schnittstellenelemente (21, 22, 23) aufweist zur Kopplung mit einem Behälter (4), der zum Transport der Halbleiterscheibe ausgebildet ist; – ein Kennzeichnungsmittel (3, 311, 312), das eine die Beladeeinrichtung (2) identifizierendes konstantes Identitätskennzeichen speichert und das an der Beladeeinrichtung (2) angebracht ist; – eine mobile Einheit (5, 61, 63, 67) zur Wechselwirkung mit dem Kennzeichnungsmittel (3), um das Identitätskennzeichen zu erfassen und digital bereitzustellen.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennzeichnungsmittel in Form einer optisch maschinenlesbaren Markierung (311) an der Beladeeinrichtung (2) angebracht ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennzeichnungsmittel mittels einer über ein elektromagnetisches Wirkfeld lesbaren Markierung (312) an der Beladeeinrichtung (2) angebracht ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transporteinrichtung (62, 66) vorgesehen ist, um einen Behälter (65, 68) zur Beladeeinrichtung (2) zu transportieren, und daß ein Lesegerät (63, 67) zur Erfassung des Identitätskennzeichens an der Transporteinrichtung befestigt ist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung als schienengeführtes Transportsystem (62, 64) ausgeführt ist mit Fahrzeugen (62), die von den Schienen geführt werden, um den Behälter (65) zu transportieren, und daß das Lesegerät (63) am Fahrzeug (62) befestigt ist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung als am Boden bewegtes Fahrzeug (67) ausgeführt ist, um den Behälter (68) zu transportieren, und daß das Lesegerät (67) am Fahrzeug (66) befestigt ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Behälter (4) vorgesehen ist, der über die Schnittstelleneinrichtung (21, 22) mit der Beladeeinrichtung (2) koppelbar ist und der eine Einrichtung (73, 76, 77) zur Signalverarbeitung enthält, und daß ein Lesegerät (71, 72) am oder im Behälter befestigt ist, um einem Ausgabewert der Signalverarbeitung ein von der Beladeeinrichtung (2) digital bereitgestelltes Identitätskennzeichen zuzuordnen.
Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennzeichnungsmittel (3) an einem Abschnitt der Beladeeinrichtung (2) angebracht ist, der einer Seite eines auf der Beladeeinrichtung (2) aufgesetzten Behälters (4) gegenüberliegend angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtung (21, 22) eine Trägerplatte (21) aufweist, auf die ein mit der Beladeeinrichtung (2) kommunizierender Behälter (4) aufzusetzen ist, und daß das Kennzeichnungsmittel (3) auf der Trägerplatte (21) befestigt ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennzeichnungsmittel (3) als optisches Kennzeichnungsmittel (311) ausgeführt ist und daß der Behälter (4) eine Bilderfassungseinrichtung umfaßt, um das Identitätskennzeichen derjenigen Beladeeinrichtung (2) zu erfassen, auf die er aufgesetzt ist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Sensor (71) der Bilderfassungseinrichtung innerhalb des Behälters (4) angeordnet ist, daß der Sensor (71) dem Kennzeichnungsmittel (3) unmittelbar gegenüber liegt, wenn der Behälter (4) auf die Trägerplatte (21) der Beladeeinrichtung (2) aufgesetzt ist.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) eine Bodenplatte (41) aufweist mit einer Bohrung (461, 462, 463, 464) zur Aufnahme des optischen Sensors (71) und eine Bildauswerteeinrichtung (72), um aus einem optisch empfangenen Signal das Identitätskennzeichen zu ermitteln.
Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) eine Meßeinrichtung (73, ..., 76) zur Messung von Kontamination der Luft aufweist und daß das Lesegerät (4) ausgebildet ist, zugeordnet zu einem Kontaminationsmeßvorgang das Identitätskennzeichen zu ermitteln und zugeordnet zu einem Kontaminationswert in der Einrichtung zur Signalverarbeitung (77) zwischenzuspeichern.
Verfahren zum Betreiben einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die Schritte: – Koppeln eines eine Meßeinrichtung enthaltenden Behälters (4) mit einer Schnittstelleneinrichtung (21, 22) einer Beladeeinrichtung (2) eines Geräts (1) zur Bearbeitung eines Halbleiterwafers; – Erfassen eines an der Beladeeinrichtung angebrachten Kennzeichnungsmittels (3) durch Wechselwirkung eines Lesegeräts (5) mit dem Kennzeichnungsmittel (3) und Ermitteln eines die Beladeeinrichtung (2) identifizierenden konstanten Identitätskennzeichens; – Betreiben der Meßeinrichtung und Ermittlung eines digitalen Meßwertes; – Zuordnen des Meßwerts zum ermittelten Identitätskennzeichen und Abspeicherung des Meßwerts und des Identitätskennzeichens einander zugeordnet in einem im Behälter enthaltenen Zwischenspeicher (77).
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Schritte – Öffnen einer Tür (22) des Geräts (1); – Messung eines Parameters der im Gerät (1) enthaltenen Luft und Abspeichern des Meßwertes zugeordnet zum ermittelten Identitätskennzeichen.