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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für ein Substrat-Messsystem,
wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.
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Stand der
Technik
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Ein
Cluster-Tool ist aus WO 99/49500 bekannt, in welchem, um eine überschüssige Zykluszeit zu
verhindern, ein Inspektionswerkzeug (zum Beispiel ein optisches
Mikroskop) und ein oder mehrere Überprüfungswerkzeuge
(zum Beispiel ein Rasterelektronenmikroskop und/oder ein Rasterkraftmikroskop)
durch eine Automatisierungsplattform verbunden sind, welche einen
Wafertransport zwischen den Werkzeugen und einer Substratbehälterschnittstelle handhabt.
Obwohl das Cluster-Tool konstruiert ist, um hinsichtlich des Durchsatzes
von einem Werkzeug (zum Beispiel Inspektion) zu einem anderen (zum
Beispiel einem der vorgesehenen Überprüfungswerkzeuge)
optimiert zu sein, ist die Flexibilität des Cluster-Tools hinsichtlich
Wartung und Reparatur eines der Werkzeuge gering. In einem derartigen
Fall wird das gesamte Cluster außer Betrieb gesetzt. Auch ist
die Flexibilität
hinsichtlich einer Umgestaltung eines Cluster-Tools vor Ort auf
eine andere Art von Wafer-Analyse mittels eines einfachen Ersetzens des
Messwerkzeugs gering. Ein weiteres Cluster-Tool entsprechend dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus WO 99/18603 bekannt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für diese
Probleme durch eine flexiblere Anordnung der Messwerkzeuge und der
involvierten Substrattransfermittel bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Anordnung eines Substrat-Messsystems,
wie in Anspruch 1 definiert, zur Verfügung.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung sind die Substratbehälterschnittstellen und die
mechanische Schnittstelle der Substrathandhabungskammer, welche
ausgestaltet sind, um an eine Messkammer angeschlossen zu werden,
standardisiert, derart, dass je nach Aus wahl die Substrathandhabungskammer
entweder einen Substratbehälter
oder eine Messkammer aufnehmen kann. Auf diese Weise ist die Flexibilität eines
modularen Substratmesssystems erhöht. Das System kann innerhalb
einer kurzen Zeit auf spezielle Erfordernisse angepasst werden.
Weiterhin kann der Austausch und die Reparatur einer Messkammer,
welche ein fehlerhaftes Messinstrument enthält, aufgrund der Modularität des Systems
stark vereinfacht werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird die Substrathandhabungskammer mit zwei
oder mehr Messkammern standardisierter Größe über standardisierte mechanische
Schnittstellen verbunden. In dieser Ausführungsform werden die Substrattransfermittel
von den zwei oder mehr Messinstrumenten innerhalb ihrer jeweiligen
Messkammern und der Substratbehälterschnittstelle
geteilt, was in Kosteneinsparungen und Einsparungen an Bodenraum
resultiert. Weiterhin können
zwei oder mehr Messungen auf einem einzelnen Wafer sequentiell ohne
Zeitverzögerung
ausgeführt
werden. In dieser Ausgestaltung kann mehr als eine Substratbehälterschnittstelle
mit der Substrathandhabungskammer verbunden sein. Die Messkammern
können
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verteilt sein, sie können aber
auch in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung gestapelt sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Substrat-Messsystem ein Substratbehälter-Lagersystem,
welches ausgestaltet ist, um eine Mehrzahl an Substratbehältern zu
lagern, wobei jeder einen Satz von Wafern, die auf Messungen warten,
enthält,
sowie Substratbehälter-Transfermittel.
Die Substratbehälter-Transfermittel
transferieren Substratbehälter
zwischen dem Lagersystem und der Substratbehälterschnittstelle der Substrathandhabungskammer.
Auf diese Weise ist eine weitere Steigerung in der Effizienz möglich, indem
ein Wafer-Lagerungs-Puffer in dem Lagersystem zur Verfügung gestellt
wird. Aufgrund der physikalischen Trennung zwischen der Funktionalität von Prozesswerkzeugen
und Messwerkzeugen können
die Verzögerungszeiten
in sowohl den Prozesswerkzeugen als auch den Messwerkzeugen reduziert
werden, da deren jeweilige Zykluszeiten nicht länger voneinander abhängig sind.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert, welche
lediglich für
illustrative Zwecke gedacht sind und nicht zur Limitierung des Schutzumfangs,
wie er in den beiliegenden Ansprüchen
definiert ist.
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1 ist
ein schematisches Draufsichts-Diagramm, welches ein Substratmesssystem
gemäß einer
ersten Ausführungsform
zeigt;
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2 ist
ein schematisches Draufsichts-Diagramm, welches ein Substratmesssystem
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt;
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3 ist
ein schematisches Draufsichts-Diagramm, welches ein Substratmesssystem
gemäß einer
dritten Ausführungsform
zeigt;
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4a ist
ein schematisches Draufsichts-Diagramm, welches ein Substratmesssystem
gemäß einer
vierten Ausführungsform
zeigt;
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4b ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Substratmesssystems
gemäß der vierten
Ausführungsform;
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5a ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Substratmesssystems
gemäß der fünften Ausführungsform;
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5b ist
ein schematisches Draufsichts-Diagramm, welches ein Substratmesssystem
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
ein Substratmesssystem, welches eine zentral montierte Substrathandhabungskammer 7 umfasst,
welche mit Wafer-Transfermitteln 10 ausgestattet ist. Die
Substrathandhabungskammer ist mit einer Substratbehälterschnittstelle 1 und einer
mechanischen Schnittstelle 50, an welche eine Messkammer 30 angeschlossen
ist, ausgestattet. Die Substratbehälterschnittstelle 1 ist
mit einer Substrathandhabungskammer 7 verbunden. Auf der Substratbehälterschnittstelle 1 ist
ein Substratbehälter 8 montiert.
Die Substratbehälterschnittstelle 1 stellt
eine standardisierte mechanische Schnittstelle zur Verfügung, an
welche der Substratbehälter 8 mittels
einer entsprechenden Schnittstelle angeschlossen ist.
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In
der Messkammer 30 ist ein Messinstrument 35 vorgesehen
für eine
bestimmte Anwendung, zum Beispiel die Messung der Dicke eines Films
auf einem Wafer. Sowohl die Substrathandhabungskammer 7 als
auch die Messkammer 30 umfassen standardisierte mechanische
Schnittstellen: Die mechanische Schnittstelle 50, welche
an der Substrathandha bungskammer 7 vorgesehen ist und die
entsprechende Schnittstelle 51 an der Messkammer 30 sind
standardisiert.
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Die
mechanische Schnittstelle 50 und die dazu passende Schnittstelle 51 stellen
beide jeweils zueinander passende Kopplungsteile 52 und 53 zum Ankoppeln
der Messkammer 30 an die Substrathandhabungskammer 7 zur
Verfügung.
Die Ankopplung stellt eine gasdicht abdichtbare Kopplung zwischen
der Messkammer 30 und der Substrathandhabungskammer 7 zur
Verfügung.
Auf diese Weise kann die Messkammer 30 unter kontrollierten
Vakuum-Druckbedingungen verwendet werden. Weiterhin stellt die mechanische
Schnittstelle 50 eine mechanische Trägerfläche 54 zur Unterstützung der
Messkammer 30 auf einer dazu passenden Trägerfläche 55 der
mechanischen Schnittstelle 51 zur Verfügung. Die Trägerflächen 54, 55 können als
ein im Wesentlichen horizontaler Bereich, ein im Wesentlichen vertikaler
Bereich oder eine Kombination von beidem ausgestaltet sein. Die
Anpassung einer derartigen mechanischen Trägerfläche 54 und einer dazu
passenden Trägerfläche 55 kann
in jeder erdenklichen Art, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt
ist, zur Verfügung
gestellt werden.
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Somit
kann, mittels der Ausgestaltung der mechanischen Schnittstelle 50 und
der dazu passenden Schnittstelle 51, wie oben beschrieben,
die Messkammer 30 leicht durch eine andere Messkammer,
wie zum Beispiel 39 oder 40, ersetzt werden, wobei
jede ebenfalls mit der standardisierten mechanischen Schnittstelle 51 und
ihrem jeweiligen Messinstrument 41 oder 42 ausgestattet
ist, spezifisch entsprechend ihrer jeweiligen gewünschten
Anwendung. Der Austausch von Messkammern ist in 1 schematisch
durch die Pfeile R1, R2, R3 und R4 angedeutet.
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Um
einen einfachen Austausch einer Messkammer 30, 39, 40 zu
erlauben und um wirklich tragbare Messkammern zu haben, wiegt eine
Messkammer mit ihrem Inhalt vorzugsweise nicht mehr als ungefähr 15 bis
30 kg und hat vorzugsweise eine maximale Größe von ungefähr 50 cm
in Länge,
Breite und Höhe.
Auf diese Weise kann eine Messkammer schnell innerhalb weniger Minuten
ausgetauscht werden, und man erhält
ein sehr flexibles Messverfahren.
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In
einer besonderen Ausgestaltung können die
Messschnittstellen 50 und 51 als „Front-Opening-Unified Pod"-(FOUP)schnittstellen
gemäß SEMI-Standard
E 47.1 konstruiert und dimensioniert sein. Bei dieser Konstruktion
ist eine Hülse
auf einer Plattform mittels dreier Supportstifte gehaltert, welche
in drei Aussparungen im Boden der Hülse passen, wobei alles in
vorgeschriebenen Dimensionen dimensioniert ist.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eines Substratmesssystems, wobei eine
Mehrzahl von Stationen in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene
um eine zentral montierte Substrathandhabungskammer 7,
welche mit Wafer-Transfermitteln 10 ausgestattet
ist, verteilt sind. Die Substrathandhabungskammer hat die Form eines
regelmäßigen Sechsecks,
es sind aber auch andere Formen, einschließlich Formen mit weniger oder
mehr Seiten, und/oder unregelmäßige Formen möglich. Zwei
Substratbehälterschnittstellen 1 und 2 sind
mit Substratbehälter 8 und 9 dargestellt,
welche jeweils an Substratbehälterschnittstelle 1 und 2 installiert
sind. Vier Messkammern 30, 31, 32, 33 sind dargestellt,
wobei jede an die Substrathandhabungskammer 7 angebunden
ist. Die Messkammern 30, 31, 32, 33 umfassen
ein jeweiliges Messinstrument 35, 36, 37 und 38,
welches spezifisch ist für
die Anwendung jeder Messkammer. Die Messkammern 30, 31, 32, 33 haben
standardisierte Dimensionen und standardisierte mechanische Schnittstellen 51,
welche zu den standardisierten Schnittstellen 50 der Substrathandhabungskammer 7 derart
passen, dass jede der Messkammern 30, 31, 32 oder 33 austauschbar
auf jeder einzelnen Position der Messkammern 30, 31, 32 oder 33 montiert
werden kann.
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Die
Substrattransfermittel sind in der Lage, ein Substrat von jedem
der Substratbehälter 8, 9, welche
an Substratbehälterschnittstellen 1, 2 mittels ihrer
Schnittstellen angeordnet sind, in jeder gewünschten Reihenfolge entlang
einer beliebigen Anzahl der Messkammern 30, 31, 32, 33 zu
transferieren und das Substrat in entweder denselben Substratbehälter oder
den jeweils anderen Substratbehälter
zurückzuführen.
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Während der
Messung eines Substrats in einem beliebigen der Messinstrumente 35, 36, 37, 38, welche
in einer der Messkammern 30, 31, 32, 33 angeordnet
sind, kann das Substrat durch die Substrattransfermittel 10 gehaltert
werden. Am meisten bevorzugt ist es jedoch, wenn das Substrat auf
Substratträgermitteln
(nicht dargestellt) in den Messkammern 35, 36, 37, 38 gelagert
ist und wenn die Substrattransfermittel 10 von den Messkammern 30, 31, 32, 33 zurückgezogen
werden. Auf diese Weise ist während
einer Messung eines Substrats in einem Messinstrument das Substrattransfermittel 10 verfügbar, um
andere Substrate zu oder von einer der anderen Messinstrumente zu
transferieren.
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Die
Substrathandhabungskammer 7 kann auch mit einer Station
zur Substratausrichtung oder zur Substratidentifizierung, wie sie
aus dem Stand der Technik bekannt ist, ausgestattet sein. Alternativ kann
eine der Messkammern mit einer Station zur Substratausrichtung und/oder
zur Substratidentifikation ausgestattet sein. Wenn zwei oder mehr
Substratbehälterschnittstellen 1, 2 vorgesehen
sind, könnte
einer der Substratbehälter
genutzt werden für Substrate,
welche auf der Grundlage der Resultate der Messung(en), welche an
ihnen durchgeführt
wurde(n), zurückgewiesen
werden.
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In
der Ausgestaltung gemäß 2 kann
jede Messkammer 30, 31, 32, 33 leicht
durch eine Mehrzahl von anderen Messkammern 39, 40 ersetzt
werden, welche jeweils mit ihrem entsprechenden Messinstrument 41 oder 42 ausgestattet
sind, entsprechend der gewünschten
Anwendung.
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3 zeigt
ein modulares Substratmesssystem gemäß einer dritten Ausgestaltung,
wobei die Substratbehälterschnittstellen 1, 2, 3 und
die Messkammern 30, 31, 32 in Linearanordnungen
um eine verlängerte
Substrathandhabungskammer 7 gruppiert sind. Zwischen der
Substrathandhabungskammer und den Messkammern sind mechanische Schnittstellen 50, 51,
wie in den vorhergehenden Ausgestaltungen beschrieben, vorgesehen.
Auf den Substratbehälterschnittstellen 1, 2, 3 sind
Substratbehälter 8, 9, 11 montiert.
Das Substrattransfermittel 10 umfasst Mittel für eine lineare
Translation in der im Wesentlichen longitudinalen Richtung der Substrathandhabungskammer 7,
wie durch die Pfeile T1 und T2 angedeutet.
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In
der Ausgestaltung gemäß 3 kann, aufgrund
der standardisierten mechanischen Schnittstellen 50 und 51,
jede Messkammer 30, 31, 32 leicht durch
eine Mehrzahl von anderen Messkammern 39, 40 ersetzt
werden, welche jede mit ihrem entsprechenden Messinstrument 41 oder 42,
spezifisch ihrer gewünschten
Anwendung, ausgestattet sind. Aufgrund der standardisierten mechanischen
Schnittstellen 50 und 51 können die Messkammern 30, 31, 32 auch
in beliebig gewählter
Weise gegenseitig ausgetauscht werden.
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4a und 4b zeigen
ein Substratmesssystem gemäß einer
vierten Ausgestaltung. Wie in 4b in
perspektivischer Explosionsdarstellung dieser Ausführungsform
dargestellt, sind zwei Substratbehälterschnittstellen 1, 2 vorgesehen,
welche aufeinander in vertikaler Richtung gestapelt sind. Substratbehälter 8, 9 sind
an ihren jeweiligen Substratbehälterschnittstellen 1, 2 montiert.
Messkammern 30, 31, 32, 33,
welche mit Messinstrumenten 35, 36, 37, 38 ausgestattet
sind, sind mit einer zentralen Substrathandhabungskammer 7 mittels
der standardisierten mechanischen Schnittstellen 51 an
den Kammern 30, 31, 32 und einer der
entsprechenden Schnittstellen 50 der Kammer 7 verbunden.
Die Messkammern sind hier sowohl in einer im Wesentlichen horizontalen
als auch in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verteilt.
Die Messkammer 30 ist der Station 31 im rechten
Winkel benachbart. Die Kammer 31 ist über der Kammer 32,
und die Kammer 30 ist über
der Kammer 33 (nicht sichtbar).
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In
dieser Ausführungsform
ist das Substrattransfermittel 10 der Substrathandhabungskammer 7 in
der Lage, Substrate zu und von den Stationen 1, 2, 30, 31, 32, 33 sowohl
in einer im Wesentlichen horizontalen als auch in einer im Wesentlichen
vertikalen Richtung zu transferieren.
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In 4a ist
eine Draufsicht dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Die Messkammern 30 und 31 sind in
einem 90°-Winkel bezüglich ihrer
Vorderseiten angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass jeglicher
anderer geeigneter Winkel zwischen den Messkammern genauso genutzt
werden kann.
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In
der Ausgestaltung gemäß 4a und 4b kann,
aufgrund der standardisierten mechanischen Schnittstellen 50 und 51,
jede Messkammer 30, 31, 32, 33 leicht
durch eine oder eine Mehrzahl anderer Messkammern 39, 40 (nicht
dargestellt), die jeweils mit ihren entsprechenden Messinstrumenten 41 oder 42,
spezifisch der gewünschten
Anwendung, ausgestattet sind, ersetzt werden. Auch können aufgrund
der standardisierten mechanischen Schnittstellen 50 und 51 die
Messkammern 30, 31, 32, 33 in jeder
beliebig gewählten
Weise gegenseitig ausgetauscht werden.
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5a und 5b zeigen
das Substratmesssystem gemäß einer
fünften
Ausgestaltung, wobei das Substratmesssystem mit einem Substratbehälterlager
und Substratbehälter-Transfermitteln zum Transfer
von Substratbehältern
zwischen dem Substratbehälterlager
und den Substratbehälterschnittstellen
ausgestattet ist.
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Wie
in 5a in einer perspektivischen Explosionsdarstellung
dieser Ausführungsform
dargestellt, sind zwei Substratbehälterschnittstellen 1, 2 vorgesehen,
welche aufeinander in vertikaler Richtung gestapelt sind. Substratbehälter 8, 9 sind
an ihren jeweiligen Substratbehälterschnittstellen 1, 2 montiert.
Messkammern 30, 31, 32, 33,
welche mit Messinstrumenten 35, 36, 37, 38 ausgestattet
sind, sind mit einer zentralen Substrathandhabungskammer 7 mittels
der standardisierten mechanischen Schnittstellen 51 auf
den Stationen 30, 31, 32 und einer der
entsprechenden Schnittstellen 50 der Kammer 7 verbunden.
Die Messkammern sind hier sowohl in einer im Wesentlichen horizontalen
und einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verteilt. Die Messkammer 30 ist
neben der Kammer 31 in einem rechten Winkel angeordnet.
Die Kammer 31 befindet sich über der Kammer 32,
und die Kammer 30 befindet sich über Kammer 33 (nicht
dargestellt).
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das Substrattransfermittel 10 der Substrathandhabungskammer 7 in
der Lage, Substrate zu und von den Stationen 1, 2, 30, 31, 32 sowohl
in einer im Wesentlichen horizontalen als auch in einer im Wesentlichen
vertikalen Richtung zu transferieren.
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Substratbehälter 8, 9,
welche an den Substratbehälterschnittstellen 1, 2 montiert
sind, werden zu und von dem Substratbehälterlager 19 mittels
der Transfermittel 17 und 21 transferiert. In
dem Substratbehälterlager 19 sind
Substratbehälter
in einem Karussell 14 gelagert, welches eine Mehrzahl von
Lagerregalen 16 umfasst. Jedes Regal 16 kann um
eine zentrale Achse 20 in dem Karussell rotieren und kann eine
Anzahl von Substratbehältern
enthalten. Das Substratbehälter-Lagermittel 17 kann
Behälter
sowohl in einer im Wesentlichen horizontalen und einer im Wesentlichen
vertikalen Richtung transferieren, um bestimmte Orte in dem Karussell
zu erreichen. Substratbehälter
können
mittels der Substratbehälter-Eingangsstationen 12, 13 in
das System eingegeben werden, welche Schnittstellen zum Montieren von
Substratbehältern
zur Verfügung
stellen, welche im Vergleich zu den Substratbehälterschnittstellen 1 und 2 vereinfacht
sein können.
Die Transfermittel 17 und 21 transferieren die
Substratbehälter
von den Substratbehälter-Eingangsstationen 12 und 13 zu dem
Substratbehälterlager 19.
Weiterhin können
die Transfermittel 17 und 21 einen Substratbehälter auch direkt
von einer Substratbehältereingangsstation 12, 13 zu
einer Substratbehälterschnittstelle 1, 2,
und umgekehrt, transferieren.
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Wie
es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist es möglich, nur
eine Eingangsstation 12 oder mehr als zwei Eingangsstationen
bereitzustellen. Ein Bediener 18 kann das System überwachen
und bedienen mittels einer Steuereinheit, welche Mittel zum Darstellen
und Eingeben von Befehlen umfasst, zum Beispiel einen Touchscreen 15.
Die Steuereinheit kann andere Mittel (nicht dargestellt) umfassen,
wie es für
ihre Funktion erforderlich ist, wie es aus dem Stand der Technik
bekannt ist.
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Alternativ
kann das Substratbehälterlager
einen linearen Lagerraum umfassen, in welchem Behälter in
rechteckigen Regalen statt in dem Karussell 14 gelagert
sind, und lineare Substratbehälter-Transfermittel
anstelle der Substratbehälter-Transfermittel 17 und 21.
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In
der Ausgestaltung gemäß 5a und 5b kann,
aufgrund der Standardisierung der mechanischen Schnittstellen 50 und 51,
jede Messkammer 30, 31, 32, 33 leicht
durch eine oder eine Mehrzahl anderer Messkammern 39, 40 (nicht
dargestellt) ersetzt werden, welche jede mit ihrem entsprechenden
Messinstrument 41 oder 42, spezifisch der gewünschten
Anwendung, ausgestattet sind. Weiterhin können, aufgrund der standardisierten
mechani schen Schnittstellen 50 und 51, die Messkammern 30, 31, 32, 33 wechselseitig
in jeder beliebigen ausgewählten
Weise ausgetauscht werden.
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Die
Substrathandhabungskammer 7 kann eine staubfreie Luft-Atmosphäre aufweisen,
es kann aber auch eine kontrollierte Atmosphäre oder eine Schutzatmosphäre eines
Inertgases wie Stickstoff N2 oder eines
Edelgases wie Argon Ar vorgesehen sein. Alternativ ist es möglich, die
Substrathandhabungskammer 7 zu evakuieren. In diesem Fall
stellen die Substratbehälterschnittstellen 1, 2, 3 ein
Lade-Verschluss-System (Load-Lock) zur Verfügung, um Substrate von den
Substratbehältern 8, 9, 11 in
und aus dem Vakuum zu transferieren.
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Auf ähnliche
Weise können
die Messkammern 35, 36, 37, 38 spezifische
atmosphärische
Bedingungen erfordern, wie eine Schutzumgebung (Stickstoff oder
Argon) oder Vakuum. In diesem Fall stellen die Messkammer 30, 31, 32, 33 und/oder
die Substrathandhabungskammer 7 Mittel zur Verfügung, um
die Umgebungsbedingungen innerhalb der Messkammer zur Verfügung zu
stellen, aufrechtzuerhalten und abzuschließen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Messinstrument 35, 36, 37, 38,
wie es auf der Messkammer 30, 31, 32, 33 montiert
ist, die wesentlichen Teile zur Ermöglichung der Messung umfasst.
Es können
jedoch auch andere Teile, wie zum Beispiel eine Stromversorgung,
eine Vakuumpumpe oder ein Computersystem, welche mit einem Messinstrument
verbunden sind, in einiger Entfernung zum Messinstrument 35, 36, 37, 38 und/oder
zur Messkammer 30, 31, 32, 33 montiert
sein, wie es dem Fachmann bekannt sein wird. Diese anderen Teile
können
entfernt von dem Substratmesssystem angeordnet werden, falls dies erforderlich
ist.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass, insbesondere wenn der Sensor des Messinstruments
klein ist, eine Messkammer mehr als einen Sensor umfassen kann.
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Aus
den ersten drei Ausgestaltungen wird weiterhin deutlich, dass die
Stationen auch in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung gestapelt
sein können.
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Typischerweise
ist es gewünscht,
Messungen an einer Anzahl von Stellen, welche über die Substratoberfläche verteilt
sind, durchzuführen.
Dies kann dadurch ermöglicht
werden, dass das Substrat in zwei horizontalen und orthogonalen
Richtungen verschoben wird. Dies erfordert jedoch einen großen Raum:
ungefähr
das Zweifache der Dimension des Substrats in beide Richtungen. Während die
Dimensionen jeder Messkammer klein gehalten werden, kann die Modularität des Systems
in vollem Maße ausgenutzt
werden, indem eine Mehr zahl von Messkammern an die Substrathandhabungskammer
angeschlossen werden, während
die Dimensionen des Systems insgesamt in akzeptablen Grenzen gehalten
werden. Zu diesem Zweck sind die Messkammern 30–33, 39, 40 vorzugsweise
mit Rotationsmitteln ausgestattet, um die Substratträgermittel,
welche das Substrat tragen, zu rotieren. In der Messkammer 30–33, 39, 40 ist
ein Sensor eines Messinstruments 35–38, 41, 42 mit
Sensor-Transfermitteln ausgestattet, um den Sensor relativ zum Substrat
zu verschieben, um Substrat-Mapping-Messungen zu erleichtern.
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Das
Sensortransfermittel kann eine lineare Verschiebung des Sensors
zur Verfügung
stellen, zum Beispiel in einer horizontalen Richtung, senkrecht
zu dem Kopplungsteil 53 der Schnittstelle 51, oder
diagonal durch die Messkammer 30–33, 39, 40. Weiterhin
kann das Sensortransfermittel beispielsweise eine Verschiebung des
Sensors in einer horizontalen Richtung entlang einer gekrümmten Bahn ermöglichen,
wenn der Sensor mit einem Sensortransfermittel verbunden ist, das
um einen Befestigungspunkt rotieren kann.
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Alternativ
kann der Messsensor in einer festen Position innerhalb der Messkammer 30–33, 39, 40 montiert
sein. In diesem Fall sind die Substratträgermittel mit Substrattransfermitteln
ausgestattet, um das Substrat relativ zum Sensor in einer horizontalen Richtung,
vorzugsweise in der Richtung, in welcher ein Laden/Entladen des
Substrats erfolgt, zu verschieben.
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Es
kann weiterhin möglich
sein, dass Sensortransfermittel und Trägertransfermittel vorgesehen
sind, welche sowohl den Messsensor als auch das Substrat relativ
zueinander verschieben, in zwei horizontalen und orthogonalen Richtungen.
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Auf
diese Weise müssen
die äußeren Dimensionen
der Messkammer nur geringfügig
größer sein
als die Dimensionen des Substrates, um ein Mapping des Wafers zu
ermöglichen.
Wenn das Substrat kreisförmig
ist, mit einem Durchmesser von 300 mm oder größer, kann die Messkammer in
einen horizontalen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt
mit kleinster Dimension von weniger als 100 mm größer als
der Substratdurchmesser passen. Für die Kompaktheit des Systems
ist es von Vorteil, diese kleinste Dimension auf der Seite vorzusehen,
welche gegen die Substrathandhabungskammer montiert ist.