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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur fehlerfreien Medieneingabe
in Halbleiterherstellungsprozessen, bei dem ein notwendiger Wechsel
eines leeren Medienbehälters
von einem Mediensensor dadurch detektiert wird, dass bei leerem
Medienbehälter
ein Leersignal oder bei einem ausreichenden Füllungsstand in dem Medienbehälter ein
Füllungssignal erzeugt
wird. Eine dem Prozess entsprechende Anlage wird durch einen Interrupt
so lange angehalten, bis ein gefüllter
Medienbehälter
zugeführt
ist. Dabei wird eine maschinenlesbare Kodierung des Medienbehälters vor
dessen Einsatz gescannt, die gescannte Kodierung des Medienbehälters mit
einer Soll-Kodierung verglichen und nur bei Übereinstimmung der gescannten
Kodierung mit der Soll-Kodierung der Interrupt aufgehoben.
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Wie
in anderen Herstellungsprozessen, in denen Verbrauchsmaterialen
eingesetzt werden, ist es auch in Halbleiterherstellungsprozessen
erforderlich, Medien, die sich im Laufe des Prozesses verbrauchen,
zu ersetzen. Insbesondere bei der Halbleiterherstellung wird eine
große
Anzahl verschiedenster Materialen eingesetzt, die teilweise untereinander nur
in wenigen Unterscheidungsmerkmalen differieren. Für einen
Operator ist es damit leicht möglich, Medien
zu verwechseln.
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Beispielsweise
werden in fotolithographischen Prozessen Photoresistlacke eingesetzt,
die sich in ihren Eigenschaften je nach Prozessführung unterscheiden. Dieser
Photoresistlack wird in Flaschen bereitgestellt, die neben einer
normalen Etikettierung auch noch einen maschinenlesbaren Code aufweisen, der
das Einlesen der Lackeigenschaften ermöglicht.
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Dieser
Photoresistlack verbraucht sich während des Herstellungsprozesses.
Ist eine Lackflasche leer, so wird dies in geeigneter Weise optisch und/oder
akustisch angezeigt. Dies ist ein Zeichen für einen Operator, die Lackflasche
zu wechseln. Er wird dazu aus einer Medieneingabeschleuse eine gefüllte Lackflasche
holen, diese an der Eingabestelle der Fotolithographieanlage mit
der leeren Lackflasche austauschen, entlüften und den Prozess fortsetzen. Hierzu
wird mittels einer Schaltfunktion die Prozessfortführung gestartet,
nachdem der Prozess während des
Lackflaschenwechsels in einem Wartezustand verweilte.
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Dabei
sieht eine Handlingvorschrift vor, die Lackflasche zu scannen, um
die Eigenschaften der eingesetzten Lackflasche maschinengelesen
anzuzeigen. Es ist aber möglich,
den Scanvorgang zu umgehen, was aus Gründen einer schnellen Prozessführung und
aus Gründen
des routinierten Umganges mit den Lackflaschen in praxi häufig vorkommt.
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Ist
es beim Lackflaschenwechsel zu einer Verwechselung gekommen, werden
die Auswirkungen des falschen Medieneinsatzes häufig erst sehr spät, häufig erst
nach Tagen festgestellt. Der dadurch entstandene Schaden ist von
erheblicher Größe.
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In
JP 10-229045 A wird ein Verfahren und eine Anordnung zur Medieneingabe
in Halbleiterherstellungsprozessen beschrieben. Dabei sind mehrere
Trucks vorgesehen, die mit einem Host-Rechner über Tracks wechselwirkend in
Verbindung stehen.
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In
einem Truck ist die Eingabe eines Containers vorgesehen. Dieser
Container ist auf seiner äußeren Oberfläche mit
einem Barcode versehen, der die Daten des Containers codiert beinhaltet.
Dieser Container wird in dem Truck mittels eines Prüfsensors
und eines Barcode-Scanners überwacht.
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Der
Container ist über
Zuführungsleitungen und über eine
Photo-Resist-Zuführungszone
mit einer Prozesskammer verbunden.
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Die
Photo-Resist-Zuführungszone
(14) übermittelt
ein Signal über
die Zuliefersituation mit Photoresist und wenn der Container leer
ist, an den Host-Rechner. Wenn durch den Host-Rechner festgestellt wird, dass der
Container leer ist, führt
dieser eine Alarmroutine aus, gibt an die Prozesskammer ein Steuersignal
und hält
die Prozessausführung
an.
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Durch
das Alarmsignal wird signalisiert, dass der Container zu wechseln
ist. Dies führt
zur Zuführung
eines neuen Containers in dem Truck. Wenn die Barcodeinformation
auf dem neuen Container mit der in einer Datenbank gespeicherten
Information übereinstimmt,
so wird das Haltesignal für
die Prozessausführung
aufgehoben.
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In
dieser Druckschrift ist der naheliegendste Stand der Technik zusehen.
Darin erfolgt ein Eingabe-Check zur Sicherung einer fehlerfreien
Medieneingabe. Allerdings geschieht der Check automatisch und verhindert
damit die zusätzliche
Kontrollmöglichkeit
durch den Operator. Außerdem
werden bei diesem Verfahren zusätzliche
Handlungen, die zu einer ordnungsgemäßen Medieneingabe gehören, wie
beispielsweise ein Spülen
oder Belüften
einer Lackzuführung,
nicht mit berücksichtigt.
Schließlich ist
eine Protokollierung der Handlungen und Identifikation des Operators,
die ein zusätzliches
Sicherheitsmoment darstellen, nicht vorgesehen. Außerdem sind
in dieser Lösung
eine Vielzahl von Verbindungen zwischen der Anlage und dem Host-Rechner erforderlich,
die den Einsatz speziell gestalteter Hardware notwendig werden lässt.
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In
TW 449800 B ist
ein Verfahren zur Eingabe von Photoresist beschrieben. Bei Eingabe
einer neuen Photoresist-Flasche wird ein Barcode auf der neuen Flasche
mit dem Barcode der verbrauchten Flasche verglichen. Stimmt der
neue mit dem alten Barcode überein,
wird eine Datenbank mit Daten der neuen Flasche aktualisiert. Bei
fehlender Übereinstimmung
werden die alten und die neuen Daten dem verantwortlichen Operator
angezeigt. Durch dieses Verfahren wird eine Protokollierung ermöglicht.
Allerdings wird eine Fehlerfreiheit bei der Medieneingabe nur bedingt
erreicht, beispielsweise dann, wenn einmal eine Falscheingabe erfolgt
ist und sich das System dann immer wieder auf die fehlerhaften Daten aktualisiert.
Auch wäre
eine mögliche
fehlerhafte Eingabe nicht identifizierbar.
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In
US 5 266 780 A wird
ebenfalls ein Verfahren zur Protokollierung ausgeführter Tätigkeiten
beschrieben. Dabei erhält
ein Arbeiter einen Arbeitszettel, der die Information über die
auszuführende
Tätigkeit
enthält
und zwar in einer für
ihn lesbaren Form und zusätzlich
als Barcode. Hat der Arbeiter die Tätigkeit entsprechend des Arbeitszettels
ausgeführt, wird
das Arbeitsergebnis ebenfalls als Barcodeinformation ausgegeben.
Anschließend
liest er die Barcodeinformation auf dem Arbeitszettel und die Information über das
Arbeitsergebnis in einen Zentralrechner ein, der beide Informationen
dann speichert. Damit wird das Arbeitsergebnis identifizierbar gespeichert. Eine
Sicherheit, dass die Tätigkeit
fehlerfrei ausgeführt
wird, ist damit allerdings nicht verbunden, da fehlerhafte Ergebnisse
zwar angezeigt, jedoch Fertigungsabläufe nicht gesperrt werden.
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In
JP 1-257330 A wird beschrieben, dass mittels eines Barcodes bestimmte
Arbeitsabläufe
eingegeben werden. Dabei erhält
ein einzustellender Arbeitsablauf einen Barcode, der mittels eines
Lesers erfasst und in eine Programmnummer umgewandelt wird. Mittels
des danach ablaufenden Programms wird der ablaufende Prozess gesteuert.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei höchstens
gleich bleibendem anlagentechnischen Aufwand die Sicherheit bei
der Vermeidung fehlerhafter Medieneingabe in Halbleiterprozessen
weiter zu erhöhen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass bei dem Scanvorgang neben der Kodierung des Medienbehälters eine
weitere Kodierung auf einem Verschluss des Medienbehälters, und/oder
ein Endinformationscode auf einem Operator-Interface für die Einspeisung
des Medienbehälters
gescannt und verarbeitet werden.
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Damit
wird es für
den Operator einerseits zwingend, den neuen Medienbehälter zu
scannen. Andererseits erfolgt eine Freigabe des weiteren Prozesslaufes
dann und nur dann, wenn eine mit der Soll-Kodierung übereinstimmende
Kodierung festgestellt wird. Eine Beschickung des Prozesses mit
falschen Medien ist damit ausgeschlossen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Soll-Kodierung in einer Datenbank gespeichert ist und mittels
eines Computers die gescannte Kodierung des Medienbehälters mit
dem entsprechenden Datenbankeintrag verglichen wird. Damit wird
es einerseits möglich, sehr
schnell neue Medien in dem entsprechenden Prozessschritt zuzulassen.
Andererseits ist es mit dem Einsatz der Datenbank auch möglich, mehrere Medien
gleichzeitig zuzulassen, die in dem jeweiligen Prozessschritt zueinander
kompatibel sind.
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In
einer weiteren Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass das
Leersignal oder das ausbleibende Füllsignal und/oder der Interrupt
und/oder das Ende des Interrupts optisch angezeigt werden. Damit wird
es dem Operator erleichtert, die verschiedenen Maschinenzustände sehr
schnell zu erfassen, was insbesondere bei einer Mehrmaschinenbedienung durch
den Operator von Vorteil ist.
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Bei
dem Scanvorgang können
auch mehrere Kodierungen gescannt und verarbeitet werden. Hierdurch
wird es möglich,
neben der für
die Prozessfortsetzung signifikanten Information noch weitere Informationen
von dem Medienbehälter
zu erhalten. Somit kann beispielsweise eine Startinformation oder eine
Endinformation für
die Einspeisung des Medienbehälters
gelesen werden. Aber auch eine Informationsredundanz ist damit möglich, z.B.
wenn auch dem Deckel des Medienbehälters und auf dem Medienbehälter selbst
Informationen enthalten sind, die entweder nur zusammen die benötigte Information
ergeben oder die zueinander in Übereinstimmung
sein müssen.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In den zugehörigen
Zeichnungen zeigt
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung,
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2 einen
schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und
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3 das
Zusammenwirken der Komponenten der Anordnung bei der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Das
Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf die Medienbereitstellung in einem fotolithographischen Prozess
bei der Halbleiterherstellung.
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In
einer Belackungsanlage 1 ist ein Medienbehälter in
Form einer Lackflasche 2 angeordnet. Der Leerraum 3 ist über eine
Stickstoffleitung 4 mit einer nicht näher dargestellten Stickstoffquelle
verbunden. Im Verlaufe der Stickstoffleitung 4 ist ein
steuerbares Ventil 5 angeordnet, das mit seiner Steuerleitung 6 mit
einer Interfaceschaltung in Form einer Interface-Karte 7 verbunden
ist.
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Eine
Lackleitung 8 führt
zu einem Medientank in Form eines Lacktanks 9. Der Lacktank 9 ist
in seinem Leeraum 10 mit einem Entlüftungsventil 11 versehen.
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Von
dem Lacktank 9 führt
eine Lackzuführleitung 12 über eine
Lackpumpe 13 direkt zu einem Halbleiter-Wafer 14.
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Für die Anordnung
eines Mediensensors sind je nach Anlagentyp zwei Ausführungsformen vorgesehen:
In
einer ersten Variante ist in der Lackleitung 8 ein kapazitiver
Blasensensor, ein so genannter Bubble-Sensor 15 angeordnet.
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In
einer zweiten Variante ist an dem Lacktank 9 ein kapazitiver
Füllstandssensor 16 angebracht.
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In
beiden Varianten ist entweder der Bubble-Sensor 15 oder
der Füllstandssensor 16 über eine Verbindung 17 mit
der Interface-Karte 7 verbunden. Die
nach dem Stand der Technik vorhandene direkte Verbindung 18 der
Sensoren 15 und 16 mit einem Anlagenrechner/Maincontroller 19 wurde
aufgetrennt. Die Sensoren 15 und 16 sind jetzt
mit der Interface-Karte 7 verbunden.
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Zur
Steuerung des Anlagenrechners/Maincontrollers 19 ist jetzt
eine direkte Verbindung 20 zwischen Interface-Karte 7 und
Anlagenrechner/Maincontroller 19 vorgesehen.
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Mit
der Interface-Karte 7 ist weiterhin ein Operator-Interface 21 verbunden,
das der optischen Anzeige des Zustandes der Belackungsanlage 1 für den Operator
mittels Kontrollleuchten 22 dient. An dem Operator-Interface 21 ist
auch ein Taster 23 vorgesehen, der der Bestätigung von
Handlungen des Operators dient.
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Weiterhin
ist die Interface-Karte 7 mit einem Computer, nämlich einem
Anlagen-PC 24 verbunden. Der Anlagen-PC 24 seinerseits
hat eine Verbindung zu einer Datenbank 25. Weiterhin ist
an den Anlagen-PC ein Handscanner 26 angeschlossen.
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Wie
in 2 im oberen Teil dargestellt, meldet die Interface-Karte 7 keinen
Fehler, wenn die Lackflasche 2 einen ausreichenden Befüllungszustand
aufweist.
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Im
unteren Teil von 2 ist dargestellt, welcher Vorgang
abläuft,
wenn die Lackflasche 2 leer wird. Der Sensor 15 oder 16 gibt
ein RESIST EMPTY-Signal an die Interface-Karte 7. Diese
speichert den Signalzustand, bis beim Wechsel der Lackflasche 2 ein
erfolgreiches Scannen der Lackflasche 2 durchgeführt wurde,
und gibt das Signal über
die Verbindung 20 an den Anlagenrechner/Maincontroller 19,
welcher jetzt den Fertigungsprozess anhält. Gleichzeitig wird eine
rote Kontrollleuchte 22 in dem Operator-Interface 21 eingeschaltet.
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Vom
Operator wir eine entsprechende neue Lackflasche 2 aus
einer nicht näher
dargestellten Medieneinbringschleuse geholt. Hierbei ist es optional möglich, dass
die Belackungsanlage 1 mit einem Chemikalienschrank derart
vernetzt ist, dass ein nicht näher
dargestelltes Check-Tool am Chemikalienschrank einen Vorschlag unterbreitet,
welche Lackflasche 2 für
diesen Prozess zu verwenden ist.
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Mittels
des Handscanners 26 wird als erstes die Flaschenkappe und
anschließend
die Lackflasche 2 selbst gescannt.
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Eine
gelbe Kontrollleuchte 22 wird eingeschaltet.
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Der
Operator verbindet die Stickstoffleitung 4 mit der neuen
Lackflasche 2. Mittels des Tasters 23 signalisiert
der Operator, dass die Stickstoffleitung 4 angeschlossen
ist und der Stickstoff wird mittels des Ventils 5 von der
Interface-Karte 7 frei
gegeben.
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Mittels
der Stickstoffleitung 4 wird der Leeraum 3 für eine definierte
Zeit mit Stickstoff gefüllt.
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Nach
einem weiteren Scannen eines Bestätigungscodes auf dem Operator-Interface 21 wird eine
grüne Kontrollleuchte 22 eingeschaltet.
Der Alarm an der Interface-Karte 7 wird zurück gesetzt und
die Belackungsanlage 1 kann ihre Arbeit fortsetzten.
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Wie
in 3 dargestellt, leuchtet die rote Kontrollleuchte 22 auf,
wenn die Lackflasche 2 verbraucht ist, wie mit Signalfluss (3) dargestellt.
Es wird ein RESIST EMPTY-Signal generiert und eine Weiterleitung
eines Sensorsignales, wie mit Signalfluss (1) gekennzeichnet
von der Interface-Karte 7 zu dem Anlage-PC 24,
wie mit Signalfluss (2) gekennzeichnet, unterbrochen. Dies
wird über
den Signalfluss (6) dem Anlagen-PC mitgeteilt und in Folge
dessen die laufende Applikation am Bildschirm des Anlagen-PC 24 maximiert.
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Der
Operator halt eine volle Lackflasche 2 aus der Medieneinbringschleuse.
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Nun
muss der Operator die Freigabe der neuen Lackflasche 2 durch
einen Scanvorgang überprüfen, wie
dies mit Signalfluss (4) dargestellt wird.
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Dabei
werden verschiedene Teil-Scanvorgänge vorgenommen, nämlich
- a) Bottlecap-Informationen scannen,
- b) Scannes eines Barcodes auf der Lackflasche und
- c) End-Informations-Scan-Code scannen.
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Die
gescannten Informationen werden gemäß Signalfluss (6) vom
Anlagen-PC 24 mittels der Datenbank 25 überprüft, wie
dies in Signalfluss (5) dargestellt ist.
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Wurde
die richtige Lackflasche 2 angeschlossen, dann leuchtet
die grüne
Kontrollleuchte 22 auf, da der Anlagen-PC 24 über den
Signalfluss (6) dies der Interface-Karte 7 mitteilt.
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Das
RESIST EMPTY-Signal kann jetzt quittiert werden. Die Belackungsanlage 1 arbeitet
nun normal weiter und die Unterbrechung gemäß Signalfluss (1) und (2) wird
wieder aufgehoben.
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- 1
- Belackungsanlage
- 2
- Lackflasche
- 3
- Leerraum
- 4
- Stickstoffleitung
- 5
- Ventil
- 6
- Steuerleitung
- 7
- Interface-Karte
- 8
- Lackleitung
- 9
- Lacktank
- 10
- Leerraum
- 11
- Entlüftungsventil
- 12
- Lackzuführleitung
- 13
- Lackpumpe
- 14
- Halbleiter-Wafer
- 15
- Bubble-Sensor
- 16
- FÜllstandssensor
- 17
- Verbindung
- 18
- Verbindung
- 19
- Anlagenrechner/Maincontroller
- 20
- Verbindung
- 21
- Operator-Interface
- 22
- Kontrollleuchte
- 23
- Taster
- 24
- Anlagen-PC
- 25
- Datenbank
- 26
- Handscanner