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In-Situ-Detektion von Waferbrüchen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017522D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 25K

Publishing Venue

Siemens

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Andre Schenk: AUTHOR [+2]

Abstract

Bei der Herstellung von Halbleitersubstraten besteht das Problem, daß die Substrate während ihrer typischerweise einige hundert Schritte umfassenden Bearbeitung brechen können und die Bearbeitungsanlagen verunreinigen oder beschädigen. Zur Vermeidung solcher Beschädigungen ist es erforderlich, Substratbrüche rechtzeitig zu erkennen. Es ist bekannt, solche Brüche mit Hilfe eines aus einem Quarzkristall bestehenden Gewichtssensors zu detektieren; dieser Sensor wird während der Materialabscheidung aus der Gasphase eingesetzt. Wünschenswert wäre jedoch, Substratbrüche bei jeder Art von Bearbeitungsprozeß und während der Transportvorgänge zwischen verschiedenen Bearbeitungsprozessen mit hoher Genauigkeit zu erkennen. Idealerweise sollte ein Bruch in situ erkannt werden. Dadurch ist es möglich, Transport- oder Bearbeitungsanlagen anzuhalten und vor Schäden zu bewahren. Zur Realisierung werden nachstehend drei Methoden vorgeschlagen.

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Bauelemente

In-Situ-Detektion von Waferbrüchen

Idee: Andre Schenk, Dresden; Thomas Grau, Wachau

Bei der Herstellung von Halbleitersubstraten besteht das Problem, daß die Substrate währendihrer typischerweise einige hundert Schritte umfassenden Bearbeitung brechen können und dieBearbeitungsanlagen verunreinigen oder beschädigen. Zur Vermeidung solcher Beschädigungenist es erforderlich, Substratbrüche rechtzeitig zu erkennen. Es ist bekannt, solche Brüche mit Hilfeeines aus einem Quarzkristall bestehenden Gewichtssensors zu detektieren; dieser Sensor wirdwährend der Materialabscheidung aus der Gasphase eingesetzt.

Wünschenswert wäre jedoch, Substratbrüche bei jeder Art von Bearbeitungsprozeß undwährend der Transportvorgänge zwischen verschiedenen Bearbeitungsprozessen mit hoherGenauigkeit zu erkennen. Idealerweise sollte ein Bruch in situ erkannt werden. Dadurch ist esmöglich, Transport- oder Bearbeitungsanlagen anzuhalten und vor Schäden zu bewahren. ZurRealisierung werden nachstehend drei Methoden vorgeschlagen.

Erstens bietet es sich an, Substratbrüche mit Hilfe eines akustischen Sensors anhand derBruchgeräusche zu erfassen. Durch die Erkennung charakteristischer akustischer Wellenlängenaus dem Frequenzspektrum solcher Bruchgeräusche läßt sich jederzeit ein Bruch erkennen unddas zerbrochene Substrat aussondern, ohne daß es zur Beschädigung von Transporteinrichtungenoder Bearbeitungsanlagen kommt. Diese Sensorart eignet sich selbst in Bearbeitungskammern, indenen ein Gas oder ein Plasma unterhalb des Atmosphärendrucks gehalten wird, sofern derDruck ausreichend hoch zur Übertragung akustischer Signale ist.

Zweitens bietet sich eine Brucherkennu...