发明名称 单侧掺杂晶圆(尤其是太阳能晶圆)之堆叠形成方法及将晶圆批次装载于制程晶舟之操作系统
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.01.11
申请号 TW096143650 申请日期 2007.11.19
申请人 乔纳斯及雷德曼自动化科技公司 发明人 史帝芬 乔纳斯;路茨 雷德曼
分类号 H01L21/677 主分类号 H01L21/677
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路3段346号11楼;宿希成 台北市松山区南京东路3段346号11楼
主权项 一种形成将被定位至制程晶舟(16)中之一叠背对背晶圆批次(BTB晶圆批次)(14)的方法,该背对背晶圆批次系由成列设置以便在一侧上掺杂之预定偶数数目的晶圆(1),诸如太阳能晶圆,所构成,而未被用来掺杂的各侧一致地紧靠个别相邻晶圆(1)之未被用来掺杂的那侧,其中,该预定偶数数目之晶圆(1)的第一半数和第二半数在各情况下皆系藉由一载具(2)设置在一准备位置中(该载具系以向上面向堆叠缝夹钳在水平面上),且分别以第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)的形式,藉由可垂直移动且各自定位于该载具(2)下方的提升梳(5a,5b)连续地自该载具(2)移出,且连续地定位于一结合提升位置中,其中,第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)的晶圆(1)相对于彼此各自偏移180°并彼此对齐,以及第二叠晶圆(13)系藉由正向锁定(positive locking)与第一叠晶圆(9)结合在一起,而藉由同时且一致地将该等彼此结合之第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)之晶圆(1)的未被用来掺杂之侧结合在一起而产生该一叠背对背晶圆批次(BTB晶圆批次)(14),藉此该BTB晶圆批次(14)被一输送握持件(15)以正向锁定形式拾起并置放在该制程晶舟(16)中之插入位置,其特征在于:用于将形成之BTB晶圆批次(14)的预定偶数数目之晶圆(1)的第一半数和第二半数系成列设置在仅单一个载具(2)的堆叠缝中,该晶圆(1)系以第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)的形式自该载具移出,其中,该第一叠晶圆(9)系首先由其结合之提升梳(5a)提起至一异于该结合提升位置之提升位置,藉由将在水平方向上移动之一BTB模组(7)之多晶圆真空握持件(6)自该处拾起,由互感型接近开关(inductive proximity switches)控制,该多晶圆真空握持件(6)系藉由旋转180°而相对于此角度旋转至其准备位置处且之后藉由在此旋转位置中水平移动该多晶圆真空握持件(6)至该结合提升位置而定位,其中,接着将该第二叠晶圆(13)藉由其结合提升梳(5b)输送至该结合提升位置,该第二叠晶圆(13)和该第一叠晶圆(9)系结合在一起,且该第二叠晶圆(13)之晶圆(1)各自沿着一通过该定位在该结合提升位置之第一叠晶圆(9)之晶圆(1)的伺服控制移动路径而被移动至经正向锁定的盖子,且之后该第一叠晶圆(9)之晶圆(1)与该第二叠晶圆(13)之晶圆(1)被背对背地置放于与该第二叠晶圆(13)结合之提升梳(5b)中。一种形成将被定位至制程晶舟(16)中之一叠背对背晶圆批次(BTB晶圆批次)(14)的方法,该背对背晶圆批次系由成列设置以便在一侧上掺杂之预定偶数数目的晶圆(1),诸如太阳能晶圆,所构成,而未被用来掺杂的各侧一致地紧靠个别相邻晶圆(1)之未被用来掺杂的那侧,其中,该用来在一侧上掺杂之预定数目之晶圆(1)系成列设置在一载具(2)之堆叠缝中(该载具系以向上面向堆叠缝夹钳在水平面上),该用于将形成之BTB晶圆批次(14)之预定偶数数目之晶圆(1)的半数自该载具(2)移出并藉由一输送机构以第一叠晶圆(9)的形式输送至该制程晶舟(16)且定位于其堆叠缝中之一插入位置,然后该用于将形成之BTB晶圆批次(14)之预定数目之晶圆(1)的另外半数自该载具(2)移出并藉由该输送机构以第二叠晶圆(13)的形式输送至该制程晶舟(16),其晶圆(1)先前已相对于在该制程晶舟(16)之插入位置中之该第一叠晶圆(9)之晶圆(1)的位置偏移180°,定位在与该制程晶舟(16)中之该第一叠晶圆(9)之插入位置对齐之晶圆(1)上方,偏离该插入位置一至少与晶圆厚度一样的距离,以及之后与该制程晶舟(16)之插入位置中之第一叠晶圆(9)结合在一起,而该等彼此结合之第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)之晶圆(1)的未被用来掺杂之侧被同时且一致地置放在一起,其特征在于:使用一BTB模组(7)之多晶圆真空握持件(6)作为该输送机构,藉由该输送机构,前述用于将形成之BTB晶圆批次(14)的偶数数目之晶圆(1)的第一半数和第二半数分别以第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)的形式连续地自该载具(2)直接移出,并藉由伺服控制连续地输送至该制程晶舟(16)之插入位置,其中,藉由该多晶圆真空握持件(6)自该载具(2)取出之该第二叠晶圆(13)系藉由在输送至制程晶舟(16)期间将其旋转而旋转至相对于已在该制程晶舟(16)之插入位置中之该第一叠晶圆(9)之位置偏移180°的位置。一种在扩散炉中进行掺杂之前将晶圆批次(14)装载于具有多个插入位置(17)的制程晶舟(16)中之操作系统,其具有一自动输送系统,一装配有预定偶数数目之晶圆(1)的载具(2)可藉由该自动输送系统而沿着水平输送面移动至一用来形成叠晶圆(9,13)的准备位置;具有一夹钳模组(3),该载具(2)必须从该夹钳模组固持住而与在准备位置中之向上面向堆叠缝对齐,使得在该载具(2)之堆叠缝中之晶圆(1)的中心与可在一第一垂直轴模组和一第二垂直轴模组中垂直移动之提升梳(5a,5b)的梳孔精准对齐,该第一和第二垂直轴模组系各自牢固地设置在该夹钳模组(3)底下之准备位置中,其中,在由该夹钳模组(3)所固持之载具(2)中之预定数目之晶圆(1)的第一半数系由该第一垂直轴模组之提升梳(5a)所移动,其时该第一叠晶圆(9)向上至一第一提升位置且将藉由一旋转机构而设置于此处之相对于其在该第一垂直轴模组之提升梳(5a)中之准备位置偏移180°的位置,而该提升梳(5a)再次下降,在此之后位于该载具(2)之堆叠缝中之晶圆(1)的第二半数被该第二垂直轴模组之提升梳(5b)提升至一第二提升位置,之后该第二叠晶圆(13)不旋转地被移入该第一叠晶圆(9)上方的第一提升位置,第一叠晶圆(9)藉由该第一垂直轴模组之提升梳(5a)提起至该第一提升位置并插入至该第二叠晶圆(13),且该第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)之晶圆(1)被背对背地置放在一起形成具有在该第一垂直轴模组之提升梳(5a)中之双掺杂表面及具有一输送握持件(15)的一叠BTB晶圆批次(14),藉由该输送握持件,所形成之BTB晶圆批次(14)自该第一提升位置移动至该制程晶舟(16)并置放于其中一个插入位置处,其特征在于:一具有配备吸引握持梳(10)之多晶圆真空握持件(6)之背对背模组(BTB模组)(7)系设置在该夹钳模组(3)上方且可在X-Y-Z方向和R方向上移动,其垂直轴系藉由一伺服马达(11)以一下游无间隙传动装置(12)和一对中模组旋转,藉此该被移出载具(2)提升至该第一或第二提升位置之第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)的晶圆(1)必须在侧边缘与离该第一叠晶圆(9)和第二叠晶圆(13)中彼此相距一确切距离的晶圆(1)对齐,其中,该第一叠晶圆(9)被由互感型接近开关所控制之该背对背模组(BTB模组)(7)之多晶圆真空握持件(6)自该第一提升位置拾起,旋转180°且无任何相关于该第一垂直轴模组之提升梳(5a)的相对运动地再次置放于此之该第一提升位置中偏移180°的位置,以及该第一垂直轴模组之提升梳(5a)再次降低,之后移至该第二提升位置之该第二叠晶圆(13)被该背对背模组(BTB模组)(7)之多晶圆真空握持件(6)拾起并不旋转地移至该第一叠晶圆(9)上方的第一提升位置,其中被该第一垂直轴模组之提升梳(5a)提起之该第一叠晶圆(9)的晶圆(1)沿着一通过该第二叠晶圆(13)之晶圆(1)的伺服控制移动路径移动,且该第二叠晶圆(13)之晶圆(1)连同该第一叠晶圆(9)之晶圆(1)被背对背地置放于该第一垂直轴模组之被提起的提升梳(5a)中。如申请专利范围第3项之操作系统,其中,该背对背模组(7)之多晶圆真空握持件(6)包含一与其垂直轴连接的上部件(18)及一支撑吸引握持梳(10)的下部件(19),该上部件(18)与下部件(19)系以两个滚珠轴承导引件(20)彼此连接,而使其在作动时保持准确对准,多晶圆真空握持件(6)之上部件(18)上另设有两个感测器(21),其可在多晶圆真空握持件(6)下降时侦测到吸引握持梳(10)下侧(22)抵靠位于载具(2)中的晶圆(1)顶面,而防止多晶圆真空握持件(6)继续下降。如申请专利范围第3或4项之操作系统,其中,该多晶圆真空握持件(6)包含2个吸引握持梳(10),各自具有50个梳壁(23),藉由该等梳壁可以握持总共50个太阳能晶圆(1)。如申请专利范围第5项之操作系统,其中,界定各个吸引握持梳(10)之接纳缝(24)及夹住晶圆(1)的侧面(25)之多晶圆真空握持件(6)的吸引握持梳(10)之梳壁(23),系各自成形为内部设有彼此平行的水平延伸鳍片(27)的框部(26),鳍片之间构成与梳壁(23)成某一角度的真空缝(28),每一梳壁(23)与其相关之晶圆(1)侧面(25)的支撑面系由鳍片(27)之框部(26)的外表面(29)与鳍片(27)位在框部(26)外表面(29)所在垂直平面上的前缘(30)构成,藉以晶圆(1)的每单位面积之接触压力可被最小化。
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