发明名称 用以处理晶圆或其他半导体物件的半导体加工机、用以处理晶圆和类似半导体物件的方法、和用以将晶圆移至或移
摘要 本发明系有关用以将积体电路晶圆、半导体基片、资料碟以及需要非常低污染度的相似单元加工之一种加工机。该加工机具有接纳在标准晶圆载体内之晶圆的一组介面部份。该介面部份将晶圆从载体传送至独特的托盘以便进一步加工。该介面单元可以固持多群的多组托盘。一组具有一自动臂组件的运送器将被支撑于一托盘上之晶圆加以移动。该运送器将托盘从该介面沿一轨迹移至各加工站。该等加工站可从邻近介面部份之一封闭区域加以存取。
申请公布号 TW327235 申请公布日期 1998.02.21
申请号 TW084111288 申请日期 1995.10.26
申请人 半工具股份有限公司 发明人 达里尔S.拜尔
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种用以处理晶圆或其他半导体物件的半导体加工机,其包含:用以提供一大致封闭的工作空间之一组封闭室;在该封闭室内晶圆可通过而相对于该工作空间移动的一个介面埠;可受控制而开启且关闭该介面埠的一个装卸站,该装卸站具有用以接纳一晶圆容器于定位之外形而用以移动晶圆于晶圆容器和工作空间之间;多数个加工站,该等加工站具有存取开孔,其连通至工作空间而允许晶圆相对于该等加工站之装设和移除;将晶圆传送至并且送自该等多数个加工站的一组传送器。2.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机并且更包含有用以在该卸站和该工作空间之间移动晶圆的一组装卸站继动器。3.依据申请专利范围第2项之一种半导体加工机,其中该装卸站继动器是可转动的。4.依据申请专利范围第2项之一种半导体加工机,其中该装卸站装载器可对着一水平轴转动。5.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该装卸站在一晶圆容器与之衔接之位置时形成一气闸。6.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机并且更包含用以将晶圆从一晶圆载体传送至一晶圆托盘的一组晶圆传送器。7.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含将晶圆固持于曝露位置以便加工流体触及晶圆表面的至少一个晶圆托盘。8.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机,其中该晶圆传送器包含一组可移动的第一托架。9.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机,其中该晶圆传送器包含一组可移动的第一托架;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开。10.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机,其中该晶圆传送器包含一组传送升降器。11.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机,其中该晶圆传送器包含:一组可移动的第一托架;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开;一组传送升降器。12.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站。13.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含一组可移动的第一托架以及一组可移动的第二托架。14.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含:一组可移动的第一托架;该第一托架形成该介面之部份;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开;一组可移动的第二托架;该第二托架具有一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站;一组用以将晶圆托盘移经传送开孔和晶圆载体而将晶圆传送至晶圆托盘上的传送升降器。15.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含:一组可移动的第一托架;该第一托架形成该介面之部份;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开;该第一托架更具有一控托盘传经开孔允许一空晶圆托盘经过该处被该升降器降下:一组可移动的第二托架;该第二托架具有一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站;一组用以将晶圆托盘移经传送开孔和晶圆载体而将晶圆传送至晶圆托盘上的传送升降器。16.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含:一组可移动的第一托架;该第一托架形成该介面;一组经过该第一托架的传送开孔并且一晶圆托盘可被提升经过该处而将晶圆从晶圆载体移开;一组在该第一托架的空托盘传经开孔并且一空晶圆托盘可被该升降器经过该处而降下;用以固持空晶圆托盘的空晶圆托盘储存部;一组可移动的第二托架;该第二托架具有一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站;一组用以将晶圆托盘移经传送开孔和晶圆载体而将晶圆传送至晶圆托盘上的传送升降器。17.依据申请专利范围第6项之一种半导体加工机并且更包含具有一加大升降器头和一相对窄升降器杆的一组传送升降器。18.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该运送器包含具有衔接一晶圆托盘之手部的一组机械臂组件。19.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该运送器包含一组机械臂组件;该机械臂组件具有:一上方臂部;连至该上方臂部之一下方部;连至该下方臂部之一手部,该手部用以衔接一晶圆托盘。20.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该运送器包含一组可移动地装设于一机架上之运送车架。21.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该运送器包含一组机械臂组件;该机械臂组件具有:一组可移动地装设于一机架上之运送车架;一组装设在该运送车架上用以在一肩部支柱处进行旋转运动之上方臂部;一组连接至该上方臂部而用以在一肘部支柱处进行旋转运动之下方臂部;一组连接至该下方臂部而用以在一腕部支柱处进行旋转运动之手部;一组连至该手部之一组晶圆托盘衔接工具。22.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等多数个加工站包含至少一个离心加工站。23.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等多数个加工站包含至少一个离心加工站,其具有一存取开孔且装有一加工围片控制地开启和关闭该存取开孔。24.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等多数个加工站包含至少一个加工站,其具有一存取开孔且装有一加工围片用以受控而向上且向下动作;该加工围片用以控制地关闭和开启该存取开孔。25.依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等多数个加工站包含至少一个离心加工站,其具有一存取开孔且装有一加工围片用以受控而向上且向下动作;该加工围片用以控制地关闭和开启该存取开孔。26.一种用以将晶圆移至或移自一封闭晶圆容器之晶圆处理装置,其包含:用以提供一大致封闭的工作空间之一组封闭室;在该封闭室内晶圆可通过而相对于该工作空间移动的一个介面埠;可受控制而开启且关闭该介面埠的一个装卸站,该卸站具有用以接纳该晶圆容器于定位之外形而用以移动晶圆于晶圆容器和工作空间之间;一组用以在该装卸站和该工作空间之间移动晶圆的装卸站继动器。27.依据申请专利范围第26项之晶圆处理装置,其中该装卸站继动器是可转动的。28.依据申请专利范围第26项之晶圆处理装置,其中该装卸站装载器可对着一水平轴转动。29.依据申请专利范围第26项之晶圆处理装置,其中该装卸站在一晶圆容器与之衔接之位置时形成一气闸。30.依据申请专利范围第26项之晶圆处理装置,并且更包含用以固持晶圆于定位以便被该装卸站继动器移动之至少一组设备。31.依据申请专利范围第26项之晶圆处理装置,并且更包含用以将晶圆从一晶圆载体传送至一晶圆托盘的一组晶圆传送器。32.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,其中该晶圆传送器包含一组可移动的第一托架。33.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,其中该晶圆传送器包含一组可移动的第一托架;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开。34.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,其中该晶圆传送器包含一组传送升降器。35.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,其中该晶圆传送器包含:一组可移动的第一托架;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开;一组传送升降器。36.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,并且更包含一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站。37.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,并且更包含一组可移动的第一托架以及一组可移动的第二托架。38.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,并且更包含:一组可移动的第一托架;该第一托架形成该介面之部份;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开;一组可移动的第二托架;该第二托架具有一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站;一组用以将晶圆托盘移经传送开孔和晶圆载体而将晶圆传送至晶圆托盘上的传送升降器。39.依据申请专利范围第31项之晶圆处理装置,并且更包含:一组可移动的第一托架;该第一托架形成该介面之部份;该第一托架具有一传送开孔供一晶圆托盘经过而被提升而将晶圆从晶圆载体移开;该第一托架更具有一空托盘传经开孔允许一空晶圆托盘经过该处被该升降器降下:一组可移动的第二托架;该第二托架具有一组用以固持已装载晶圆的晶圆托盘之装载托盘固持站;一组用以将晶圆托盘移经传送开孔和晶圆载体而将晶圆传送至晶圆托盘上的传送升降器。40.依据申请专利范围第26项之晶圆处理装置,其中该传送升降器具有一加大升降器头和一相对窄升降器杆。41.一种用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其系使用一组自动化半导体加工系统,其包含:在形成该半导体加工系统之一部份的加工系统封闭室内提供大致封闭之一工作空间;利用形成该半导体加工系统之一部份的一装卸站衔接一密封的晶圆容器;开启该密封的晶圆容器;该开启动作是利用该密封的晶圆容器与形成该晶圆加工系统之部份的一容纳区域处于流体连通而发生;开启形成该装卸站的一部份之介面埠,晶圆可经由该处而被移动于装卸站和封闭工作空间之间;移动晶圆于密封的晶圆容器和封闭的工作空间之间;在该半导体加工系统内将晶圆从装卸站转送至一传送装置;将晶圆从一晶圆载体传送至适合后续加工之一晶圆托盘;经过多数个加工站将被固持于一晶圆托盘的晶圆加工。42.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其中该等晶圆的传送包括:将含有晶圆的晶圆载体置于定位;将晶圆托盘延伸经过晶圆载体;将晶圆从晶圆载体移至晶圆托盘上。43.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其中该等晶圆的传送包括:将含有晶圆的晶圆载体置于定位;将晶圆托盘向上延伸经过晶圆载体;将晶圆从晶圆载体提升至晶圆托盘上。44.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含置于已装载晶圆托盘于一装载托盘固持站。45.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含储存未装载晶圆托盘于该封闭工作空间内以便该等晶圆传送之用。46.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含将一组第一托架从一载体装载位置移至一传送位置。47.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含:将未装载晶圆托盘存放在一组第一托架上以便该等晶圆传送之用;将该第一托架从一载体装载位置移至一托盘捡取位置;将被存放之一未装载晶圆托盘从该第一托架升起;将该第一托架从该托盘捡取位置移至该第一托架已为该传送备妥之一传送位置。48.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含:将未装载晶圆托盘存放在一组第一托架上以便该等晶圆传送之用;将该第一托架从一载体装载位置移至一托盘捡取位置;将被存放之一未装载晶圆托盘从该第一托架提升至一升降器上;将该第一托架从该托盘捡取位置移至一通过位置;将该升降器上之一晶圆托盘降下经过在该第一托架中之一通过开孔;将该第一托架从该通过位置移至该第一托架已为该传送备妥之一传送位置。49.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含:在该等晶圆的传送之后,将一第二托架移至一延伸托盘装载位置;在一已装载托盘固持站将该已装载晶圆托盘置放在该第二托架上。50.依据申请专利范围第41项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,并且更包含:将未装载晶圆托盘存放在一组第一托架上以便该等晶圆传送之用;将该第一托架从一载体装载位置移至一托盘捡取位置;将被存放之一未装载晶圆托盘从该第一托架提升至一升降器上;将该第一托架从该托盘捡取位置移至一通过位置;将该升降器上之一晶圆托盘降下经过在该第一托架中之一通过开孔;将该第一托架从该通过位置移至该第一托架已为该传送备妥之一传送位置;在该等晶圆的传送之后,将一第二托架移至一延伸托盘装载位置;在一已装载托盘固持站将该已装载晶圆托盘置放在该第二托架上。51.一种用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其系使用一组自动化半导体加工系统,其包含:在形成该半导体加工系统之一部份的加工系封闭室内提供大致封闭之一工作空间;利用形成该半导体加工系统之一部份的一装卸站衔接一密封的晶圆容器;开启该密封的晶圆容器;该开启动作是利用该密封的晶圆容器与形成该晶圆加工系统之部份的一容纳区域处于流体连通而发生;开启形成该装卸站的一部份之介面埠,晶圆可经由该处而被移动于装卸站和封闭工作空间之间;移动晶圆于密封的晶圆容器和封闭的工作空间之间;在该加工封闭室内将晶圆从装卸站转送至另一位置。52.依据申请专利范围第51项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其中该转送步骤包括将晶圆从装卸站转动。53.依据申请专利范围第51项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其中该转送步骤包括将晶圆从装卸站对着一水平支轴转动。54.依据申请专利范围第51项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其中该转送步骤包括将晶圆从装卸站转动并且将该等晶圆停留在一可移动托架上。55.依据申请专利范围第51项之用以处理晶圆和类似半导体物件的方法,其中该转送步骤包括将晶圆从装站转动并且将该等晶圆以大约90度的方位停留在一可移动托架上。图示简单说明:第一图是依据本发明之较佳的半导体晶圆加工系统之透视图。第二图是用于第一图的加工系统中的晶圆容纳盘顶部的透视图。第三图是用于第一图的加工系统中的晶圆容纳盘底部的透视图。第四图是第二图中的托盘装载晶圆时的透视图。第五图是习知技艺中工业用标准晶圆载体装载晶圆时的透视图。第二图的晶圆容纳盘放置于晶圆载体之下方。第六图是用于第一图的加工系统中之晶圆固持之系统的一部份之透视图。第七图是一透视图,表示第六图之子系统移入至初始装载位置,而晶圆载体包含有装载于其上的晶圆。第八图是一透视图,显示第六图之子系统移动至更远的位置,在该处空的晶圆托盘经由盘传送孔而传送。第九图是一透视图,显示第六图之子系统移动至更远的位置,在该处晶圆托盘已穿过晶圆载体而被升高,以将晶圆由载体提起到托盘之上。第十图为一透视图,其显示第六图之子系统移动到更深远的位置,在该处晶圆托盘及晶圆放置于一上方台架上。第十一图是一透视图,显示第六图之子系统其上方台架与被支撑的晶圆及晶圆托盘在系统加工室内依次地加工之前,维持在此位置。第十二图是第六图之子系统的透视图,其位置与第七图相似,而空的晶圆载体准备移出并由已装载的晶圆载体取代,而此第二群可被转移到如第七图到第十二图所描述的程序中。第十三图是采用机器人输送装置以装载一盘晶圆之第一图中的晶圆加工系统的透视图。第十四图是相似于第十三图的透视图,其机器人输送装置重新定位,并正准备安装晶圆托盘进入离心加工模组。第十五图是相似于第十四图的透视图,其机器人伸展进入装载位置,在该处晶圆托盘被安装在离心加工模组中。第十六图表示第一图中机器人输送装置之机械手臂,其伸展至展开位置以利描述。第十七图表示第十六图如何分割成表示于第十八图至第二八图的放大之详细截面图。第十八图到第二八图是表示第十六图的机械手臂之不同部份的放大之详细截面图。第二九图是机械手臂组件的手部之上视图,有一盘晶圆装载于其上。第三十图是第二九图之手部的前视图。第三一图是使用于第一图内的离心加工模组内之较佳的离心加工转子的等角视图。第三二图是第二四图内所示转子之前视图。第三三图是如第三二图所示之转子,具有一晶圆托盘夹持在转子内之前视图。第三四图是表示用于第一图的加工机内之较佳的控统之功能方块示意图。第三五图是第十三图内所示之机械手臂组件的重要元件之透视图。第三六图是依循本发明的一替代的加工机之前端正视图。第三七图是用于第三六图的加工机内之替代的加工站之侧面正视图。第三八图是第三七图内替代的加工站之上视图。第三九图是第三七图内替代的加工站之后端正视图。第四十图是替代之隔离的装载之系统的透视图。第四一图是本发明的进一步实施例之部份的侧视图,其合并第四十图内所示之替代的装载子系统。第四一图表示该实施例在第一姿态。第四二图是表示第四一图的实施例在第二姿态之侧视图。第四三图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第三姿态。第四四图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第四姿态。第四五图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第五姿态。第四六图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第六位置。第四七图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第七位置。第四八图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第八位置。第四九图是类似第四一图的侧视图,该实施例在第九位置。
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