发明名称 半导体加工系统
摘要 本发明系有关一种将半导体物件,例如积体电路晶圆、平板显示器、半导体基片、以及资料碟加工之加工机。该加工机具有接纳物件于物件载体内之一组介面部份。该介面部份将物件从载体传入至加工列。一组具有一自动臂组件之运送器将物件列移至加工站之间。该等加工站可被从邻接该介面部份之一封闭区域加以存取。
申请公布号 TW283783 申请公布日期 1996.08.21
申请号 TW084111290 申请日期 1995.10.26
申请人 半工具股份有限公司 发明人 史帝芬P.卡利顿;布莱恩G.莱特;雷蒙F.汤普森;盖瑞L.库提斯;罗伯特W.伯纳
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;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1. 一种供半导体物件,例如半导体平板、晶圆和基片加工用之半导体加工机;其包含:一组提供大致为封闭工作空间于其中之封闭室;多数个用以接触该等半导体物件且将该等物件置放于一物件加工列之接触构件;一组将该等物件从一物件载体传送至该件加工列之传送器;多数个加工站;该等加工站具有存取开孔通至该工件空间而允许物件相对于该等加工站之装入和移出;一组用以运送该物件列到达且来自该等多数个加工站之运送器。2. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该运送器可装卸地且可控制地衔接于该等接触构件。3. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等接触构件具有包含一列分隔元件之接触面。4.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构件与该等接触构件上所形成的运送器衔接外形衔接之一组衔接头。5. 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构件与该等接触构件衔接之一组衔接头;并且更包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。6. 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构件与该等接触构件衔接之一组衔接头;该等衔接构件包含用以栓定至少一组接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。7. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等加工站具有加工器衔接外形当一物件加工列在加工站时与该等接触构件衔接。8. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中:该等加工站具有加工器衔接外形当一物件加工列在加工站时与该等接触构件衔接;该运送器包含具有衔接构件与该等接触构件上所形成的运送器衔接外形衔接之一组衔接头。9. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该等加工站包含:被装设用于转动之一组转子;在该转子上之加工器衔接外形,其用以在一物件加工列在加工站时与该等接触构件衔接。10. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,且更包含用以将物件载体附着于加工器之一组物件载体装卸站。11. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该传送器包含一组可移动的托架。12. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该传送器包含具有可侧向移动且得到不同高度之传送头于其上之一组托架。13. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该传送器包含具有当传送时插入于物件之间的多数个传送器榫舌之一组托架。14. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该传送器包含具有可侧向移动且得到不同高度之传送头于其上之一组托架,该传送头也包含当传送时插入于物件之间的多数个传送器榫舌。15. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,且更包含用以固持接触构件以便运送器衔接之至少一组接触构件储存槽。16. 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装设一衔接头之一手部的一组机械臂组件。17. 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臂部;连至该下方臂部之一手部,该手部装设一衔接头。18. 依据申请专利范围第1项之一种半导体加工机,其中该运送器包含一组可移动地装设于一机架上之运送车架。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;一组连接至该手部之衔接头。20. 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。21.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。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。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。24.一种供半导体物件,例如半导体平板、晶圆和基片加工用之半导体加工机;其包含:一组提供大致为封闭工作空间于其中之封闭室;多数个用以接触该等半导体物件且将该等物件置放于一物件加工列之接触构件;一衔接头;该衔接头可受控制而衔接或离开该等接触构件;至少一个加工站;该至少一个加工站具有存取开孔通至该工作空间而允许物件相对于该等加工站之装入和移出。25. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该至少一个加工站具有加工器衔接外形当一物件加工列在加工站时与该等接触构件衔接。26. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中具有多数个加工站。27. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中具有多数个加工站,各具有利用支撑该等多数个接触构件而接纳一物件加工列之加工站接纳器。28. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该等接触构件具有包含一列分隔元件之接触面。29. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该衔接头包含与该等接触构件衔接之衔接构件;并且更包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。30. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该衔接头包含与该等接触构件衔接之衔接构件;该等衔接构件包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。31. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该至少一加工站包含:被装设用于转动之一组转子;在该转子上之加工器衔接外形,其用以在一物件加工列在加工站时与该等接触构件衔接。32. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机且更包含用以固持接触构件以便衔接头衔接之至少一组接触构件储存槽。33. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该衔接头被支撑于包含一组机械臂组件之一运送器上;该机械臂组件具有:一上方臂部;连至该上方臂部之一下方臂部;连至该下方臂部之一手部,该手部装设一衔接头。34. 依据申请专利范围第24项之一种半导体加工机,其中该至少一个加工站包含至少一种加工站,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。35. 依据申请专利范围第24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。36.一种用以从一物件载体传送半导体物件进入一物件加工列之半导体物件传送器,其包含:一组机框;装设在该机框上而能相对移动之一组托架;在该托架上之一组传送头;一组可相对于该机框移动之衔接头;用以接触该等半导体物件且置放该等物件于一物件加工列之多数个接触构件;该衔接头可受控制而衔接或离开该等接触构件。37. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该等接触构件是分离单元。38. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器且更包含一组用以将该物件载体附着于该机框之物件载体装卸站。39. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该等接触构件具有包含一列分隔元件之接触面。40. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头包含衔接构件与在该等接触构件上所形成的运送器衔接外形衔接。41. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头包含衔接构件与该等接触构件衔接;并且更包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。42. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头包含衔接构件与该等接触构件衔接;该等衔接构件包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。43. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该传送头包含当传送时插入于物件之间的多数个传送器榫舌。44. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该传送头可侧向移动且得到不同高度,该传送头也包含当传送时插入于物件之间的多数个传送器榫舌。45. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,且更包含用以固持接触构件以便衔接头衔接之至少一组接触构件储存槽。46. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头装设在一运送器上。47. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头装设在一运送器上,该运送器包含具有装设该衔接头之一手部的一组机械臂组件。48. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头装设在包含一组机械臂组件之一运送器上;该机械臂组件具有:一上方臂部;连至该上方臂部之一下方臂部;连至该下方臂部之一手部,该手部装设一衔接头。49. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头装设在包含一组可移动地装设在机框上之运送车架之一运送器上。50. 依据申请专利范围第36项之一种半导体物件传送器,其中该衔接头装设在包含一组机械臂组件之一运送器上;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;一组连接至该手部之衔接头。51. 一种半导体物件加工列处理装置,其包含:用以接触多数个半导体物件且置放该等物件于一物件加工列之多数个接触构件;一衔接头;该衔接头可受控制而衔接或离开该等多数个接触构件。52. 依据申请专利范围第51项之一种半导体物件加工列处理装置,其中该等接触构件具有包含一列分隔元件之接触面。53. 依据申请专利范围第51项之一种半导体物件加工列处理装置,其中该衔接头包含与该等接触构件衔接之衔接构件;并且更包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。54. 依据申请专利范围第51项之一种半导体物件加工列处理装置,其中该衔接头包含与该等接触构件衔接之多数个衔接构件;该等衔接构件包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。55. 依据申请专利范围第51项之一种半导体物件加工列处理装置,其中该衔接头包含与在该等接触构件中所形成接纳凹槽衔接之多数个衔接构件。56. 一种供半导体物件,例如半导体平板、晶圆和基片,加工用之半导体加工机;其包含:用以接触该等半导体物件且置放该等物件于一物件加工列之多数个接触构件;一衔接头;该衔接头可受控制而衔接或离开该等多数个接触构件;至少一个加工站;该至少一个工站具有加工器衔接外形当一物件加工列在该加工站时与该等接触构件衔接;该等接触构件之构造允许同时与该衔接头和该加工器衔接外形衔接。57. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中具有多数个加工站。58. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中该等接触构件具有包含一列分隔元件之接触面。59. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中该衔接头包含与该等接触构件衔接之衔接构件;并且更包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。60. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中该衔接头包含与该等接触构件衔接之多数个衔接构件;该等衔接构件包含用以栓定至少一接触构件至该衔接头之至少一组栓定器。61. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中该至少一个加工站包含:被装设用于转动之一组转子;在该转子上之加工器衔接外形,其用以在一物件加工列在加工站时与该等接触构件衔接。62. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机并且更包含用以固持接触构件以便衔接头衔接之至少一组接触构件储存槽。63. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中该衔接头被支撑于包含一组机械臂组件之一运送器上;该机械臂组件具有:一上方臂部;连至该上方臂部之一下方臂部;连至该下方臂部之一手部,该手部装设一衔接头。98. 依据申请专利范围第56项之一种半导体加工机,其中该至少一个加工站包含至少一种加工站,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。99. 依据申请专利范围第56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。100. 一种供接触且支撑半导体物件,例如半导体平板、晶圆、和基片所使用之半导体加工接触构件之支撑用的衔接头;其包含:一衔接头主要部份;以平行方向配置且从该衔接头主要部份延伸出的多数个衔接构件。101. 依据申请专利范围第66项之一种用以支撑半导体加工接触构件之衔接头并且更包含在该等衔接构件中用以可控制地将接触构件栓定于该等衔接构件的衔接构件栓定器。102. 依据申请专利范围第66项之一种用以支撑半导体加工接触构件之衔接头,其中该等衔接构件是以一种U形组态配置。103. 一种半导体阵列接触构件,其包含:用以衔接一半导体物件之周围边缘的一个接触表面;至少一个第一衔接表面;至少一个第二衔接表面;因而该接触构件可同时地被一衔接头构件和一加工站衔接外形衔接。104. 依据申请专利范围第69项之一种半导体阵列接触构件,其中该第一和第二衔接表面之形状允许各别的衔接头构件和加工站衔接外形滑动地衔接和卸除。105. 依据申请专利范围第69项之一种半导体阵列接触构件,其中该第一和第二衔接表面平行且其形状允许各别的衔接头构件和加工站衔接外形滑动地衔接和卸除。106. 一种将半导体物件加工的方法,其包含:将多数个接触构件与一衔接头衔接,该衔接头可受控制而卸除或衔接该等接触构件;从一物件载体传送多数个半导体物件以形成被该等多数个接触构件所支撑之一加工列;移动该加工列至一加工站;装设该加工列于该加工站内;在该加工站内将该加工列加工。107. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中该传送步骤包括:延伸一列的传送头榫舌进入一物件载体;从该物件载体退出物件。108. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中该传送步骤包括延伸具有支撑物件的一列传送头榫舌于该等多数个接触构件之间。109. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中该传送步骤包括:延伸具有支撑物件的一列传送头榫舌于该等多数个接触构件之间;移置该等传送头榫舌以便传送该等物件至该等多数个接触构件上面。110. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中该装设步骤包括将该等接触构件与该加工站之加工衔接外形衔接。111. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中该衔接步骤包括可控制地将该衔接头与该等多数个接触构件栓住。112. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中该装设步骤包括可控制地释放在该衔接头和该等多数个接触构件之间的至少一组栓定器。113. 依据申请专利范围第72项之一种方法,其中:该衔接步骤包括可控制地将该衔接头与该等多数个接触构件栓住;该装设步骤包括可控制地释放在该衔接头和该等多数个接触构件之间的至少一组栓定器。114. 依据申请专利范围第72项之一种方法,更包含:从该加工站移开加工列;装设该加工列于一第二加工站。(8) 依据申请专利范围第80项之一种方法,其中该装设步骤包括可控制地释放在该衔接头和该等多数个接触构件之间的至少一组栓定器。(9) 一种用以传送半导体物件于一物件载体和一加工列之间的方法,其包括:利用支撑该等多数个物件的一传送头从一物件载体抽回该等多数个物件;以一种可受控制而卸除或衔接该等接触构件之衔接头衔接该等多数个接触构件;将被支撑于该传送头上之该等多数个物件与该等多数个接触构件啮合以形成一加工列。(:) 依据申请专利范围第82项之一种方法并且更包含延伸一列的传送头榫舌进入该物件载体。(;) 依据申请专利范围第82项之一种方法,其中该啮合步骤包括延伸具有支撑物件的一列传送头榫舌于该等多数个接触构件之间。(<) 依据申请专利范围第82项之一种方法,其中该啮合步骤包括:延伸具有支撑物件的一列传送头榫舌于该等多数个接触构件之间;移置该等传送头榫舌以便传送该等物件至该等多数个接触构件上面。(=) 依据申请专利范围第82项之一种方法,其中该衔接步骤包括可控制地将该衔接头与该等多数个接触构件栓住。(>) 一种将半导体物件形成一加工列之方法,其包含:以一种可受控制而卸除或衔接该等接触构件之衔接头衔接该等多数个接触构件;将多数个半导体物件与该等多数个接触构件啮合以形成一加工列。() 依据申请专利范围第87项之一种方法,其中该衔接步骤包括可控制地将该衔接头与该等多数个接触构件栓住。(@) 依据申请专利范围第87项之一种方法,其中该衔接步骤包括可控制地将形成该衔接头之一部份的衔接构件与该等多数个接触构件栓住。(A) 一种将半导体物件形成一加工列之方法,其包含:以一种可受控制而卸除或衔接该等接触构件之衔接头衔接该等多数个接触构件;将多数个半导体物件与该等多数个拉触构件啮合以形成一加工列;将加工列移至一加工站;装设该加工列于该加工站内;在该加工站内将该加工列加工。(B) 依据申请专利范围第90项之一种方法,其中该衔接步骤包括可控制地将该衔接头与该等多数个接触构件栓住。(C) 依据申请专利范围第90项之一种方法,其中该衔接步骤包括可控制地将形成该衔接头之一部份的衔接构件与该等多数个接触构件栓住。(D) 依据申请专利范围第90项之一种方法,其中该装设步骤包括将该等接触构件与该加工站之加工衔接外形衔接。(E) 依据申请专利范围第90项之一种方法,其中该装设步骤包括可控制地释放在该衔接头和该等多数个接触构件之间的至少一组栓定器。(F) 依据申请专利范围第90项之一种方法,其中:该衔接步骤包括可控制地将衔接头与该等多数个接触构件栓住;该装设步骤包括可控制地释放在该衔接头和该等多数个接触构件之间的至少一组栓定器。(G) 依据申请专利范围第90项之一种方法,更包含:从该加工站移开加工列;装设该加工列于一第二加工站。(H) 依据申请专利范围第96项之一种方法,其中该装设步骤包括可控制地释放在该衔接头和该等多数个接触构件之间的至少一组栓定器。图示简单说明:第1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2图是用于第1图的加工系统中的晶圆容纳盘顶部的透视图。第3图是用于第1图的加工系统中的晶圆容纳盘底部的透视图。第4图是第2图中的托盘装载晶圆时的透视图。第5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2图的晶圆容纳盘放置于晶圆载体之下方。第6图是用于第1图的加工系统中之晶圆固持之系统的一部份之透视图。第7图是一透视图,表示第6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8图是一透视图,显示第6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9图是一透视图,显示第6图之子系统移动至更远的位置,在该处晶圆托盘己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10图为一透视图,其显示第6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11图是一透视图,显示第6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12图是第6图之子系统的透视图,其位置与第7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,因此第二群可被转移到如第7到12图所描述的程序中。第13图是采用机器人输送装置以装载一盘晶圆之第1图中的晶圆加工系统的透视图。第14图是相似于第13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15图是相似于第14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16图表示第1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17图表示第16图如何分割成表示于第18至28图的放大之详细截面图。第18到28图是表示第16图的机械手臂之不同部份的放大之详细截面图。第29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30图是第29图之手部的前视图。第31图是使用于第1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32图是第24图内所示转子之前视图。第33图是如第32图所示之转子,具有一晶圆托盘夹持在转子内之前视图。第34图是表示用于第1图的加工机内之较佳的控统之功能方块示意图。第35图是第13图内所示之机械手臂组件的重要元件之透视图。第36图是依循本发明的一替代的加工机之前端正视图。第37图是用于第36的加工机内之替代的加工站之侧面正视图。第38图是第37图内替代的加工站之上视图。第39图是第37图内替代的加工站之后端正视图。第40图是展示依据本发明之一种不同较佳系统之透视图。第41图是展示第40图的系统之部份的透视图。第42图是展示第40图的系统之部份以及用以储存组合面板列和在面板列中所使用接触构件之另一模组。第43-50图展示在不同操作位置之第40图的系统之部份以示出依据本发明之较佳操作方法。第51图展示使用于第40图的系统之传送头的透视图。该传送头独立且放大地示出。第52图展示依据本发明之一型衔接头和其相关面板列之分解透视图。第53图展示依据本发明之另一型衔接头和其相关面板列之分解透视图。第54图展示依据本发明之另一型衔接头和其相关面板列之分解透视图。第55图展示依据本发明之另一型衔接头和其相关面板列之分解透视图。第56图展示依据本发明之再另一型衔接头和其相关面板列之分解透视图。第57图是第55图的实施例中所示一衔接构件之断面细图。第58图和59图是第56图的实施例中所使用之一衔接构件在二不同操作位置之断面细图。第60图展示在第40图的系统中所使用之一种较佳转动器构
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