压控晶圆载体以及晶圆传输系统技术方案

本发明专利技术公开了将晶圆保持在恒定压力下的晶圆载体，其中该恒定压力的预设值低于或者高于大气压力，以防止传统晶圆载体中因暴露在大气中而导致的晶圆污染，并且还公开了使用该晶圆载体的晶圆传输系统以及方法。以预设承载压力来填充的晶圆载体被传输并与包括气锁室、真空传送模块及工艺室的晶圆处理设备的气锁室相对接。气锁室通过气泵调整内部压力以相继地先与开启承载门之前的承载压力相等，然后与开启真空传送模块的门之前的真空传送模块压力。然后，晶圆被传送到工艺室中。在处理之后，晶圆被传送回晶圆载体中并在被卸载以及传输到下一晶圆处理设备之前以预设承载压力来填充。本发明专利技术还公开了压控晶圆载体以及晶圆传输系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，更具体地，涉及压控晶圆载体以及晶圆传输系统。
技术介绍
半导体集成电路（IC）工业经历了指数增长。IC材料和处理操作的技术进步产生了多代IC，其中每代具有比前代更小并且更复杂的电路。IC形成在晶圆上，这必须经历许多的工艺步骤，每个工艺步骤典型地在为特别设计为用于特定工艺的晶圆处理设备的工艺室中进行，在很多情况下，在真空或近乎真空的条件下。典型地，晶圆被包含在称作前端开启式统一规格运输腔或者前端开启式通用腔（FOUP）的晶圆载体中的同时，由称作自动物料搬运系统（AMHS）的晶圆转移系统从一个晶圆处理设备自动地传输至另一个晶圆处理设备。FOUP是专门被设计为具有如下功能的塑料壳体：安全地并且安稳地保持硅晶圆，以及为了处理或测量可将晶圆移除并进入到装配有适当的装载端口（load port）和机器人搬运系统的晶圆处理设备中。典型的FOUP包括大约25个直径为300mm并且由FOUP中的鳍状件安全保持的晶圆，并且FOUP具有前端开启门以允许机器人搬运机构能够接触晶圆。当前使用的FOUP的密封系统不适宜提供并维持对晶圆的任何真空或增压环境，并且因此，晶圆被保持在处于大气压下的FOUP中。这可导致诸如允许湿气和/或化学物质进入FOUP的问题，这会污染晶圆。因此，为了防止这样的潜在的晶圆污染，亟需提供晶圆载体，这可对其中的晶圆在传输期间提供恒定的预设压力，该压力取决于特定需求而低于或高于大气压力。而且，还亟需提供一种改进的传输晶圆的系统和方法，以通过利用这样的压控晶圆载体，不仅能够消除晶圆污染问题，并且也能够减少晶圆传送时间，也即晶圆载体在两个相邻的晶圆处理设备之间移动所耗的时间。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种在第一晶圆处理设备处传输晶圆的方法，所述第一晶圆处理设备包括在内部具有第一压力的气锁室、与所述气锁室气体连通但是可通过第一门与所述气锁室隔开的传送模块、以及与所述传送模块气体连通但可通过第二门与所述传送模块隔开的工艺室，其中，所述第一门位于所述气锁室和所述传送模块之间，所述第二门位于所述传送模块和所述工艺室之间，所述传送模块和所述工艺室分别在内部具有预设的第二压力和第三压力，所述方法包括：传输其中包括多个晶圆的晶圆承载壳体，所述壳体具有用于传送多个晶圆通过其中的壳体开口和壳体门，其中，所述晶圆承载壳体在传输期间在所述壳体内部具有预设的承载压力；将所述晶圆承载壳体与所述气锁室相对接；将所述气锁室内部的所述第一压力变为所述承载压力；开启所述壳体门；将所述气锁室和所述晶圆承载壳体内部的所述承载压力变为所述第二压力；开启所述第一门；将所述多个晶圆从所述晶圆承载壳体传送至所述传送模块；开启所述第二门；以及将所述多个晶圆从所述传送模块传送至所述工艺室中来用于处理。在可选实施例中，所述方法还包括：在处理之后，将所述多个晶圆从所述工艺室传送回所述晶圆承载壳体中。在可选实施例中，所述方法还包括：在将所述多个晶圆传送回所述晶圆承载壳体之后，以所述承载压力来填充所述晶圆承载壳体。在可选实施例中，所述方法还包括：在以所述承载压力填充所述晶圆承载壳体之后，将所述晶圆承载壳体与所述气锁室分离；以及将所述晶圆承载壳体传输至第二晶圆处理设备。在可选实施例中，通过附接到所述气锁室的气泵来实现所述第一压力的改变以及所述承载压力的改变。在可选实施例中，所述气泵利用氮气（N2）来改变压力。在可选实施例中，所述方法还包括：通过设置在所述晶圆承载壳体处的传感器-发射器来无线广播实际压力、所述多个晶圆的数量和/或所述晶圆承载壳体在其传输期间的内部温度。在可选实施例中，所述方法还包括：如果所述传感器广播的实际压力不同于所述承载压力，则以所述承载压力来填充所述晶圆承载壳体。在可选实施例中，所述预设的承载压力低于大气压力。在可选实施例中，所述预设的承载压力高于大气压力。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种适用于晶圆传输和处理系统的可传输晶圆载体，其中所述晶圆传输和处理系统包括用于制造半导体器件的多个晶圆处理设备，所述晶圆载体包括：其尺寸被配置成在其中可移除地包括多个晶圆的壳体，所述壳体具有用于通过传送所述多个晶圆通过其中的开口和门，其中所述壳体在传输期间在其中具有高于或者低于大气压力的预设承载压力。在可选实施例中，所述可传输晶圆载体，还包括：传感器-发射器，用于无线广播实际压力、所述多个晶圆的数量和/或所述晶圆承载壳体在其传输期间的内部温度。在可选实施例中，所述壳体还用于与晶圆处理设备的气锁室对接以装载或卸载所述多个晶圆。根据本专利技术的又一方面，还包括一种用于制造半导体器件的系统，包括：晶圆处理设备，包括：气锁室；与所述气锁室气体连通但可通过第一门隔开的传送模块，所述第一门位于所述气锁室和所述传送模块之间；和与所述传送模块气体连通但可通过第二门隔开的工艺室，所述第二门位于所述传送模块和所述工艺室之间；以及可传输晶圆载体，用于固定位于其中的多个晶圆，所述可传输晶圆载体包括：开口；用于传送多个晶圆通过其中的门；和壳体，用于在传输期间在所述壳体内部维持预设承载压力，并且用于与所述气锁室对接以装载或者卸载所述多个晶圆。在可选实施例中，所述晶圆处理设备还包括：附接到所述气锁室的气泵，用于调整所述气锁室内部的压力。在可选实施例中，所述气泵利用氮气（N2）来调整压力。在可选实施例中，所述可传输晶圆载体还包括：传感器-发射器，用于无线广播实际压力、所述多个晶圆的数量和/或所述晶圆承载壳体在其传输期间的内部温度。在可选实施例中，所述可传输晶圆载体还包括：压力填充站，用于如果由所述传感器-发射器广播的实际压力不同于所述承载压力，则以所述承载压力来填充所述壳体。在可选实施例中，所述预设承载压力低于大气压力。在可选实施例中，所述预设承载压力高于大气压力。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的数量和尺寸可以被任意增加或减少。图1示出了现有技术中制造半导体器件所使用的传统的真空晶圆处理设备的俯视图；图2示出了现有技术中制造半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在第一晶圆处理设备处传输晶圆的方法，所述第一晶圆处理设备包括在内部具有第一压力的气锁室、与所述气锁室气体连通但是可通过第一门与所述气锁室隔开的传送模块、以及与所述传送模块气体连通但可通过第二门与所述传送模块隔开的工艺室，其中，所述第一门位于所述气锁室和所述传送模块之间，所述第二门位于所述传送模块和所述工艺室之间，所述传送模块和所述工艺室分别在内部具有预设的第二压力和第三压力，所述方法包括：传输其中包括多个晶圆的晶圆承载壳体，所述壳体具有用于传送多个晶圆通过其中的壳体开口和壳体门，其中，所述晶圆承载壳体在传输期间在所述壳体内部具有预设的承载压力；将所述晶圆承载壳体与所述气锁室相对接；将所述气锁室内部的所述第一压力变为所述承载压力；开启所述壳体门；将所述气锁室和所述晶圆承载壳体内部的所述承载压力变为所述第二压力；开启所述第一门；将所述多个晶圆从所述晶圆承载壳体传送至所述传送模块；开启所述第二门；以及将所述多个晶圆从所述传送模块传送至所述工艺室中来用于处理。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/831,4981.一种在第一晶圆处理设备处传输晶圆的方法，所述第一晶圆处理设
备包括在内部具有第一压力的气锁室、与所述气锁室气体连通但是可通过
第一门与所述气锁室隔开的传送模块、以及与所述传送模块气体连通但可
通过第二门与所述传送模块隔开的工艺室，其中，所述第一门位于所述气
锁室和所述传送模块之间，所述第二门位于所述传送模块和所述工艺室之
间，所述传送模块和所述工艺室分别在内部具有预设的第二压力和第三压
力，所述方法包括：
传输其中包括多个晶圆的晶圆承载壳体，所述壳体具有用于传送多个
晶圆通过其中的壳体开口和壳体门，其中，所述晶圆承载壳体在传输期间
在所述壳体内部具有预设的承载压力；
将所述晶圆承载壳体与所述气锁室相对接；
将所述气锁室内部的所述第一压力变为所述承载压力；
开启所述壳体门；
将所述气锁室和所述晶圆承载壳体内部的所述承载压力变为所述第二
压力；
开启所述第一门；
将所述多个晶圆从所述晶圆承载壳体传送至所述传送模块；
开启所述第二门；以及
将所述多个晶圆从所述传送模块传送至所述工艺室中来用于处理。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在处理之后，将所述多个晶圆从所述工艺室传送回所述晶圆承载壳体
中。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
在将所述多个晶圆传送回所述晶圆承载壳体之后，以所述承载压力来
填充所述晶圆承载壳体。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
在以所述承载压力填充所述晶圆承载壳体之后，将所述晶圆承载壳体

\t与所述气锁室分离；以及
将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世宏，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71