在处理工具内交换传送盒的方法和系统技术方案

提供一种用于在衬底处理循环的过程中在半导体处理工具内交换传送盒的方法、系统和装置。承载需要处理的衬底的染污的传送盒被设置在处理工具内，并且衬底被转移到其处理室内。至少一个清洁的传送盒也被设置在处理工具内。当衬底处理完成时，被处理衬底在处理工具内从处理室被直接转移到清洁的传送盒内。其中，多个衬底在处理室内被处理，多个清洁的传送盒可被设置在工具内，由此，多个衬底在处理工具内被转移到单个清洁的传送盒中，或被分割到被转移到不同的清洁的传送盒中的子组中。然后，承载被处理衬底的清洁的传送盒被转移到其它工具用于后续半导体制造处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体衬底操作设备，尤其涉及在工具运行时间内在处理工具内交换前开口式统一的传送盒(Front Opening Unified Pod)(FOUP)的半导体衬底操作设备。
技术介绍
半导体晶片或其它这种衬底一般经受许多处理步骤，这些步骤包括将晶片盒(cassette of wafer)从一种类型的装置移动到另一种类型的装置。例如，包含于晶片存储盒内的晶片可被单独地移动到用于淀积各材料层并对其进行构图的处理室，用于形成集成电路芯片。在半导体制造过程中，被处理的晶片在被转移时必须保持不受污染。这样，由于人工操作更易于导致污染，因此自动操作设备常被使用。这些自动操作设备在密封盒或传送盒内存储并转移晶片存储盒。一种公知的传送盒是前开口式统一的传送盒(FOUP)。已设计了供FOUP使用的自动转移系统，用于通过自动材料操作系统(AMHS)升高和降低FOUP。通过密封环境内移动晶片，FOUP保护晶片不受污染。这样做使得各FOUP包括具有开口部分和用于打开/关闭开口部分的加载端口的门。FOUP门面对加载端口的开口部分。当晶片被加载到FOUP内时，门打开，晶片被自动传送到FOUP开口部分内，并且门关闭以将晶片密封在FOUP内。类似地，在卸载FOUP时，门打开，晶片从FOUP打开部分被自动转移，并且门关闭以提供空的FOUP。以下，从一个FOUP向另一个FOUP交换晶片的活动被称为“FOUP交换”，它被用于多种的不同的半导体制造处理技术。例如，FOUP交换用于污染防护，由此，晶片从“染污的”FOUP被移至“清洁的”FOUP中。外部映射器(mapper)/分选器(sorter)工具被用于将晶片从染污的FOUP移至清洁的FOUP中。在交换完成后，晶片在清洁的FOUP内被传送到下一个处理步骤，并且染污的FOUP被清洗以备再用。FOUP交换还被用于处理分离(process segregation)，以使特定类型的晶片与其它类型的晶片保持分开，诸如使非铜晶片保持远离具有铜处理级(level)的晶片。多个不同的指定映射器常被用于处理分离FOUP交换。分割和合并路线/制法(routing/recipe)操作也涉及FOUP交换。当需要FOUP内的所选的晶片子组执行与FOUP内的其它晶片相比不同的路线时，分割产生。FOUP内的晶片被自动转移到外部映射器，其中，晶片被分割到不同的FOUP中，这些不同的FOUP用于将不同的晶片子组转移到用于实施各种半导体制造技术的不同处理工具。FOUP交换也被用于FOUP维护技术的过程中，由此，晶片被从需要修理的FOUP中取出并被转移到另一FOUP。FOUP维护也涉及使用外部映射器工具。图1表示常规的FOUP交换技术和处理流程。一组晶片被自动转移到染污的FOUP 6内(步骤10)。这里，由于FOUP 6从不清洁的环境中接收并承载未被处理的晶片，并且/或者，它会暴露于自身驻留在未被处理的晶片上的污染物，因此被称为“染污的FOUP”。该组晶片经由FOUP 6被转移到处理工具2内，并被卸载到该处理工具2的室内(步骤12)。当晶片处理完成时，被处理的晶片就从处理工具被转移回到染污的FOUP 6以传送到映射器/分选器工具4(步骤13)。不幸的是，该步骤导致被处理晶片的污染和/或再污染。并且，空的清洁的FOUP 8被自动转移和密封到映射器工具4(步骤14)。这里，由于FOUP 8没有从用于将未处理的晶片转移到处理工具的潜在的不清洁环境接收这种晶片，因此被称为“清洁的FOUP”。当染污的FOUP 6被密封到映射器工具4，被处理的晶片就从染污的FOUP 6被卸载到映射器工具4中(步骤15)，并且，空的、染污的FOUP 6被发送用于清洁(步骤16)。映射器工具4将被处理的晶片转移到清洁的FOUP 8中(步骤17)，然后，这些晶片在FOUP 8内被运送到下一个半导体制造工艺(步骤18)。但是，由于被处理的晶片当在步骤13中被转移回到染污的FOUP6中可能已被污染，因此，这些被污染的处理的晶片也会被转移到映射器工具中，到清洁的FOUP 8中，并会对进一步的处理技术造成不利影响。由于当前技术成本较高，晶片污染的风险大，需要许多处理步骤，费时，需要较大的AMHS运输量并且效率较低，因此非常希望有可改善FOUP交换技术的专利技术。
技术实现思路
考虑到现有技术的问题和不足，本专利技术的目的在于，提供用于在这种工具运行时间内的半导体制造处理工具内的FOUP交换的方法、系统和装置。本专利技术的另一目的在于，提供减少FOUP交换过程中的污染的方法、系统和装置。本专利技术的另一目的在于，提供用于具有较少的AMHS运输量的FOUP交换的方法、系统和装置。本专利技术的另一目的在于，提供不需要将承载被处理晶片的染污的FOUP转移到单独的外部映射器或分选器工具的方法、系统和装置。本专利技术的另一目的在于，提供避免重新使用染污的FOUP的方法、系统和装置。本专利技术的另一目的在于，提供用于具有较少的处理步骤并因此效率较高、节省成本并具有较少的产品周期的FOUP交换的方法、系统和装置。通过阅读说明书，本专利技术的其它目的和优点将部分地变得明显和显而易见。在第一方面在处理工具内交换传送盒的方法针对的本专利技术中，实现对于本领域技术人员来说显而易见的上述和其它目的。该方法包括以下步骤在处理工具内设置承载需要处理的衬底的染污的传送盒，并将衬底从污染的传送盒转移到处理室内用于在其中进行处理。还在处理工具内设置清洁的传送盒。当衬底处理完成，被处理衬底在处理工具内直接从处理室被转移到清洁的传送盒内。这些染污的和清洁的传送盒优选为前开口式统一的传送盒。根据本专利技术的方法，通过在处理工具内直接将被处理衬底从处理室转移到清洁的传送盒内，被处理衬底的污染显著减少。并且，染污的传送盒可被处理工具的第一可用加载端口接收，而清洁的传送盒被其第二可用加载端口接收。这些染污的和清洁的传送盒可被同时设置在处理工具内，但基本特征是，清洁的传送盒在衬底处理完成前被设置在处理工具内。并且，染污的传送盒可被处理工具的第一加载端口接收，由此，染污的传送盒内的衬底被转移到处理室内。染污的传送盒可被从第一加载端口取出，然后在清洁的传送盒被该第一加载端口接收。当衬底处理完成，被处理衬底就从处理室被直接转移到驻留在第一加载端口内的清洁的传送盒内。当染污的传送盒被从处理工具中取出，承载需要处理的第二衬底的第二染污的传送盒可被设置在处理工具内，在该方面，当第一衬底已被处理并被转移到第一清洁的传送盒内，第二衬底被转移到处理室内以在其中进行处理，并且用于接收被处理的第二衬底的第二清洁的传送盒被处理工具接收。重复这些步骤，直到所希望的所有衬底都在处理工具被处理。并且，根据本专利技术的该方面，染污的传送盒可承载多个需要处理的衬底。这些多个衬底被转移到处理工具的处理室内并在其中被处理。当衬底处理完成，被处理的多个衬底就可被转移到驻留在处理工具内的单个清洁的传送盒中或处理工具内的多个清洁的传送盒中。其中，多个清洁的传送盒已被传送到处理工具中并驻留在其中，本专利技术可将被处理的多个衬底分割成被处理衬底的子组，并然后将这些被处理衬底的子组从处理室直接转移到驻留在处理工具内的多个清洁的传送盒中。在另一方面，本专利技术针对一种用于在半导体处理工具中交换传送盒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在处理工具内交换传送盒的方法，包括以下步骤：在处理工具内设置承载需要处理的衬底的染污的传送盒；将所述需要处理的衬底从所述染污的传送盒转移到所述处理工具的室内；在所述室内处理所述衬底；在所述处理工具内设置清 洁的传送盒；并且在所述处理工具内直接将所述被处理衬底从所述室转移到所述清洁的传送盒内。

【技术特征摘要】
US 2005-5-18 10/908,5941.一种在处理工具内交换传送盒的方法，包括以下步骤在处理工具内设置承载需要处理的衬底的染污的传送盒；将所述需要处理的衬底从所述染污的传送盒转移到所述处理工具的室内；在所述室内处理所述衬底；在所述处理工具内设置清洁的传送盒；并且在所述处理工具内直接将所述被处理衬底从所述室转移到所述清洁的传送盒内。2.根据权利要求1的方法，其中，所述染污的传送盒和所述清洁的传送盒均包含前开口式统一的传送盒。3.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤将承载所述被处理衬底的所述清洁的传送盒传送到另一处理工具用于后续的衬底处理。4.根据权利要求1的方法，其中，所述染污的传送盒在所述处理工具的第一加载端口被接收，并且所述清洁的传送盒在所述处理工具的第二加载端口上被接收。5.根据权利要求4的方法，其中，所述染污的和清洁的传送盒在所述处理工具被同时接收。6.根据权利要求4的方法，其中，所述染污的和清洁的传送盒在所述处理工具被同时接收，所述清洁的传送盒在所述衬底的处理完成之前在所述处理工具被接收。7.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤在所述处理工具的第一加载端口接收所述染污的传送盒；将所述需要处理的衬底从所述染污的传送盒转移到所述室中；从所述第一加载端口取出所述染污的传送盒；在所述衬底的处理完成之前在所述第一加载端口接收所述清洁的传送盒；并且直接将所述被处理衬底转移到所述第一加载端口内的所述清洁的传送盒内。8.根据权利要求1的方法，其中，所述被处理衬底包含第一被处理衬底，所述方法步骤还包括以下步骤从所述处理工具取出所述染污的传送盒；在所述处理工具内设置承载需要处理的第二衬底的第二染污的传送盒；在所述处理工具内直接将所述第一被处理衬底从所述室转移到所述清洁的传送盒内；直接将所述第二衬底从所述第二染污的传送盒转移到所述处理工具的所述室内；并且在所述第二衬底的处理完成之前，在所述处理工具内设置第二清洁的传送盒。9.根据权利要求8的方法，其中，与所述第一衬底被转移到所述清洁的传送盒内同时，所述第二衬底被转移到所述室内。10.根据权利要求8的方法，其中，在所述第一衬底被转移到所述清洁的传送盒内后，所述第二衬底被转移到所述室内。11.根据权利要求8的方法，还包括重复所述处理步骤，直到所希望的所有衬底都在所述处理工具内被处理。12.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤所述染污的传送盒承载多个需要处理的衬底，所述多个衬底被转移到所述处理工具的所述室内并在其中被处理。13.根据权利要求12的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里P吉福德，爱德华舍伍德，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]