晶圆传送模块及其传送预传送的晶圆的方法技术

本发明专利技术涉及半导体制造机台中的晶圆传送模块，涉及半导体集成电路制造机台，通过在晶圆传送模块的侧壁加装两组发射/接收器，以监控电梯的行进位置，并在晶圆传送模块的侧壁加装两组发射/接收器，以监控传送手臂的位置，并将接收器接收的信号传送至控制系统，而使控制系统根据电梯的行进位置及传送手臂位置判断传送手臂是否可获取预传送的晶圆，而可防止因电梯位置偏移或传送手臂位置偏移导致的晶圆刮伤问题。刮伤问题。刮伤问题。

【技术实现步骤摘要】
晶圆传送模块及其传送预传送的晶圆的方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造机台，尤其涉及一种半导体制造机台中的晶圆传送模块。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，代工集成度加大，晶圆从4”,5”逐步增大到12”甚至18”等更大尺寸，同时需求生产单片晶圆的成本快速降低，设备单位时间生产的晶圆数量快速提高。
[0003]单位时间生产的晶圆数量与晶圆的工艺时间及传送时间均有关。以干刻去胶机台为例，每片晶圆的去胶工艺时间短，约20秒，而传送晶圆所需的时间长，约10秒至20秒之间，优化传送方式是提升生产效率的有效途径。
[0004]如图1为传统单片传送晶圆的去胶机机台结构示意图，其使用单片晶圆传送作业。具体的，每片晶圆100从第一运载台(loadport)210传送至第一中转站310，并进行抽真空动作(pumpdown/vent)；然后晶圆100传送至工艺腔400，并进行去胶工艺；然后晶圆100传送至第二中转站320，并进行抽真空动作(pumpdown/vent)；最后晶圆100传送至第二运载台(loadport)220，而离开去胶机台。以每片晶圆进入工艺腔400和从工艺腔400离开的传送时间均为15秒，工艺时间为20秒为例，则25片晶圆完成去胶工艺所需的总时间约为1250秒，其中传送时间为25*15秒*2＝750秒，工艺时间为25*20秒＝500秒，如上可知传送时间占很大比例。
[0005]为改进如图1所示的单片传送晶圆的传送时间较长的问题，集成化传送晶圆的去胶机应运而生，如图2为传统集成化传送晶圆的去胶机机台结构示意图，其使用整批25片晶圆一次性传送作业。具体的，整批25片晶圆100从第一运载台(loadport)210一次性搬入第一传送模块510，一般由电梯一次性搬入第一传送模块510中，并进行抽真空动作(pumpdown/vent)；然后将每片晶圆依次从第一传送模块510传送至工艺腔400，并进行去胶工艺，去胶工艺后再分别搬入第二传送模块520，并在第二传送模块520中整体进行抽真空动作；然后一次性从第二传送模块520搬出至第二运载台220，一般由电梯一次性搬出第二传送模块520。相比于图1所示的方式，工艺时间不变，而25片晶圆的传送时间大大减小，其可将单位时间生产的晶圆数量提升约2.2倍，也即效率提升约2.2倍。
[0006]但是，随着生产效率大幅度提升，晶圆大规模量产，对集成化传送晶圆的各步骤的设备的稳定性要求更高，否则存在晶圆传送的问题(如晶圆刮伤问题)的晶圆的数量也随生产效率的提升而同样地提升，因此提高集成化传送晶圆的各步骤的设备的稳定性非常重要。
[0007]如图2所示的集成化传送晶圆的去胶机机台，通过一传送手臂将每片晶圆依次从第一传送模块510传送至工艺腔400，以及工艺完成后将每片晶圆从工艺腔400再分别搬入第二传送模块520，一般传送手臂的位置是固定的，通过垂直移动第一传送模块510和第二传送模块520中的电梯的位置而移动预传送的晶圆，然而当电梯的垂直移动位置出现偏差
时，传送手臂可能会刮伤预传送的晶圆或与预传送的晶圆相邻的晶圆。具体的，可参阅图3a至图3c，图3a至图3c为晶圆传送过程中传送模块内的电梯与传送手臂的相对位置关系示意图。具体的，以第一传送模块510为例，第一传送模块510包括电梯511，电梯511包括电梯侧壁512以及多个插片513，多个插片513的一端固定到电梯侧壁512上，另一端凸出出电梯侧壁512，凸出出电梯侧壁512的部分可承载晶圆100。如图3a所示，当传送预传送晶圆101时，垂直移动电梯511到一预定位置，而若电梯511的最终位置没有到达预定位置，而是在如图3a所示的高于预定位置的位置停止，则传送手臂600可能刮伤与预传送晶圆101相邻的下侧的一个晶圆102。相似的，如图3b所示，若电梯511的最终位置没有到达预定位置，而是在如图3b所示的低于预定位置的位置停止，则传送手臂600可能刮伤预传送晶圆101。而如图3c所示，当传送预传送晶圆101时，垂直移动电梯511到一预定位置，并如图3c所示电梯511正好在预定位置的位置停止，则传送手臂600可在不刮伤预传送晶圆101及与预传送晶圆101相邻的下侧的一个晶圆102的情况下传送预传送晶圆101。其中，水平方向与晶圆的传送方向一致，垂直方向为与水平方向垂直的方向。
[0008]然而，目前对电梯垂直位置的监控的设计却为空白，也即不管电梯是否停在预定位置，传送手臂600均动作以传送预传送晶圆101，而存在刮伤晶圆的风险。且即使传送手臂600在工作时只是水平移动，一般不会垂直偏移，但随着机台使用时间的增加，传送手臂600也存在垂直偏移的情况，而导致即使电梯在预定位置停止，传送手臂600也可能刮伤晶圆。因此对传送手臂和电梯垂直位置的监控尤为重要。

技术实现思路

[0009]本专利技术在于提供一种半导体制造机台中的晶圆传送模块，包括：第一传送模块侧壁和与第一传送模块侧壁相对的第二传送模块侧壁；电梯，位于第一传送模块侧壁与第二传送模块侧壁之间，用于承载晶圆，其中电梯包括电梯侧壁以及多个插片，多个插片的一端沿电梯侧壁的高度方向间隔排布地固定到电梯侧壁上，多个插片的另一端凸出出电梯侧壁，凸出出电梯侧壁的部分承载晶圆，并电梯侧壁在其高度方向上与第一传送模块侧壁和第二传送模块侧壁的延伸方向一致；第一发射器和第一接收器，第一发射器设置于第一传送模块侧壁上，第一接收器设置于第二传送模块侧壁上，第一接收器与第一发射器的位置相对，以使在第一接收器与第一发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第一接收器可接收到第一发射器发射出的信号；第二发射器和第二接收器，第二发射器设置于第一传送模块侧壁上，第二接收器设置于第二传送模块侧壁上，第二接收器与第二发射器的位置相对，以使在第二接收器与第二发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第二接收器可接收到第二发射器发射出的信号，第一发射器和与其对应的第一接收器以及第二发射器和与其对应的第二接收器用于监控预传送的晶圆在垂直方向上的位置，并根据预传送的晶圆在垂直方向上的位置变化，第一接收器输出第一晶圆位置信号E1，第二接收器输出第二晶圆位置信号E2，其中预传送的晶圆在垂直方向上的位置变化由电梯在垂直方向上的移动实现；第三发射器和第三接收器，第三发射器设置于第一传送模块侧壁上，第三接收器设置于第二传送模块侧壁上，第三接收器与第三发射器的位置相对，以使在第三接收器与第三发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第三接收器可接收到第三发射器发射出的信号；第四发射器和第四接收器，第四发射器设置于第一传送模块侧壁上，第四接收器设置于第二传送模块侧壁上，第四接
收器与第四发射器的位置相对，以使在第四接收器与第四发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第四接收器可接收到第四发射器发射出的信号，其中第三发射器和与其对应的第三接收器以及第四发射器和与其对应的第四接收器用于监控用于传送晶圆的传送手臂在垂直方向上的位置，并根据传送手臂在垂直方向上的位置变化，第三接收器输出第一传送手臂位置信号H1，第四接收器输出第二传送手臂位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体制造机台中的晶圆传送模块，其特征在于，包括：第一传送模块侧壁和与第一传送模块侧壁相对的第二传送模块侧壁；电梯，位于第一传送模块侧壁与第二传送模块侧壁之间，用于承载晶圆，其中电梯包括电梯侧壁以及多个插片，多个插片的一端沿电梯侧壁的高度方向间隔排布地固定到电梯侧壁上，多个插片的另一端凸出出电梯侧壁，凸出出电梯侧壁的部分承载晶圆，并电梯侧壁在其高度方向上与第一传送模块侧壁和第二传送模块侧壁的延伸方向一致；第一发射器和第一接收器，第一发射器设置于第一传送模块侧壁上，第一接收器设置于第二传送模块侧壁上，第一接收器与第一发射器的位置相对，以使在第一接收器与第一发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第一接收器可接收到第一发射器发射出的信号；第二发射器和第二接收器，第二发射器设置于第一传送模块侧壁上，第二接收器设置于第二传送模块侧壁上，第二接收器与第二发射器的位置相对，以使在第二接收器与第二发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第二接收器可接收到第二发射器发射出的信号，第一发射器和与其对应的第一接收器以及第二发射器和与其对应的第二接收器用于监控预传送的晶圆在垂直方向上的位置，并根据预传送的晶圆在垂直方向上的位置变化，第一接收器输出第一晶圆位置信号E1，第二接收器输出第二晶圆位置信号E2，其中预传送的晶圆在垂直方向上的位置变化由电梯在垂直方向上的移动实现；第三发射器和第三接收器，第三发射器设置于第一传送模块侧壁上，第三接收器设置于第二传送模块侧壁上，第三接收器与第三发射器的位置相对，以使在第三接收器与第三发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第三接收器可接收到第三发射器发射出的信号；第四发射器和第四接收器，第四发射器设置于第一传送模块侧壁上，第四接收器设置于第二传送模块侧壁上，第四接收器与第四发射器的位置相对，以使在第四接收器与第四发射器之间无障碍物阻挡的情况下，第四接收器可接收到第四发射器发射出的信号，其中第三发射器和与其对应的第三接收器以及第四发射器和与其对应的第四接收器用于监控用于传送晶圆的传送手臂在垂直方向上的位置，并根据传送手臂在垂直方向上的位置变化，第三接收器输出第一传送手臂位置信号H1，第四接收器输出第二传送手臂位置信号H2；以及控制系统，接收第一晶圆位置信号E1、第二晶圆位置信号E2、第一传送手臂位置信号H1和第二传送手臂位置信号H2，并根据第一晶圆位置信号E1、第二晶圆位置信号E2、第一传送手臂位置信号H1和第二传送手臂位置信号H2输出一传送手臂控制信号C，用于控制传送手臂是否动作以获取预传送的晶圆，其中垂直方向为电梯侧壁的高度方向。2.根据权利要求1所述的半导体制造机台中的晶圆传送模块，其特征在于，晶圆传送模块包括还第三传送模块侧壁以及与第三传送模块侧壁相对的第四传送模块侧壁，由第一传送模块侧壁、第二传送模块侧壁、第三传送模块侧壁和第四传送模块侧壁形成箱体结构的晶圆传送模块。3.根据权利要求1所述的半导体制造机台中的晶圆传送模块，其特征在于，假设插片的厚度为d1，相邻两插片间的间距为d2，传送手臂的厚度为d3，晶圆的厚度为d4，若传...

【专利技术属性】
技术研发人员：任昱，许进，昂开渠，唐在峰，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：