具有內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的半導(dǎo)體裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體加工裝置的一個實施例。該半導(dǎo)體加工裝置包括：被設(shè)計成接收晶圓載體的裝載鎖；被配置成保持從裝載鎖接收的晶圓載體并對該晶圓載體實施氮氣凈化的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)以及被設(shè)計成對來自晶圓載體的晶圓實施半導(dǎo)體工藝的加工模塊。本發(fā)明還提供了一種具有內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的半導(dǎo)體裝置和方法。
【專利說明】具有內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的半導(dǎo)體裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的半導(dǎo)體裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體技術(shù)中，通過各種制造步驟加工半導(dǎo)體晶圓以形成在多芯片中限定的集成電路。這些制造步驟包括光刻圖案化、蝕刻、離子注入、沉積、氧化和熱退火。例如，可以對晶圓實施熱氧化工藝以形成氧化層，諸如氧化硅層。在先進技術(shù)中，爐工具包括保持晶圓載體的空間和用于氧化前氮氣凈化(nitrogen purge)的另一個空間。然而，用于將晶圓發(fā)送到氧化舟的裝載工藝由于Q時間因素而具有質(zhì)量問題。具體地，在裝載區(qū)域中進行晶圓裝載之前實施氮氣凈化。延長了晶圓裝載工藝的時間并且降低了生產(chǎn)量。
[0003]需要解決上述問題因素的加工裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體加工裝置，包括:裝載鎖，被設(shè)計成接收晶圓載體；內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)，被配置成保持從所述裝載鎖接收的所述晶圓載體并對所述晶圓載體實施氮氣凈化；以及加工模塊，被設(shè)計成對來自所述晶圓載體的晶圓實施半導(dǎo)體工藝。
[0005]在所述裝置中，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)具有進氣口和出氣口，所述進氣口和所述出氣口被配置成可與所述晶圓載體的對應(yīng)氣口相連接。
[0006]在所述裝置中，所述進氣口與氮氣源相連接，所述出氣口與排氣裝置相連接。
[0007]在所述裝置中，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括增壓器件，所述增壓器件被配置成能夠與所述晶圓載體相連接并被設(shè)計成控制所述晶圓載體的壓力。
[0008]在所述裝置中，所述增壓器件包括:壓力口，用于傳輸氣體；壓力傳感器，用于監(jiān)控所述晶圓載體的壓力；以及閥，集成在所述壓力口中并與所述壓力傳感器相連接。
[0009]在所述裝置中，所述晶圓載體是前端開啟式晶圓傳導(dǎo)盒(FOUP)。
[0010]在所述裝置中，所述加工模塊包括被設(shè)計用于熱氧化的熔爐。
[0011]在所述裝置中，進一步包括:傳送模塊，所述傳送模塊被設(shè)計成將所述晶圓從所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)傳送到所述加工模塊。
[0012]在所述裝置中，所述加工模塊包括配置在所述外傳送單元和所述內(nèi)傳送單元之間的門。
[0013]在所述裝置中，所述傳送模塊進一步包括:外傳送單元，用于將所述晶圓載體從所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)傳送到所述門；以及內(nèi)傳送單元，用于將所述門處的所述晶圓載體中的晶圓傳送到所述加工模塊。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體加工裝置，包括:裝載鎖，被設(shè)計成接收晶圓載體；內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)，被配置成保持來自所述裝載鎖的晶圓載體，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)具有被配置成能夠與所述晶圓載體的對應(yīng)氣口相連接的用于氣體凈化的進入口和出氣口 ；加工模塊，被設(shè)計成對來自所述晶圓載體的至少一個晶圓實施半導(dǎo)體工藝；以及傳送模塊，被配置成將來自所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中的所述晶圓載體的晶圓傳送到所述加工模塊。
[0015]在所述裝置中:所述晶圓載體是前端開啟式晶圓傳導(dǎo)盒(FOUP);以及所述加工模塊包括被設(shè)計用于熱氧化的熔爐。
[0016]在所述裝置中:所述進氣口與氮氣源相連接，所述出氣口與排氣裝置相連接；并且所述進氣口和所述出氣口均包括用于控制氣體輸送的閥。
[0017]在所述裝置中，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括增壓器件，所述增壓器件被配置成能夠與所述晶圓載體相連接并被設(shè)計成控制所述晶圓載體的壓力。
[0018]在所述裝置中，所述傳送模塊進一步包括:用于傳送所述晶圓載體的外傳送單元和用于傳送所述晶圓載體中的晶圓的內(nèi)傳送單元。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種半導(dǎo)體工藝的方法，包括:從裝載鎖接收晶圓載體；將所述晶圓載體發(fā)送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)；在所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中實施氮氣凈化；之后，將來自所述晶圓載體的至少一個晶圓傳送到加工模塊；以及在所述加工模塊中對所述至少一個晶圓實施制造工藝。
[0020]在所述方法中，將來自所述晶圓載體的至少一個晶圓傳送到加工模塊包括:使用外傳送單元將所述晶圓載體從內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)移出；以及使用內(nèi)傳送單元將來自所述晶圓載體的至少一個晶圓移出到所述加工模塊。
[0021]在所述方法中，將所述晶圓載體發(fā)送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)包括:將所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的進氣口和出氣口連接到所述晶圓載體的對應(yīng)氣口。
[0022]在所述方法中，實施氮氣凈化包括:打開所述進氣口，以向所述晶圓載體提供氮氣。
[0023]在所述方法中，將所述晶圓載體發(fā)送到所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括:將所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的增壓器件連接到所述晶圓載體的對應(yīng)氣口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]當與附圖一起閱讀時，根據(jù)下面的詳細描述更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強調(diào)，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，對各個附圖未按比例繪制。實際上，為了清楚的論述，各個附圖的尺寸可以被任意增大或減小。而且，為了簡明起見，在所有附圖中可以不示出所有的部件。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的集成有內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)(innerwafercarrier buffer)的加工裝置的實施例的示意圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的圖1的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的實施例的示意圖；
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的利用圖1的加工裝置的方法的一個實施例的流程圖；
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的集成有內(nèi)晶圓載體的加工裝置的另一實施例的不意圖；
[0029]圖5是根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的集成有內(nèi)晶圓載體的加工裝置的另一實施例的不意圖；以及[0030]圖6是在其他實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的集成有內(nèi)晶圓載體的加工裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]一般而言，本發(fā)明涉及用于晶圓接合的接合系統(tǒng)和利用該系統(tǒng)的方法。然而可以理解，下面的
【發(fā)明內(nèi)容】
提供許多用于實施本發(fā)明的不同部件的不同實施例或?qū)嵗?。在下文描述部件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅僅是實例而不是限制性的。
[0032]參照圖1，示出了在一個實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的集成有內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的加工裝置100的示意性俯視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的加工裝置的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的實施例的示意圖。將加工裝置100配置和設(shè)計成實施半導(dǎo)體制造工藝(或半導(dǎo)體工藝)。在本實施例中，加工裝置100被設(shè)計用于熱氧化。在另一個實施例中，加工裝置100被設(shè)計用于熱退火?？蛇x地或另外地，加工裝置100可以被設(shè)計用于其他工藝，諸如光刻圖案化、蝕刻、離子注入或沉積。
[0033]加工裝置100包括被設(shè)計成作為接收能夠運載多個晶圓的晶圓載體的裝置門的裝載鎖102。在本實施例中，晶圓載體是前端開啟式晶圓傳送盒(FOUP)。在實施例的進一步進展中，包含在晶圓載體中的晶圓是300mm半導(dǎo)體晶圓或450mm半導(dǎo)體晶圓。在一個具體實例中，加工裝置100包括兩個平行的用于裝載晶圓載體的裝載鎖102。
[0034]加工裝置100包括被設(shè)計成保持一個或多個晶圓載體的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)(IWCB) 104。在一個實例中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104被設(shè)計成保持8至10個F0UP。內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104充當在制造工藝之前存放(一個或多個)晶圓載體的內(nèi)緩沖區(qū)。通過外傳送單元106將晶圓載體從裝載鎖102傳送至內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。外傳送單元106包括固定晶圓載體并傳送晶圓載體的機構(gòu)，諸如在裝載鎖102和內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104之間傳送晶圓載體。在本實例中，外傳送單元106包括可用于保持和移動晶圓載體的第一自動機械。
[0035]而且，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104可用于對保持其中的晶圓載體中的晶圓實施氮氣凈化。參照圖2進一步描述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104包括限定用于保持一個或多個晶圓載體124(諸如F0UP)的存放空間122的各個壁部件120。內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104還包括用于打開和關(guān)閉的門126。將晶圓載體124通過門126傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104或者將晶圓載體124從內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104通過門126傳送出去。
[0036]晶圓載體(例如，F(xiàn)0UP)124包括各種氣口，諸如128、130和132。在本實施例中，氣口 128被設(shè)計成用于向晶圓載體124提供氮氣的氣體通道，氣口 130被設(shè)計成用于從晶圓載體124排出氮氣的氣體通道。在另一個實施例中，氣口 132被設(shè)計成用于調(diào)節(jié)晶圓載體124的壓力的氣體通道。
[0037]內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104包括被配置成可與晶圓載體的相應(yīng)氣口(諸如氣口 128、130和132)相連接并且被設(shè)計成可用于對晶圓載體124實施氮氣凈化的各個氣體輸送機構(gòu)。當將晶圓載體124傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104時，放置晶圓載體124以使各氣體輸送機構(gòu)與晶圓載體124的氣口相連接。在本實施例中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104包括被配置成可與晶圓載體124的氣口 128相連接的進氣口 134。內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104包括被配置成可與晶圓載體124的氣口 130相連接的出氣口 136。在本實施例的進一步進展中，進氣口134還與氮氣源相連接以便可以通過內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104的進氣口 134和晶圓載體124的出氣口 128將氮氣輸送到晶圓載體124。出氣口 136還與排氣機構(gòu)相連接以便可以通過內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104的出氣口 136和晶圓載體124的進氣口 130將氮氣從晶圓載體124輸送出去。在一個實施例中，氣口 134包括控制開關(guān)的閥。類似地，氣口 136包括控制開關(guān)的另一個閥。
[0038]內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104還包括被配置成可與晶圓載體124的氣口 132相連接的增壓器件(pressurization device) 138。增壓器件138被設(shè)計成可用于調(diào)節(jié)晶圓載體的壓力。在本實施例中，增壓器件138包括控制開關(guān)的閥并包括監(jiān)控晶圓載體124的壓力的傳感器。在內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104被設(shè)計成保持多個晶圓載體的實施例中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104包括多組被配置成可與相應(yīng)晶圓載體相連接的氣體輸送機構(gòu)。
[0039]返回參照圖1，加工裝置100包括在封閉區(qū)域108中配置的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104和外傳送單元106，該封閉區(qū)域108也被稱為緩沖模塊108。加工裝置100包括進行制造工藝(諸如熱氧化或其他合適的工藝)的另一封閉區(qū)域110，該區(qū)域也被稱為裝載區(qū)域模塊110。裝載區(qū)域模塊110與緩沖模塊108鄰近，并且與緩沖模塊集成在一起。具體地，裝載區(qū)域模塊110通過門機構(gòu)(或者門)112與緩沖模塊108相連接進行晶圓傳送。
[0040]裝載區(qū)域模塊110包括用于傳送晶圓的內(nèi)傳送單元114。內(nèi)傳送單元114包括用于固定和傳送晶圓的機構(gòu)。在本實例中，內(nèi)傳送單元114包括用于保持和移動晶圓的第二自動機械。當通過外傳送單元106將晶圓載體124從內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104傳送到門112時，內(nèi)傳送單元114將晶圓從門112處的晶圓載體124傳送到裝載區(qū)域模塊110或者將晶圓從裝載區(qū)域模塊110傳送到門112處的晶圓載體124。
[0041]裝載區(qū)域模塊110包括用于保持(一個或多個)晶圓并對該(一個或多個)晶圓實施制造工藝(諸如熱氧化)的加工模塊116。加工模塊116可以被設(shè)計成對多個晶圓實施批處理工藝。在本實施例中，加工模塊116被設(shè)計成對一批晶圓實施熱氧化工藝。在一個實施例中，一批包括數(shù)量在約50和約100個晶圓之間的晶圓。
[0042]加工模塊116包括用于保持一個或多個晶圓的機構(gòu)，諸如晶圓舟(waferboat)。例如，晶圓舟被設(shè)計成保持具有約50至100個晶圓的一批晶圓。在本實施例中，加工模塊116包括用于熱氧化的機構(gòu)。在該實施例的進一步進展中，加工模塊116包括被配置成實施熱氧化的加熱源和氧源。在其他實施例中，加工模塊116可以包括其他適當?shù)牟考?，諸如用于監(jiān)控溫度的熱傳感器，并且加工模塊116還可以包括使用適當?shù)目刂颇Ｊ?諸如反饋)控制熱氧化溫度的控制機構(gòu)。
[0043]當在內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104對晶圓載體124和其中的晶圓進行氮氣凈化時，通過外傳送單元106將晶圓載體124傳送到門112。使用內(nèi)傳送單元114將晶圓從門112處的晶圓載體124通過門112傳送到加工模塊116 (諸如晶圓舟)?？梢詫?nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104中的其他晶圓載體重復(fù)該步驟以使晶圓達到加工模塊116進行制造工藝的能力(capacity)。這一步驟被稱為晶圓裝載。因為在內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104實施氮氣凈化，大幅減少了晶圓裝載時間。此后，對裝載在加工模塊116中的晶圓實施制造工藝。由于減少或最小化加工模塊116的閑置時間，因而大幅提高了制造效率。在完成相應(yīng)的制造工藝后卸載加工模塊116中的晶圓。
[0044]圖3是在一個或多個實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的實施制造工藝(諸如熱氧化)的方法150的流程圖。在本實施例中在加工裝置110中實施方法150。參照圖1至圖3描述方法150。該方法包括操作152，通過裝載鎖102將晶圓載體裝載到加工裝置100。在一個實施例中，將兩個或更多個晶圓載體裝載到加工裝置100中。在另一個實施例中，力口工裝置100包括兩個或更多個裝載鎖102來裝載多個晶圓載體。
[0045]方法150還包括操作154，通過外傳送單元106將晶圓載體124從裝載鎖102傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。當將晶圓載體124傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104時，放置該晶圓載體以使其氣口與內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104的相應(yīng)氣體輸送機構(gòu)相連接。在一個實施例中，以適當模式(諸如一個載體接著一個載體)通過外傳送單元106將多個晶圓載體傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。
[0046]方法150還包括操作156，對內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104中的(一個或多個)晶圓載體124實施氮氣凈化。通過控制內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104的氣體輸送機構(gòu)(諸如進氣口 134和出氣口 136)來實施氮氣凈化。在一個實施例中，進一步控制增壓器件138以在(一個或多個)晶圓載體124的存放和/或氮氣凈化期間調(diào)節(jié)該(一個或多個)晶圓載體124的壓力至適當?shù)妮d體壓力。
[0047]方法150還包括操作158，使用傳送模塊將內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104中的晶圓移動到加工模塊116。在氮氣凈化后實施晶圓傳送。在本實施例中，晶圓模塊包括用于晶圓載體傳送的外傳送單元106和用于晶圓傳送的內(nèi)傳送單元114。在該實施例的進一步進展中，操作158包括兩個步驟，分別為晶圓載體傳送和晶圓傳送。具體地，操作158包括第一步驟162進行晶圓載體傳送。在步驟162，使用外傳送單元106將晶圓載體124傳送到門112。操作158包括在第一步驟之后的第二步驟164進行晶圓傳送。在步驟164，使用內(nèi)傳送單元114將晶圓從門112處的晶圓載體124通過門112傳送到加工模塊116 (諸如晶圓舟)。之后，通過外傳送單元106使門112處的空晶圓載體124移動返回到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。對內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104中的其他晶圓載體可以重復(fù)這一步驟。因此，傳送的晶圓可以達到加工模塊116用于制造工藝的能力。如注意到的，這一步驟被稱為晶圓裝載。因為在內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104中實施氮氣凈化,所以大幅減少了晶圓裝載時間。使門112處的晶圓載體124的停留時間減少至足以將晶圓載體中的晶圓傳送到加工模塊116的時間。
[0048]之后，方法150包括操作160，對加工模塊116中的晶圓實施半導(dǎo)體制造工藝(或半導(dǎo)體工藝)。在本實例中，半導(dǎo)體工藝包括熱氧化。對加工模塊116中的晶圓實施批處理工藝。在這一具體實例中，將晶圓放置在被設(shè)計成保持多個晶圓的晶圓舟中。在一個實例中，晶圓舟中的這批晶圓包括約50至100個晶圓。在其他實例中，半導(dǎo)體工藝可以包括熱退火或其他合適的工藝，諸如其他合適的批處理工藝。由于減少或最小化加工模塊116的閑置時間，而大幅提高了制造效率。
[0049]可以在方法150之前、期間或之后實施其他操作。在一個實施例中，在完成操作160的相應(yīng)制造工藝之后卸載加工模塊116中的晶圓。在該實施例的進一步進展中，卸載可以包括通過內(nèi)傳送單元116將晶圓從加工模塊116傳送到門112處的晶圓載體，之后通過外傳送單元106晶圓載體從門112傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。在另一個實施例中，通過裝載鎖102可以直接從加工裝置100中輸出晶圓載體。在另一個可選實施例中，在采用相應(yīng)的晶圓載體將加工模塊116中的所有晶圓傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104之后，通過裝載鎖102將這些晶圓載體從加工裝置100中傳送出來。[0050]圖4示出在另一個實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的加工裝置170的示意性俯視圖。根據(jù)一個實施例，可以在加工裝置170中實施方法150。加工裝置170類似于加工裝置100。然而，在加工裝置170中，裝載區(qū)域模塊110包括兩個或更多個加工模塊，舉例來說，諸如加工模塊116a和116b。多個加工模塊被配置在裝載區(qū)域模塊112中。因此，實施晶圓裝載工藝以便將晶圓傳送到多個加工模塊。在晶圓裝載工藝的另一個實例中，可以可選地將晶圓傳送到第一加工模塊進行第一制造工藝。然后，將晶圓從第一加工模塊傳送到第二加工模塊進行第二制造工藝。
[0051]圖5示出在另一個實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的加工裝置180的示意性俯視圖。根據(jù)一個實施例，可以在加工裝置180中實施方法150。加工裝置180類似于加工裝置100。例如，加工裝置180包括裝載區(qū)域模塊110，該裝載區(qū)域模塊110進一步包括內(nèi)傳送單元114和加工模塊116。具體地，加工裝置180包括被設(shè)計和配置成保持一個或多個晶圓載體并對其中的(一個或多個)晶圓載體實施氮氣凈化的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。然而，在加工裝置180中，根據(jù)一個實施例，緩沖模塊108包括適當配置用于平行傳送晶圓載體并減少裝載時間的兩個或更多個裝載鎖102、兩個或更多個外傳送單元106。在另一個實施例，在具有適當配置的加工裝置180中結(jié)合兩個或更多個門112以便為晶圓傳送到加工模塊116提供多條通路。例如，將一個裝載鎖102和一個外傳送單元106配對以將晶圓載體傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104中。類似地，將另一個裝載鎖102和另一個外傳送單元106配對以將晶圓載體傳送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)10中4。在另一個實例中，將一個門112和一個內(nèi)傳送單元114配對以將晶圓從相應(yīng)的門112處的晶圓載體傳送到加工模塊116。類似地，將另一個門112和另一個內(nèi)傳送單元114配對以將晶圓從相應(yīng)的門112處的晶圓載體傳送到加工模塊116。
[0052]圖6示出在其他實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的加工裝置190的示意性截面圖。加工裝置190類似于加工裝置100。例如，加工裝置190包括緩沖模塊108，該緩沖模塊108進一步包括外傳送模塊106和內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。加工裝置190包括裝載區(qū)域模塊110，該裝載區(qū)域模塊110進一步包括內(nèi)傳送單元114和加工模塊116。然而，在加工裝置190中，可以通過不同方式來配置內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104，且內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104可用于存放一個或多個晶圓載體并對其中的(一個或多個)晶圓載體實施氮氣凈化。為簡明起見，在同一附圖中如虛線框所示示出內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104的各個實施例。
[0053]在一個實施例中，將內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104配置在加工裝置190的頂部中，諸如104a或104c。在另一個實施例中，將內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104配置在加工裝置190的底部中，諸如104b和104d。在又一個實施例中，將內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104配置在緩沖模塊108的一側(cè)(諸如104a或104b)或緩沖模塊108的另一側(cè)(諸如104c或104d)。
[0054]圖3的方法150適用于各個實施例中的加工模塊190。在氮氣凈化之后實施晶圓傳送。具體地，操作158包括第一步驟162進行晶圓載體傳送。在步驟162，使用外傳送單元106將晶圓載體124傳送到門112。操作158包括在第一步驟之后的第二步驟164進行晶圓傳送。在步驟164，使用內(nèi)傳送單元114將晶圓從門112處的晶圓載體124通過門112傳送到加工模塊116(諸如晶圓舟)。之后，通過外傳送單元106使門112處的空晶圓載體124移動返回到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)104。
[0055]上面所述的系統(tǒng)(或裝置)和方法僅用作示例。可以對上面的系統(tǒng)和方法進行擴展和修改，并且上面的系統(tǒng)和方法在不背離本發(fā)明的精神的情況下可以包括適當?shù)淖兓嵤├涂蛇x實施方式。在一個實施例中，在方法150中，在卸載之后可以對(一個或多個)晶圓載體124實施另一氮氣凈化。在進行氮氣凈化的另一個實施例中，當存放在內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中時，可以可選地或額外地對(一個或多個)晶圓載體和晶圓載體中的晶圓實施另一氣體凈化或氣體處理，諸如惰性氣體凈化。在一個實例中，惰性氣體凈化包括氬氣凈化。在另一個實施例中，激活增壓器件來調(diào)節(jié)晶圓載體的壓力。
[0056]本發(fā)明提供了集成有設(shè)計用于存放(一個或多個)晶圓載體并對該(一個或多個)晶圓載體實施氮氣凈化的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的加工裝置。在該精神和范圍內(nèi)的其他變化被視為與本發(fā)明一致并且是暗示性的。例如，可以以其他方式設(shè)計加工裝置100，其中內(nèi)晶圓載體104被設(shè)計成加工裝置的一個部件用于在加工裝置中存放晶圓載體，并且被進一步設(shè)計成對其中的(一個或多個)晶圓載體實施氮氣凈化。
[0057]因此，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體加工裝置。該加工裝置包括:被設(shè)計成接收晶圓載體的裝載鎖；被配置成保持從裝載鎖接收的晶圓載體并對晶圓載體實施氮氣凈化的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)；以及被設(shè)計成對來自晶圓載體的晶圓實施半導(dǎo)體工藝的加工模塊。
[0058]在該加工裝置的一個實施例中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)具有被配置成可與晶圓載體的對應(yīng)氣口相連接的進氣口和出氣口。在其他實施例中，進氣口與氮氣源相連接，而出氣口與排氣裝置相連接；并且進氣口和出氣口均包括用于控制氣體輸送的閥。
[0059]在另一個實施例中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括被配置成可與晶圓載體相連接并且被設(shè)計成控制晶圓載體的電壓的增壓器件。在又一個實施例中，增壓器件包括用于傳輸氣體的壓力口 ；用于監(jiān)控晶圓載體的壓力的壓力傳感器和集成在壓力口并與壓力傳感器相連接的閥。
[0060]在又一個實施例中，晶圓載體是前端開啟式晶圓傳送盒(FOUP)。在又一個實施例中，加工模塊包括設(shè)計用于熱氧化的熔爐。
[0061]在又一個實施例中，加工裝置還包括被設(shè)計成將晶圓從內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)傳送到加工模塊的傳送模塊。在又一個實施例中，加工模塊包括被配置在外傳送單元和內(nèi)傳送單元之間的門。在又一個實施例中，傳送模塊進一步包括用于將晶圓載體從內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)傳送到門的外傳送單元；以及用于將門處的晶圓載體中的晶圓傳送到加工模塊的內(nèi)傳送單元。
[0062]本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體加工裝置的另一個實施例，該半導(dǎo)體加工裝置包括被設(shè)計成接收晶圓載體的裝載鎖；被配置成保持來自裝載鎖的晶圓載體的內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)，其中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)具有被配置成可與晶圓載體的對應(yīng)氣口相連接用于氣體凈化的進氣口和出氣口；被設(shè)計成對來自晶圓載體的至少一個晶圓實施半導(dǎo)體工藝的加工模塊；以及被配置成將來自內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中的晶圓載體的晶圓傳送到加工模塊的傳送模塊。
[0063]在該加工裝置的一個實施例中，晶圓載體是前端開啟式晶圓傳送盒(FOUP);并且，該加工模塊包括設(shè)計用于熱氧化的熔爐。在另一個實施例中，進氣口與氮氣源相連接，而出氣口與排氣裝置相連接；并且進氣口和出氣口均包括用于控制氣體輸送的閥。
[0064]在另一個實施例中，內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括被配置成可與晶圓載體相連接并且被設(shè)計成控制晶圓載體的壓力的增壓器件。[0065]在又一個實施例中，傳送模塊進一步包括用于傳送晶圓載體的外傳送單元和用于傳送晶圓載體中的晶圓的內(nèi)傳送單元。
[0066]本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體工藝的方法的一個實施例。該方法包括:從裝載鎖接收晶圓載體；將晶圓發(fā)送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)；在內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中實施氮氣凈化；之后，將來自晶圓載體的至少一個晶圓傳送到加工模塊；以及在加工模塊中對該至少一個晶圓實施制造工藝。
[0067]在該方法的一個實施例中，將來自晶圓載體的至少一個晶圓傳送到加工模塊包括使用外傳送單元將晶圓載體從內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)移出；以及使用內(nèi)傳送單元將來自晶圓載體的至少一個晶圓移出到加工模塊。
[0068]在另一個實施例中，將晶圓載體發(fā)送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)包括將內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的進氣口和出氣口相連接到晶圓載體的相應(yīng)氣口。在又一個實施例中，實施氮氣凈化包括打開進氣口向晶圓載體提供氮氣。
[0069]在又一個實施例中，將晶圓載體發(fā)送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括將內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)的增壓器件連接到晶圓載體的相應(yīng)氣口。
[0070]相對于優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言僅在閱讀本發(fā)明后就變得顯而易見的改進或修改在本申請的精神和范圍內(nèi)?？梢岳斫庖恍┬薷摹⒆兓腿〈谇笆?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
中，并且在一些情況中，使用本發(fā)明的一些部件而不相應(yīng)地使用其他部件。因此，可以理解所附權(quán)利要求應(yīng)以廣義和與本發(fā)明的范圍一致的方式進行解釋。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體加工裝置，包括: 裝載鎖，被設(shè)計成接收晶圓載體； 內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)，被配置成保持從所述裝載鎖接收的所述晶圓載體并對所述晶圓載體實施氮氣凈化；以及 加工模塊，被設(shè)計成對來自所述晶圓載體的晶圓實施半導(dǎo)體工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)具有進氣口和出氣口，所述進氣口和所述出氣口被配置成可與所述晶圓載體的對應(yīng)氣口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述進氣口與氮氣源相連接，所述出氣口與排氣裝置相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)進一步包括增壓器件，所述增壓器件被配置成能夠與所述晶圓載體相連接并被設(shè)計成控制所述晶圓載體的壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述增壓器件包括: 壓力口，用于傳輸氣體； 壓力傳感器，用于監(jiān)控所述晶圓載體的壓力；以及 閥，集成在所述壓力口中并與所述壓力傳感器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述晶圓載體是前端開啟式晶圓傳導(dǎo)盒(FOUP)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述加工模塊包括被設(shè)計用于熱氧化的熔爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括:傳送模塊，所述傳送模塊被設(shè)計成將所述晶圓從所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)傳送到所述加工模塊。
9.一種半導(dǎo)體加工裝置，包括: 裝載鎖，被設(shè)計成接收晶圓載體； 內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)，被配置成保持來自所述裝載鎖的晶圓載體，所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)具有被配置成能夠與所述晶圓載體的對應(yīng)氣口相連接的用于氣體凈化的進入口和出氣Π ； 加工模塊，被設(shè)計成對來自所述晶圓載體的至少一個晶圓實施半導(dǎo)體工藝；以及傳送模塊，被配置成將來自所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中的所述晶圓載體的晶圓傳送到所述加工模塊。
10.一種半導(dǎo)體工藝的方法，包括: 從裝載鎖接收晶圓載體； 將所述晶圓載體發(fā)送到內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)； 在所述內(nèi)晶圓載體緩沖區(qū)中實施氮氣凈化； 之后，將來自所述晶圓載體的至少一個晶圓傳送到加工模塊；以及 在所述加工模塊中對所述至少一個晶圓實施制造工藝。
【文檔編號】H01L21/677GK103681405SQ201310001145
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】沈憲聰, 黃文郁, 柯力仁, 沈香吟 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司