CN100428438C - 在处理工具内交换传送盒的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

在处理工具内交换传送盒的方法和系统
技术领域
本发明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。
背景技术
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交换技术的发明。
发明内容
考虑到现有技术的问题和不足，本发明的目的在于，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。
本发明的另一目的在于，提供减少FOUP交换过程中的污染的方法、系统和装置。
本发明的另一目的在于，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。
本发明的另一目的在于，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。
本发明的另一目的在于，提供避免重新使用染污的FOUP的方法、系统和装置。
本发明的另一目的在于，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，本发明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发明中，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：在用于半导体制造的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；通过对所述衬底进行半导体制造处理，在所述室内处理所述衬底；在完成所述衬底的处理之前，在所述处理工具内设置清洁的传送盒；并且在完成所述衬底的处理之后，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，从而避免了使用外边工具将所述衬底从所述污染的传送盒转移到清洁的传送盒。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。
根据本发明的方法，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，根据本发明的该方面，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，本发明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，本发明针对一种用于在半导体处理工具内交换传送盒的系统，该系统包括：在用于半导体制造的处理工具内的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的装置；通过对所述衬底进行半导体制造处理，在所述室内处理所述衬底的装置；在完成所述衬底的处理之前，在所述处理工具内设置清洁的传送盒的装置；以及在完成所述衬底的处理之后，无需使用外部工具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的装置。
在另一方面，本发明针对一种可由可执行指令的处理器读取的程序存储器件，该指令确实地体现可由处理器执行以执行用于在处理工具内交换传送盒的方法步骤的指令程序。这些方法步骤包括：在处理工具内设置承载至少一个需要处理的衬底的染污的传送盒；然后将该衬底转移到用于在其中进行处理的处理工具的室内。还在处理工具内设置至少一个清洁的传送盒，由此，当衬底处理完成，被处理的至少一个衬底在处理工具内被直接从处理室转移到至少一个清洁的传送盒内。
附图说明
在所附的权利要求书中具体阐述被认为具有新颖性、并作为表示本发明的特征的要素的本发明的特征。附图的目的仅在于解释，且其绘制不按比例。但是，通过结合以下附图参照详细说明，可以在构造和操作方法方面最佳地理解发明本身。
图1用于解释使用单独的、外部映射器或分选器工具的常规FOUP交换操作的现有技术。
图2A是表示具有用于接收染污的传送盒和清洁的传送盒的多个加载端口的处理工具的本发明的实施例。
图2B用于解释图2A的工具，其中，第一加载端口接收染污的传送盒，而第二加载端口接收清洁的传送盒。
图2C用于解释图2B的工具，表示被送到清洁操作的染污的传送盒、被送到后续的半导体制造步骤的承载被处理衬底的清洁传送盒。
图3A是表示具有用于接收染污的传送盒和多个清洁的传送盒的多个加载端口的处理工具的本发明的另一个实施例。
图3B用于解释图3A的工具，其中，第一加载端口接收染污的传送盒，而第二和第三加载端口接收清洁的传送盒。
图3C用于解释图3B的工具，表示被送到清洁操作的染污的传送盒、被送到不同的后续的半导体制造步骤的各个承载被处理衬底的清洁传送盒、和在处理工具的加载端口的一个内接收的第二染污的传送盒。
图4A表示具有用于接收染污的和清洁的传送盒的单个加载端口的处理工具的本发明的另一个实施例。
图4B用于解释图4A的工具，表示接收染污的传送盒的单个加载端口，由此，需要处理的衬底被加载到处理工具中，同时空的染污的传送盒被空的清洁的传送盒代替。
图4C用于解释图4B的工具，表示被送到后续的半导体制造步骤的其中具有被处理衬底的清洁的传送盒、在用于在其中处理的工具的单个加载端口内接收的、承载需要处理的衬底的第二染污的传送盒。
图5用于解释本发明的实施例的处理流程。
具体实施方式
这里，参照附图的图2A～图5说明本发明的优选实施例，其中，类似的附图标记表示本发明的类似特征。
本发明针对在衬底在用于半导体制造的处理工具中被处理的同时执行传送盒交换。应当理解，本发明可与在半导体制造操作中使用的各种公知的密封盒或传送盒一起使用以传送衬底，这些密封盒或传送盒包括而不限于：用于传送晶片的前开口式统一的传送盒(FOUP)、用于传送标线片(reticle)的标线片传送盒等。但是，为了易于理解本发明，关于在晶片在处理工具内被处理的同时进行的FOUP交换、说明优选的实施例。这样做使得晶片或一组晶片在制造操作的过程中在单个处理工具内从染污的FOUP被交换到清洁的FOUP，从而不需要外部映射器工具并避免晶片处理和/或半导体制造中的任何延迟。
参照图2A，本发明的第一实施例示出了处理工具20，该处理工具20具有用于接收需要处理的晶片的加载端口，优选具有诸如加载端口22、24、26、28等的多个加载端口。处理工具20可包括在半导体制造处理中使用的任何公知的工具，该半导体制造处理涉及：接收保持在密封的传送盒内的单个晶片或一组晶片、和将这些晶片从密封的传送盒转移到处理工具中。在本发明的优选实施例中，传送盒优选为前开口式统一的传送盒(FOUP)，但应理解，密封的传送盒可包含密封晶片或一组晶片并将其从一个处理工具运送到另一个处理工具的任何公知的密封容器。
需要处理的第一组晶片被设置在第一FOUP 30内。这里，该第一FOUP 30被称为染污的FOUP。未处理的晶片由染污的FOUP 30承载，并经由诸如自动材料操作系统、悬吊起重机传送系统等的自动传送工具被传送到处理工具20。并且，被调度(dispatch)并被直接自动转移到处理工具20的是第二FOUP 40。这里，该第二FOUP 40被称为清洁的FOUP。根据本发明，处理工具对于染污的和清洁的FOUP均能接收。
当染污的FOUP 30和清洁的FOUP 40被调度并被自动转移到处理工具20，那么，如图2B所示，工具20的第一加载端口22接收染污的FOUP 30，而工具20的第二加载端口28接收清洁的FOUP 40。FOUP 30和40可被同时调度、自动转移到处理工具20并被其接收，或者，它们可同时被处理工具20调度、转移和接收。但是，本发明的基本特征是，清洁的FOUP 40在处理工具内的晶片的处理循环完成之前被接收到处理工具的加载端口中并被密封在其中。
参照图2B，第一加载端口22接收染污的FOUP 30，然后，FOUP30被密封到处理工具20中。驻留在染污的FOUP 30内的第一组晶片被转移到处理工具20的室21中，时间为在工具运行时间内完成的处理循环。当第一组晶片的处理循环被完成时，被处理的晶片就从工具20的处理室21被直接转移到驻留在工具20的第二加载端口28内的清洁的FOUP 40内，由此避免被处理晶片的污染。然后，承载被处理的第一组晶片的清洁的FOUP 40被转移到用于后续的半导体制造处理步骤180的另一半导体制造工具，并且，空的染污的FOUP 30被转移到清洁工具用于清洁的步骤160。本发明的基本特征是，从染污的FOUP到清洁的FOUP的FOUP交换被集成到处理工具20中，使得它变成在工具运行时间内发生的工具的处理循环内的步骤。
图2C表示用于增加工具20的处理率(processing rate)的本发明的替代性实施例。在该方面中，当第一组晶片被转移到处理工具并被密封在其中，那么，在晶片在工具20内被处理的同时，第一染污的FOUP 30就从处理工具20中取出并被送到清洁工具用于清洁步骤160。该步骤使加载端口22变空。仍然是在第一组晶片被处理的同时，承载需要处理的第二组晶片的第二染污的FOUP32被传送到处理工具，随机地被加载到该工具的加载端口之一(例如，加载端口24)，并被密封到处理工具20。这样，在单个晶片或一组晶片在处理工具内被处理的同时，发生交换染污的FOUP 30、32的该步骤。
并且，当用于第一组晶片的处理循环被完成时，被处理的晶片被转移到驻留在加载端口28中的清洁的FOUP 40中。在被处理的第一组晶片被转移到清洁的FOUP 40中后，或者与其同时，第二染污的FOUP32内的第二组晶片从FOUP32被转移到处理工具20内用于在其中进行处理。这样做使得从染污的FOUP到清洁的FOPU的FOPU交换被集成到处理工具自身中，并由此被集成到晶片处理循环中(即，在处理循环时间内完成)，使得它在工具运行时间内出现。然后，承载被处理的第一组晶片的图2C的清洁的FOUP 40被转移到另一半导体制造工具用于后续的半导体制造处理步骤180。重复在工具运行时间期间的、在处理工具内的FOPU交换的该处理循环，直到所希望的所有晶片被处理。
类似地，多个清洁的FOUP可同时被处理工具20接收，用于在处理工具内分割被处理的一批晶片以进行后续的半导体制造处理。参照图3A～C，承载第一批晶片的染污的FOUP 30被第一加载端口22接收并被密封到工具20。两个或更多个清洁的FOUP被处理工具的其它加载端口接收并被密封到其中。例如，清洁的FOUP 40和清洁的FOUP 42可分别被处理工具的第二加载端口24和第三加载端口28接收。
参照图3B，该批晶片从染污的FOUP 30被转移到用于在其中进行处理的处理工具中。当晶片处理被完成时，第一组被处理晶片被转移到第一清洁的FOUP 40中，并且第二组被处理晶片被转移到第二清洁的FOUP 42中。然后，承载被处理的各组晶片的清洁的FOUP 40、42被转移到其它半导体制造工具用于不同半导体制造处理步骤180、280。空的染污的FOUP 30被转移到清洁工具用于清洁步骤160。
作为替代方案，如图3C如示，染污的FOUP 30可被从工具端口中取出并被送到清洁步骤160，并且，在从处理工具取出被处理的第一批晶片前，承载第二批未被处理的晶片的第二染污的FOUP32被随机加载到加载端口(例如加载端口26)并被密封到处理工具20。当完成第一批晶片的处理循环时，被处理的晶片被分为多组晶片并被转移到各清洁的FOUP 40、42用于后续的半导体制造处理步骤180、182。第二批晶片可在来自第一批的被处理的各组晶片被转移到清洁的FOUP之后，或者与其同时，从染污的FOUP32被转移到处理室21中。这样做使得交换染污的FOUP 30、32的处理、和从染污的FOUP30到清洁的FOUP 40、42的交换的处理均被集成到处理工具自身中，并由此与处理循环和工具运行时间构成整体。
并且，清洁的FOUP在结束工具运行时间之前被接收并被密封到处理工具20是本发明的基本特征。更具体而言，在完成晶片处理循环之前，使得当晶片被处理时，被处理晶片立即从预定各组晶片中的处理工具被直接转移到驻留在处理工具20的加载端口中的各清洁的FOUP中。
参照图4A，该图示出本发明的另一实施例，其中，处理工具20具有单个的加载端口22。在该方面，承载需要处理的至少一个晶片的染污的FOUP 30被传送到加载端口22。当染污的FOUP 30被密封到处理工具，晶片被传送到工具20的室21中用于在其中进行处理。
在晶片被处理的同时，如图4B所示，空的染污的FOUP 30被从加载端口22中取出并被送到清洁工具用于清洁步骤160。然后，在晶片在工具20内被处理的同时，空的清洁的FOUP 40被转移到空的加载端口22。即，在在处理工具20内完成晶片的处理循环之前，在该工具20自身中发生本发明的FOUP交换，即从染污的FOUP到清洁的FOUP的FOUP交换。
当工具20的晶片处理循环被完成时，被处理的晶片被转移到驻留在加载端口22中的空的清洁的FOUP 40中。如图4C所示，在此时，承载被处理晶片的清洁的FOUP 40被转移到后续的半导体处理步骤180，并且承载需要处理的晶片的第二染污的FOUP32被传送到加载端口22，用于重复本发明的处理流程。持续重复本发明的FOUP交换处理，直到所希望的所有晶片都被处理且工具运行时间结束。
图5表示根据本发明的FOUP交换的处理流程的实施例。在说明本发明的优选实施例时，应当理解，本发明的部件可体现为存储在程序存储设备中的计算程序产品。这些程序存储设备可被设计、制造和使用为利用光学、磁学性能和/或电子学以执行本发明的某些方法步骤的机器部件。这些程序存储设备可包括但不限于诸如软磁盘(diskette)或计算机硬盘驱动器、磁带、光盘、只读存储器(ROM)、软盘和半导体芯片等的磁介质。可以使用已知源代码的计算机可读程序代码手段，以转换下述方法步骤的某一些。图5的处理流程如下：
495开始。触发器决定FOUP交换操作。处理流程前进到步骤500。500输入设置准则。对于将由半导体制造工具处理的一批晶片，确定处理准则，该处理准则包括而不限于：将被处理的晶片的数量、这些晶片被处理的条件、处理持续时间等。当被确定，处理准则被输入当前的FOUP交换系统中。处理流程前进到步骤510。
510设置准则是新的吗？然后确定输入的处理准则用于新的一批晶片还是用于当前正被处理工具处理的一批晶片中的一组晶片。如果设置准则用于新的一批晶片，那么处理流程前进到步骤515。但是，如果设置准则用于当前正在被处理的一组晶片，那么处理流程前进到步骤520。
515存储准则并传送调度规则。用于新的一批晶片的准则被存储在数据库内，然后，与该准则有关的处理信息和规则被传送到系统的调度部件。处理流程前进到步骤525。
520传送调度规则。这里，输入的处理准则用于当前正被处理工具处理的一批晶片中的一组晶片，该输入的准则被传送到系统的调度部件。处理流程前进到步骤525。
525启用调度规则。当调度部件接收到用于新的一批晶片或用于当前正被处理的一批晶片中的一组晶片的处理准则，与该准则有关的调度规则和信息被启用。处理流程前进到步骤530。
530调度被启动？然后确定与处理准则有关的调度规则和信息是否已被启动。如果调度规则和信息还没有被启动(initiate)，那么处理流程再回到步骤510，其中，输入的处理准则被重新评估。但是，如果调度规则和信息已被启动，那么处理流程前进到步骤535。
535产生用于染污的FOUP和清洁的FOUP的传送。当调度规则和信息已被启动，就产生用于承载需要处理的晶片或一组晶片的染污的FOUP和用于清洁的空的FOUP的传送，并且这些染污的和清洁的FOUP被传送到处理工具。处理流程前进到步骤540。
540晶片被加载到处理工具？然后确定晶片/一组晶片是否已被处理工具的加载端口接收并被转移到该处理工具。如果晶片/一组晶片在处理工具内，那么处理流程前进到步骤545。但如果确定晶片不在处理工具内，则重复步骤540。
545产生发送染污的FOUP以进行清洗的传送。当确定晶片/一组晶片在处理工具内，染污的FOUP现在为空并被从处理工具的加载端口取出。空的染污的FOUP被转移到清洁工具用于清洁。处理工具的加载端口现在为空，用于接收承载需要处理的晶片的另一染污的FOUP。处理流程前进到步骤550。
550晶片处理完成？然后确定晶片处理是否完成。如果处理工具内的该组晶片的晶片处理没有完成，那么处理回到步骤540。但是，如果确定晶片处理已完成，这表明该组晶片现在被处理并准备转移到清洁的FOUP中，那么处理流程前进到步骤555。
555被处理的晶片被卸载到清洁的FOUP中？当晶片处理完成时，然后确定被处理的晶片是否已从处理工具的处理室被转移到处理工具本身之内的清洁的FOUP中。如果确定晶片还没有被转移，那么步骤555被重复。另一方面，当确定晶片已被转移到清洁的FOUP中，那么处理流程前进到步骤560。
560产生用于将清洁的FOUP发送到下一个处理步骤的传送。承载被处理晶片或一组晶片的清洁的FOUP被转移到另一工具用于后续的半导体制造处理。前进到步骤565。
565还有晶片需要处理吗？当清洁的FOUP内的一组晶片被从处理工具中取出并被转移到下一个处理操作，系统就确定在在处理工具上运行的当前的一批晶片中是否还存在需要处理的晶片。在本发明的所有方面中，从染污的FOUP到清洁的FOUP的FOUP交换的上述步骤可被重复，直到所有的晶片都已被处理并且工具运行时间结束。如果再没有晶片需要处理，那么处理流程前进到步骤570。
570结束。系统和处理流程结束。
本发明有利地在晶片在处理工具中被处理的同时并行地执行FOUP交换操作。这样做使得本发明可被用于FOUP交换过程中的污染控制和保护。在该方面中，晶片从染污的FOUP被转移到处理工具中用于处理，同时将空的染污的FOUP留在处理工具的加载端口上。在晶片在工具内被处理的同时，染污的FOUP可在不停止晶片处理操作的情况下由清洁的FOUP代替。出于处理分离(process segregation)的需要，本发明通过在晶片被处理的同时在处理工具内完成一个处理类型FOUP到不同的处理类型FOUP的交换，避免使用映射器工具。到达的FOUP在晶片为空时被从处理工具取出，而使得在工具处离开的新处理类型的FOUP可用。当完成晶片处理时，晶片被放入新的FOUP类型。
本发明还可被用于晶片分割(split)操作。本FOUP交换与晶片处理并行执行分离。例如，染污的FOUP承载25个晶片，由此这25个晶片中的5个要被分割成子组(subset)。承载25个晶片的染污的FOUP在路线的分割步骤“抛去(drop off)”5个晶片的子组并继续其自身的处理路线。当5个晶片的子组在工具内被处理时，空的清洁的FOUP被加载到该工具的加载端口。当5个晶片的子组的处理完成时，该被处理的晶片的子组被转移到清洁的FOUP并被转移到下一个制造操作步骤。
也可以通过在处理工具中使用本FOUP交换执行合并路线/制法(recipe)操作。为了避免对于外部映射器工具的需要，承载被处理晶片的清洁的FOUP从处理工具被转移到用于执行一般工艺步骤的通用工具。被处理晶片被加载到通用工具中。空的清洁的FOUP被从通用工具中取出，以使承载其它被处理晶片的更多的清洁的FOUP被转移到用于执行一般工艺步骤的通用工具。当所有的被处理晶片都被加载到通用工具中，整组晶片在其中被处理并被加载到单个清洁的FOUP中。也可以通过在晶片被处理时用清洁的FOUP代替需要修理的FOUP，在FOUP维护期间使用本发明，由此通过消除对于单独的、外部映射器或分选器工具的需要避免晶片处理的任何延迟。
用于在晶片处理循环内的处理时间内交换FOUP的本系统、方法和装置不需要使用单独的、外部映射器或分选器工具。这样做使得与使用单独的、外部映射器的常规技术相比，本发明减少了FOUP交换过程中的污染，减少了自动转移装置运输量，并因此减少了处理步骤，这又减少了处理循环时间，避免了对于染污的FOUP的重新使用，并消除了附加的操作步骤。
虽然结合特定的优选实施例具体地说明了本发明，但很明显，根据上述说明，本领域技术人员很容易想到许多替代方案、修改和变更。因此，可以想见所附的权利要求将包含落在本发明的真实范围和精神内的任何这些替代方案、修改和变更。
因此，在说明了本发明后，列出其权利要求如下。

Claims (17)

1.一种在处理工具内交换传送盒的方法，包括以下步骤：
在用于半导体制造的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；
通过对所述衬底进行半导体制造处理，在所述室内处理所述衬底；
在完成所述衬底的处理之前，在所述处理工具内设置清洁的传送盒；并且
在完成所述衬底的处理之后，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，从而避免了使用外边工具将所述衬底从所述污染的传送盒转移到清洁的传送盒。
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为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，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，并且在完成所述衬底的处理之前，在所述处理工具内设置清洁的传送盒的步骤包括：
从所述第一加载端口取出所述染污的传送盒；以及
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。
8.根据权利要求1的方法，其中，所述被处理衬底为第一衬底，所述方法还包括：
在将所述需要处理的第一衬底从所述染污的传送盒转移到所述处理工具的室内之后，从所述处理工具取出所述染污的传送盒，以及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，
并且所述方法还包括：
在所述处理工具内直接将所述第一衬底从所述室转移到所述清洁的传送盒内之后，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；以及
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。
12.根据权利要求11的方法，其中，在所述处理工具内所述多个被处理衬底从所述室被直接转移到所述清洁的传送盒。
13.根据权利要求11的方法，还包括以下步骤：
在所述室内处理所述多个衬底；
在所述多个衬底的处理完成之前，在所述处理工具内设置多个清洁的传送盒；
将所述多个被处理衬底分为被处理衬底的多个子组；并且
在所述处理工具内直接将所述被处理衬底的多个子组从所述室转移到所述多个清洁的传送盒内。
14.根据权利要求1的方法，其中，所述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的步骤减少了所述被处理衬底的污染。
15.一种用于在半导体处理工具内交换传送盒的系统，该系统包括：
在用于半导体制造的处理工具内的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的装置；
通过对所述衬底进行半导体制造处理，在所述室内处理所述衬底的装置；
在完成所述衬底的处理之前，在所述处理工具内设置清洁的传送盒的装置；以及
在完成所述衬底的处理之后，无需使用外部工具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的装置。
16.根据权利要求15的系统，其中，所述染污的传送盒和所述清洁的传送盒均为前开口式统一的传送盒。
17.根据权利要求15的系统，其中，所述处理工具具有多个加载端口，所述染污的传送盒位于所述处理工具的第一加载端口，并且所述清洁的传送盒被设置在所述处理工具的第二加载端口。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9048274B2 (en) * 2008-12-08 2015-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Portable stocker and method of using same
CN102446793B (zh) * 2011-11-11 2013-08-07 上海华力微电子有限公司 一种半导体晶圆制造中污染控制方法
CN102412174B (zh) * 2011-11-28 2014-03-19 上海华力微电子有限公司 半导体晶片制造中的污染控制方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6413037B1 (en) * 2000-03-14 2002-07-02 Applied Materials, Inc. Flexibly mounted contact cup
US6585470B2 (en) * 2001-06-19 2003-07-01 Brooks Automation, Inc. System for transporting substrates
US6778879B2 (en) * 2002-10-10 2004-08-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Automated material handling system and method of use

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5203360A (en) * 1990-12-17 1993-04-20 Seagate Technology, Inc. Disc washing system
US5145303A (en) * 1991-02-28 1992-09-08 Mcnc Method and apparatus for reducing particulate contamination in processing chambers
JP3309997B2 (ja) * 1991-09-05 2002-07-29 株式会社日立製作所 複合処理装置
US6712577B2 (en) * 1994-04-28 2004-03-30 Semitool, Inc. Automated semiconductor processing system
ATE275759T1 (de) * 1995-03-28 2004-09-15 Brooks Automation Gmbh Be- und entladestation für halbleiterbearbeitungsanlagen
US5658123A (en) * 1995-09-15 1997-08-19 Advanced Micro Devices, Inc. Container-less transfer of semiconductor wafers through a barrier between fabrication areas
US5944940A (en) * 1996-07-09 1999-08-31 Gamma Precision Technology, Inc. Wafer transfer system and method of using the same
US6183186B1 (en) * 1997-08-29 2001-02-06 Daitron, Inc. Wafer handling system and method
US6030208A (en) 1998-06-09 2000-02-29 Semitool, Inc. Thermal processor
US6244812B1 (en) 1998-07-10 2001-06-12 H-Square Corporation Low profile automated pod door removal system
US6095335A (en) 1998-07-10 2000-08-01 H-Square Corporation Wafer support device having a retrofit to provide size convertibility
TW442891B (en) * 1998-11-17 2001-06-23 Tokyo Electron Ltd Vacuum processing system
US6042324A (en) 1999-03-26 2000-03-28 Asm America, Inc. Multi-stage single-drive FOUP door system
US6322633B1 (en) 1999-07-28 2001-11-27 Semitool, Inc. Wafer container cleaning system
US6412502B1 (en) 1999-07-28 2002-07-02 Semitool, Inc. Wafer container cleaning system
AU6763000A (en) 1999-08-11 2001-03-05 Multilevel Metals, Inc. Load lock system for foups
US6652212B2 (en) 2000-05-02 2003-11-25 Ckd Corporation Cylinder, load port using it, and production system
CH714282B1 (de) 2000-07-06 2019-04-30 Murata Machinery Ltd Lagersystem mit Förderelementen.
US20020015636A1 (en) 2000-08-04 2002-02-07 Shinsung Eng Corporation FOUP door opening apparatus of FOUP opener and latch key control method
US6389706B1 (en) 2000-08-17 2002-05-21 Motorola, Inc. Wafer container having electrically conductive kinematic coupling groove, support surface with electrically conductive kinematic coupling pin, transportation system, and method
US20020044859A1 (en) 2000-08-28 2002-04-18 Shinsung Eng Corporation FOUP loading apparatus for FOUP opener
TW484750U (en) 2000-09-08 2002-04-21 Ind Tech Res Inst Opening/closing device for front-opened type wafer box
US6632068B2 (en) 2000-09-27 2003-10-14 Asm International N.V. Wafer handling system
US6962471B2 (en) * 2000-10-26 2005-11-08 Leica Microsystems Jena Gmbh Substrate conveying module and system made up of substrate conveying module and workstation
US6419438B1 (en) 2000-11-28 2002-07-16 Asyst Technologies, Inc. FIMS interface without alignment pins
JP3699348B2 (ja) 2000-11-30 2005-09-28 平田機工株式会社 駆動部隔離ｆｏｕｐオープナ
JP2002184831A (ja) 2000-12-11 2002-06-28 Hirata Corp Ｆｏｕｐオープナ
KR100407568B1 (ko) 2001-06-01 2003-12-01 삼성전자주식회사 장치설치영역 내에 지지대를 갖는 반도체 제조 장치
US6592318B2 (en) 2001-07-13 2003-07-15 Asm America, Inc. Docking cart with integrated load port
US20030012627A1 (en) 2001-07-14 2003-01-16 Shinsung Eng Corporation Apparatus for transferring front opener unified pod door in opener of front opener unified pod
WO2003024673A1 (fr) 2001-09-12 2003-03-27 Takehide Hayashi Main de robot a fonction de positionnement pour tranche en semiconducteur et substrat de verre a cristaux liquides
US7134826B2 (en) 2001-11-28 2006-11-14 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate transfer apparatus, substrate processing apparatus and holding table
JP4118659B2 (ja) * 2001-12-03 2008-07-16 東京応化工業株式会社 基板用トレイ
US6914233B2 (en) 2001-12-12 2005-07-05 Shinko Electric Co., Ltd. Wafer mapping system
US7121414B2 (en) 2001-12-28 2006-10-17 Brooks Automation, Inc. Semiconductor cassette reducer
JP4033689B2 (ja) 2002-03-01 2008-01-16 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
US6835039B2 (en) 2002-03-15 2004-12-28 Asm International N.V. Method and apparatus for batch processing of wafers in a furnace
JP4118592B2 (ja) 2002-04-22 2008-07-16 富士通株式会社 ロードポート及び半導体製造装置
US6926489B2 (en) 2002-05-09 2005-08-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Latch sensor for pod transport gripper
US20040069409A1 (en) 2002-10-11 2004-04-15 Hippo Wu Front opening unified pod door opener with dust-proof device
KR100486690B1 (ko) 2002-11-29 2005-05-03 삼성전자주식회사 기판 이송 모듈의 오염을 제어할 수 있는 기판 처리 장치및 방법
US6730604B1 (en) 2002-12-11 2004-05-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Dynamic contamination control of equipment controlled by a split runcard
JP2004235516A (ja) 2003-01-31 2004-08-19 Trecenti Technologies Inc ウエハ収納治具のパージ方法、ロードポートおよび半導体装置の製造方法
US6899145B2 (en) 2003-03-20 2005-05-31 Asm America, Inc. Front opening unified pod
US6748293B1 (en) * 2003-03-24 2004-06-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for high speed object handling
JP4124449B2 (ja) 2003-03-28 2008-07-23 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
KR100553685B1 (ko) 2003-05-14 2006-02-24 삼성전자주식회사 반도체 기판을 컨테이너로부터 언로딩하는 이송장치 및이송방법
US20040237244A1 (en) 2003-05-26 2004-12-02 Tdk Corporation Purge system for product container and interface seal used in the system
US6919102B2 (en) 2003-06-20 2005-07-19 Powerchip Semiconductor Corp. Method of stabilizing material layer
US7024275B2 (en) * 2003-11-05 2006-04-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Control method and system for an automated material handling system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6413037B1 (en) * 2000-03-14 2002-07-02 Applied Materials, Inc. Flexibly mounted contact cup
US6585470B2 (en) * 2001-06-19 2003-07-01 Brooks Automation, Inc. System for transporting substrates
US6778879B2 (en) * 2002-10-10 2004-08-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Automated material handling system and method of use

Also Published As

Publication number Publication date
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