CN106935537B - 晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法 - Google Patents

晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106935537B
CN106935537B CN201611200189.4A CN201611200189A CN106935537B CN 106935537 B CN106935537 B CN 106935537B CN 201611200189 A CN201611200189 A CN 201611200189A CN 106935537 B CN106935537 B CN 106935537B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
wafer cassette
adaptive
cassette
slots
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611200189.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106935537A (zh
Inventor
陈加源
吕宏仁
李明宪
褚伯韬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd filed Critical Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Publication of CN106935537A publication Critical patent/CN106935537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106935537B publication Critical patent/CN106935537B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/6735—Closed carriers
    • H01L21/67386—Closed carriers characterised by the construction of the closed carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Robotics (AREA)

Abstract

本揭露涉及一种晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法。晶圆匣系统包括一具有一第一群晶圆插槽的晶圆匣，被配置为用以接收具有一第一直径的一或多个半导体晶圆。可适性嵌晶布置在晶圆匣的一内腔中。可适性嵌晶包括一第二群晶圆插槽，第二群晶圆插槽分别被配置为用以接收具有一小于第一直径的第二直径的一或多个半导体晶圆。可适性嵌晶允许晶圆匣保持具有第二直径的半导体晶圆，因此使得半导体制程工具能够处理具有不同直径的半导体晶圆，而与由工具能接收的晶圆匣所保持的那些有所不同。

Description

晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法
技术领域
本揭露是关于一种晶圆匣系统以及一种传送半导体晶圆的方法。
背景技术
集成晶片在半导体制造设施或晶圆厂中制造。晶圆厂包含配置为用以在半导体晶圆(例如，硅晶圆)上执行多个制程步骤(例如，蚀刻步骤、微影步骤、沉积步骤等)的制程工具。为了保护晶圆免受损坏，通常使用晶圆匣以使晶圆在不同的制程工具之间被传送。
发明内容
本揭露的一实施例包括一晶圆匣系统。晶圆匣系统包括一晶圆匣，具有一第一群晶圆插槽，其分别被配置为用以接收具有一第一直径的半导体晶圆。晶圆匣系统还包括一可适性嵌晶，布置在所述晶圆匣的一内腔中，且具有一第二群晶圆插槽，所述第二群晶圆插槽分别被配置为用以接收具有一小于所述第一直径的第二直径的半导体晶圆。
本揭露的另一实施例包括一晶圆匣系统。晶圆匣系统包括一晶圆匣，具有一第一群晶圆插槽，其分别具有一第一宽度。晶圆匣系统还包括一可适性嵌晶，以刚性连接固接到所述晶圆匣，并且具有一第二群晶圆插槽，其分别具有小于所述第一宽度的一第二宽度。
本揭露的又一实施例包括一种传送半导体晶圆的方法。方法包括转移一半导体晶圆到在一可适性嵌晶内的一第二群晶圆插槽的其一之中，所述可适性嵌晶布置在一晶圆匣的一内腔中，所述晶圆匣具有一第一群晶圆插槽。此方法还包括：传送所述晶圆匣与所述可适性嵌晶到一半导体制程工具的一装载端口，所述半导体制程工具被配置为用以在所述半导体晶圆执行制造制程。
附图说明
阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本揭露的多个态样。应注意，根据业界中的标准做法，多个特征并非按比例绘制。事实上，多个特征的尺寸可任意增加或减少以利于讨论的清晰性。
图1A至图1B绘示了具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统的部分实施例；
图2A至图2B绘示了具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统的其他部分实施例；
图3A至图3C绘示了通过多个螺栓固接到晶圆匣中的可适性嵌晶的晶圆匣系统的部分实施例；
图4绘示了晶圆匣系统的部分实施例的截面图，其包括通过一或多个支持结构和一或多个螺栓固接到晶圆匣中的可适性嵌晶；
图5A至图5B绘示了通过支持结构和螺栓固接到晶圆匣中的可适性嵌晶的晶圆匣系统的其他部分实施例；
图6绘示了具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统的部分实施例的三维视图；
图7为半导体制造系统的方块图，所述半导体制造系统被配置为使用具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统来输送半导体晶圆；
图8为使用具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统来输送半导体晶圆的半导体制程方法的流程图。
具体实施方式
以下揭露提供众多不同的实施例或范例，用于实施本案提供的主要内容的不同特征。下文描述一特定范例的组件及配置以简化本揭露。当然，此范例仅为示意性，且并不拟定限制。举例而言，以下描述“第一特征形成在第二特征的上方或之上”，于实施例中可包括第一特征与第二特征直接接触，且亦可包括在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征及第二特征无直接接触。此外，本揭露可在各范例中重复使用元件符号及/或字母。此重复的目的在于简化及厘清，且其自身并不规定所讨论的各实施例及/或配置之间的关系。并且，为使说明简化及明确，不同特征亦将任意地以不同尺度绘制。
此外，空间相对术语，诸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等等在本文中用于简化描述，以描述如附图中所图示的一个元件或特征结构与另一元件或特征结构的关系。除了描绘图示的方位外，空间相对术语也包含元件在使用中或操作下的不同方位。举例而言，如果在附图中的装置被翻转，则被描述为“下方(beneath)”或“以下(below)”的其它元件或特征将会被转向为“上方(above)”的其它元件或特征。因此，示例性术语“以下(below)”可以包含上方和下方的方位。此装置可以其他方式定向(旋转90度或处于其他方位上)，而本案中使用的空间相对描述词可相应地进行解释。
一般而言，制造设施内的集成晶片制程工具被配置为用以接收保持在一晶圆匣中的半导体晶圆。然而，部份制程工具无法接收不同尺寸的晶圆匣。举例而言，一制程工具能够接收被配置为保持300mm晶圆的晶圆匣，但无法接收被配置为保持200mm晶圆的晶圆匣。无法接收不同的晶圆匣会限制了制程工具的用处，且会需要不同的制程工具以用于不同直径的晶圆，从而增加集成晶片的制造成本。
本揭露涉及一种晶圆匣系统，其包括一可适性嵌晶，其被配置为使得具有一第二直径的半导体晶圆能够被一晶圆匣保持，其晶圆匣被配置为保持具有比第二直径大的一第一直径的半导体晶圆。晶圆匣系统包括一具有一第一群晶圆插槽的晶圆匣，被配置为用以接收具有一第一直径的一或多个半导体晶圆。可适性嵌晶布置在晶圆匣的一内腔中。可适性嵌晶包括一第二群晶圆插槽，第二群晶圆插槽分别被配置为用以接收具有一小于第一直径的第二直径的一或多个半导体晶圆。可适性嵌晶允许晶圆匣保持具有第二直径的半导体晶圆，因此使得半导体制程工具能够处理具有不同直径的半导体晶圆，而与由工具能接收的晶圆匣所保持的那些有所不同。
图1A至图1B绘示了具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统的部分实施例。如横截面图100所示，晶圆匣系统包括具有第一群晶圆插槽103的晶圆匣102，其被配置为保持具有一第一直径的多个半导体晶圆112。晶圆匣102定义了晶圆匣102的第一内腔104。如顶视图114所示，第一内腔104与沿着晶圆匣102的一侧布置的一第一开口连通。第一内腔104具有第一宽度w1，其使得晶圆匣102能够接收具有第一直径的多个半导体晶圆。举例而言，在部分实施例中，第一宽度w1可以是大约200毫米(mm)左右，以使第一群晶圆插槽103能够保持200毫米的晶圆。
可适性嵌晶106被布置在晶圆匣102的第一内腔104中。如横截面图100所示，可适性嵌晶106通过一或多个固接元件110与晶圆匣102连接，固接元件110用以提供可适性嵌晶106与晶圆匣102之间的刚性连接。在部分实施例中，晶圆匣102和可适性嵌晶106可以包括相同的材料。
可适性嵌晶106具有第二内腔108，其具有小于第一宽度w1的一第二宽度w2。第二内腔108的第二宽度w2使可适性嵌晶106具有第二群晶圆插槽107，其被配置为保持多个具有小于第一直径的一第二直径的半导体晶圆112。举例而言，在部分实施例中，第二宽度w2可以是大约150毫米，使得第二群晶圆插槽107能够保持150毫米晶圆。如顶视图114所示，第二内腔108与沿着可适性嵌晶106的一侧布置的一第二开口连通。第一开口和第二开口朝向相同的方向。
可适性嵌晶106通过调整被配置为保持半导体晶圆的晶圆插槽的宽度，而被配置为用以调整晶圆匣102能够保持的半导体晶圆的直径。举例而言，可适性嵌晶106允许晶圆匣102，其被配置成保持第一直径的晶圆(例如，200毫米晶圆)，能保持第二直径(例如，150毫米晶圆)的晶圆。通过调整晶圆匣102能够保持的晶圆的尺寸，可适性嵌晶106使得制程工具，其被配置为接收单一尺寸的晶圆匣，能够接收多种尺寸的晶圆(即晶圆具有不同于晶体匣被配置为保持的直径的直径)。
图2A至图2B绘示了具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统的其他部分实施例。如图2A的横截面图所示，晶圆匣系统200包括一晶圆匣102。晶圆匣102包括布置在第一群分离脊202之间的第一群晶圆插槽103，并且具有与由晶圆匣102接收的晶圆的直径相对应的第一尺寸。第一群分离脊202沿着第一群晶圆插槽103的周边延伸。第一群晶圆插槽103中的相应一个布置在第一群分离脊202中的第一对相邻分离脊204之间。第一群分离脊202连接到一或多个支持杆206，支持杆206在晶圆匣102的上表面和下表面之间垂直延伸。第一群分离脊202至一或多个支持杆206的连接给定了第一群晶圆插槽203在第一群分离脊202的相邻分离脊之间的一恒定间距。
可适性嵌晶106实质上嵌套在晶圆匣102内。可适性嵌晶106包括第二群晶圆插槽107，其布置在第二群分离脊208之间，并且具有与由可适性嵌晶106接收的晶圆的直径相对应的第一尺寸。第二尺寸小于第一尺寸。在部分实施例中，第一群分离脊202可以具有与第二群分离脊208不同的横截面形状。在其他实施例中，第一群分离脊202和第二群分离脊208可以具有相同的横截面形状。第二群晶圆插槽107中的相应一个布置在第二群分离脊208中的第二对相邻分离脊210之间。在一些实施例中，第一群分离脊202的第一对相邻分离脊204由第一空间S1分隔，并且第二群分离脊208中的第二对相邻分离脊210由小于第一空间S1的第二空间S2分隔。
第二群分离脊208沿着第二群晶圆插槽107的周边延伸。在部分实施例中，第一群晶圆插槽103自第二群晶圆插槽107垂直偏移。第二群分离脊208连接至支持杆212，其在可适性嵌晶106的上表面和下表面之间垂直延伸。第二群分离脊208至一或多个支持杆212的连接给定了第二群晶圆插槽107在第二群分离脊208的相邻分离脊之间的一恒定间距。由于可适性嵌晶106实质上嵌套在晶圆匣102内，所以第二群晶圆插槽107提供晶圆匣102具有保持对应于第二尺寸的晶圆的能力。
晶圆匣102通过一或多个固接元件110固接到可适性嵌晶106。固接元件110被配置为将可适性嵌晶106保持在相对于晶圆匣102的一固定位置上。在部分实施例中，一或多个固接元件110可以包括螺栓、销、粘合剂(例如，胶、环氧树脂等)、焊料等。在各种实施例中，一或更多固接元件110可以沿着晶圆匣102的下表面及/或上外表面布置。在部分实施例中，一或多个固接元件110包括一螺栓，其延伸通过晶圆匣102与可适性嵌晶106的表面。
如图2B的顶视图214中所示，晶圆匣102包括沿着晶圆匣102前侧布置的一第一开口216，第一开口216具有一宽度，其宽度延伸在位于第一开口216的相对侧上的支持杆206之间。在部分实施例中，其他的支持杆也可以位于围绕第一群分离脊202的不同位置上。在部分实施例中，晶圆匣102还可以包括沿着晶圆匣102的后侧布置的一第二开口218。第二开口218具有比第一开口216小的宽度。
可适性嵌晶106包括沿着可适性嵌晶106的前侧布置的一第三开口220以及沿着可适性嵌晶106的后侧布置的一第四开口222。第三开口220具有一宽度，其宽度延伸在可适性嵌晶106的支持杆212之间。在部分实施例中，第一开口216布置在晶圆匣102的一第一侧表面内，并且第二开口布置在可适性嵌晶106的一第二侧表面，其通过非零距离226自第一侧表面横向回缩。
在一或多个接点224处，晶圆匣102具有接触可适性嵌晶106的一或多个外表面(例如，侧壁)的一或多个内表面(例如，侧壁)。在部分实施例中，一或多个接点224可以沿着第一群分离脊202和支持杆212及/或沿着第二群分离脊208和支持杆206布置。
图3A至图3C绘示了通过多个螺栓固接到晶圆匣中的可适性嵌晶的晶圆匣系统的部分实施例。
如顶视图300中所示，一可适性嵌晶106被布置在一晶圆匣102的内腔中。一或多个螺栓302配置为用以将可适性嵌晶106以固定关系固接在晶圆匣102中。一或多个螺栓302沿着晶圆匣102的上表面布置。如横截面图304(沿着图3A的截面线A-A'所截取)所示，一或多个螺栓302延伸穿过晶圆匣102和可适性嵌晶106的上表面。在部分实施例中，一或多个螺栓302包括延伸到晶圆匣102和可适性嵌晶106中的螺纹式外表面306。在部分实施例中，一或多个螺栓302可以从可适性嵌晶106的下内表面308向外突出。
在部分实施例中，一或多个螺栓302可以包括能够经受高温而不致损坏的材料，例如不锈钢。在部分实施例中，一或多个螺栓302可以包括真空螺栓，其分别包括从螺栓顶表面延伸到螺栓底部的孔，以提供被捕获的气体自晶圆匣102及/或可适性嵌晶106内的盲孔的底部、侧边及肩部而被移除的一路径，从而允许真空室内的一改善真空状态。在部分实施例中，孔可以沿着螺栓的中心轴线延伸。在其他实施例中，孔可以沿着螺栓的边缘延伸。
在各种实施例中，一或多个螺栓302可以包括任何数量的螺栓。举例而言，在部分实施例中，一或多个螺栓302可以包括三个螺栓。在其他实施例中，一或多个螺栓302可以包括多于三个螺栓。在部分实施例中，一或多个螺栓302的位置自沿着晶圆匣102的上表面布置的手柄(未示出)偏移。
图3C绘示了可适性嵌晶106的三维视图310，其示出了沿着可适性嵌晶106的下内表面308暴露的一或多个螺栓302。
图4绘示了晶圆匣系统的部分实施例的截面图，其包括通过一或多个支持结构和一或多个螺栓固接到晶圆匣中的可适性嵌晶。
晶圆匣系统400包括布置在一晶圆匣102的一内腔中的一可适性嵌晶106。可适性嵌晶106具有一上外表面106u，其在一或多个接点402处接触晶圆匣102的上内表面102u。在部分实施例中，晶圆匣102的上内表面102u可以包括成角度的一表面(即，相对于支撑杆206以大于零的锐角成角度的一表面)。在部分实施例中，可适性嵌晶106可以包括一或多个螺栓302，其延伸通过晶圆匣102和可适性嵌晶106的上表面。在部分实施例中，一或多个螺栓302可位于自一或多个接点402横向偏移的位置。这导致一或多个螺栓302延伸通过晶圆匣102和可适性嵌晶106之间的一间隙404。
可适性嵌晶106还具有一下外表面106L，其接触一或多个支持结构406。此一或多个支持结构406被布置在晶圆匣102的下内表面102L和可适性嵌晶106的下外表面106L之间。在部分实施例中，一或多个支持结构406可以自晶圆匣102的下内表面102L垂直延伸穿过可适性嵌晶106的第一群分离脊202中的一或多个。一或多个支持结构406包括刚性材料，其被配置为提供可适性嵌晶106的结构支持，以使可适性嵌晶106被刚性地固定在晶圆匣102中。举例而言，在各种实施例中，一或多个支持结构406可以包括塑料或金属(例如，不锈钢)。在部分实施例中，一或多个支持结构406可以包括具有实质上正方形或矩形的横截面形状的主体。
在部分实施例中，可适性嵌晶106的下外表面106L可包括脊部408，其在与一或多个支持结构406相交的方向上延伸。在这样的实施例中，一或多个支持结构406可以具有插槽(即凹陷)，其布置在支持结构406的上表面内。此插槽被配置为横向地和垂直地接触脊部408，从而提供可适性嵌晶106的一增加的横向支持。
图5A至图5B绘示了通过支持结构和螺栓固接到晶圆匣中的可适性嵌晶的晶圆匣系统的其他部分实施例。
如图5A的横截面图500与图5B的三维视图506所示，第一群组的一或多个螺栓302延伸通过晶圆匣102和可适性嵌晶106的上表面。第二群组的一或多个螺栓502延伸穿过一或多个支持结构406以及晶圆匣102和可适性嵌晶106的下表面。在部分实施例中，第二群组的一或多个螺栓502可以分别包括一真空螺栓，其具有由外边缘围绕的孔。在部分实施例中，第二群组的一或多个螺栓502可以自可适性嵌晶106的下内表面504向外突出。第二群组的一或多个螺栓502配置为用以保持一或多个支持结构406以及可适性嵌晶106位于晶圆匣102的一内腔内。
图6绘示了具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统的部分实施例的三维视图600。三维视图600绘示了上述关于图1A至图5B的一些实施例。
图7为半导体制造系统700的部分实施例的方块图，所述半导体制造系统被配置为使用具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统来输送半导体晶圆。
半导体制造系统700包括自动晶圆输送工具702，其被配置为将半导体晶圆704转移到设置在晶圆匣102中的可适性嵌晶106内的多个晶圆插槽中的一个。在部分实施例中，自动晶圆输送工具702可以被配置为自动地将半导体晶圆704从第一制程工具自动转移到可适性嵌晶106。在其他实施例中，自动晶圆输送工具702可以被配置为自动地将半导体晶圆704从晶圆匣102转移到可适性嵌晶106。在部分实施例中，自动晶圆输送工具702能够转移具有比半导体晶圆704更大直径的晶圆。举例而言，在部分实施例中，自动晶圆输送工具702可以能够传送200毫米晶圆，而半导体晶圆704可以是150毫米晶圆。
晶圆匣102与可适性嵌晶106被传送到半导体制程工具708的入口710。在部分实施例中，晶圆匣102可以通过传送系统706被传送到半导体制程工具708。举例而言，在部分实施例中，晶圆匣102可以由在轨道上行进的空中运输(overhead transport；OHT)车辆输送。空中运输车辆可以被配置为用以升起一第一工具的装载端口的晶圆匣102，以沿着轨道横向移动晶圆匣，及/或将晶圆匣降低到一工具的装载端口。
半导体制程工具708包括装载端口712，其与传送系统706进行传输并且被配置为用以接收晶圆匣102。在部分实施例中，装载端口712耦合到真空泵713，真空泵713被配置为用以在装载端口712产生一真空。在部分实施例中，可适性嵌晶106具有一第一尺寸(例如长度、宽度及/或深度)，并且晶圆匣102具有大于第一尺寸的一第二尺寸(例如长度、宽度及/或深度)。在部分实施例中，装载端口712不能接收具有第一尺寸的晶圆匣(即，装载端口712将不能接收被配置为用以保持半导体晶圆704的晶圆匣，而是能够接收具有保持半导体晶圆704的可适性嵌晶106的晶圆匣102)。因此，在这样的实施例中，可适性嵌晶允许半导体制程工具708接收具有若非有它则不能被接收的直径的半导体晶圆。
一晶圆输送机械手臂714被配置为用以从晶圆匣102中移除半导体晶圆704，晶圆输送机械手臂714被配置为从晶圆匣102中移除半导体晶圆704，并将半导体晶圆704提供给制程元件716，制程元件716被配置为用以在半导体晶圆704上执行半导体制程。在部分实施例中，晶圆输送机械手臂714包括在接点处连接到传送臂的一机械刀片。举例而言，机械刀片可以被配置为用以从可适性嵌晶106接收半导体晶圆704，并且当传输臂将机械臂从可适性嵌晶106移动到制程元件716时保持半导体晶圆704，其中半导体晶圆704在此自机械刀片移除。在部分实施例中，半导体制程工具708可包括控制单元718，其被配置为用以协调晶圆输送机械手臂714和制程元件716的操作。
在各种实施例中，制程元件716可被配置为用以在半导体晶圆704上执行半导体制程(例如，沉积、蚀刻、微影制程等)。在部分实施例中，制程元件716可包括自组装单分子层(self-assembled monolayer；SAM)沉积工具。自组装单分子层沉积工具被配置为用以通过一或多个沉积制程而在半导体晶圆704的表面上形成自组装单分子层。在部分实施例中，制程元件716可以包括一晶圆卡盘717，其具有保持直径大于多个半导体晶圆704的直径的晶圆的能力。举例而言，当半导体晶圆704可以包括200毫米晶圆时，晶圆卡盘717可以具有保持300毫米晶圆的能力。晶圆卡盘717被配置为用以在执行半导体制程的同时，保持半导体晶圆704。
一旦制程元件716已经在晶圆上执行了半导体制程，晶圆输送机械手臂714被配置为用以将处理后的晶圆720从制程元件716传送到晶圆匣中的可适性嵌晶106。一旦在可适性嵌晶106内的半导体晶圆上的处理完成，则晶圆匣102接着从装载端口712被移除。
图8绘示了半导体制程的方法800的流程图，其使用具有被配置为保持半导体晶圆的可适性嵌晶的晶圆匣系统来输送半导体晶圆。
尽管方法800以一系列操作或事件的形式被绘示及叙述如下，但应当理解的是，所示出的这些操作或事件的顺序不应在一限制意义下来解释。举例而言，部分操作可以与除了本文所示及/或描述的操作或事件之外的其他操作或事件以不同的顺序及/或同时发生。此外，并非所有示出的操作都需要用于实现本文描述的一或多个方面的实施例。进一步而言，本文描绘的一或多个操作可以在一或多个单独的操作及/或阶段中执行。
在步骤802中，具有一第二尺寸的一第二群晶圆插槽的一可适性嵌晶被固接到具有一第一尺寸的一第一群晶圆插槽的一晶圆匣的一内腔中。第二群晶圆插槽的第二尺寸小于第一群晶圆插槽的第一尺寸。
在步骤804中，将半导体晶圆转移到可适性嵌晶的第二群晶圆插槽的其中之一中。在部分实施例中，晶圆可以通过自动晶圆输送工具从制程工具或具有第二尺寸的晶圆插槽的晶圆匣转移。
在步骤806中，将晶圆匣和可适性嵌晶传送到一半导体制程工具。
在步骤808中，将半导体晶圆从可适性嵌晶转移到半导体制程工具内的制程元件。
在步骤810中，一制程通过制程元件在半导体晶圆上被执行。在部分实施例中，制程可以包括在步骤812中，于半导体晶圆上形成自组装单分子层。
在步骤814中，将半导体晶圆从制程元件传送到可适性嵌晶的第二群晶圆插槽的其中之一中。
因此，本揭露涉及包括一可适性嵌晶的一晶圆匣，可适性嵌晶被配置为用以使得具有一第二直径的半导体晶圆能够被晶圆匣保持，且该晶圆匣被配置为保持具有大于第二直径的一第一直径的半导体晶圆。
在部分实施例中，本揭露涉及一种晶圆匣系统。晶圆匣系统包括一晶圆匣，具有一第一群晶圆插槽，其分别被配置为用以接收具有一第一直径的半导体晶圆。晶圆匣系统还包括一可适性嵌晶，布置在所述晶圆匣的一内腔中，且具有一第二群晶圆插槽，所述第二群晶圆插槽分别被配置为用以接收具有一小于所述第一直径的第二直径的半导体晶圆。
在一实施例中，上述的所述可适性嵌晶包括接触所述晶圆匣的所述内腔的一或多个内表面的一或多个外表面。
在一实施例中，上述的晶圆匣系统还包括一或多个固接元件，其配置为用以将所述可适性嵌晶以固定关系固接在所述晶圆匣的所述内腔中。
在一实施例中，上述的一或多个固接元件包括一个或多个螺栓，其延伸通过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的上表面。
在一实施例中，上述的晶圆匣系统还包括一或多个支持结构以及一或多个附加固接元件。一或多个支持结构布置在所述可适性嵌晶的一下外表面和所述晶圆匣的一下内表面之间。一或多个附加固接元件延伸通过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的下表面以及所述一或多个支持结构。
在一实施例中，上述的可适性嵌晶的所述下外表面包括脊部，所述脊部在与所述一或多个支持结构相交的一方向上延伸，以及其中所述一或多个支持结构擦过一围绕所述脊部的槽。
在一实施例中，上述的晶圆匣包括一或多个支持杆，其在所述晶圆匣的下表面和上表面之间垂直延伸以及连接到一第一群分离脊，所述第一群分离脊沿着所述第一群晶圆插槽的周边延伸，并且分别具有一沿着所述第一群晶圆插槽的一者的底部布置的上表面。
在一实施例中，上述的一或多个支持结构垂直延伸经过所述第一群分离脊中的一或多个。
在一实施例中，上述的晶圆匣包括在所述晶圆匣的一第一侧表面内的一第一开口，其具有大于或等于所述第一直径的一第一宽度；其中所述可适性嵌晶包括在所述可适性嵌晶的一第二侧表面内的一第二开口，其具有大于或等于所述第一直径且小于所述第二直径的一第二宽度；其中所述第二侧表面通过一非零距离自所述第一侧表面横向回缩。
在其他部分实施例中，本揭露涉及一种晶圆匣系统。晶圆匣系统包括一晶圆匣，具有一第一群晶圆插槽，其分别具有一第一宽度。晶圆匣系统还包括一可适性嵌晶，以刚性连接固接到所述晶圆匣，并且具有一第二群晶圆插槽，其分别具有小于所述第一宽度的一第二宽度。
在一实施例中，上述的第一群晶圆插槽分别布置在一第一对分离脊之间，所述第一对分离脊延伸围绕所述第一群晶圆插槽的周边；以及其中所述第二群晶圆插槽分别布置在一第二对分离脊之间，所述第二对分离脊延伸围绕所述第二群晶圆插槽的周边。
在一实施例中，上述的第一对分离脊具有与所述第二对分离脊不同的横截面形状。
在一实施例中，上述的第一对分离脊由一第一空间分隔，且所述第二对分离脊由一小于所述第一空间的第二空间分隔。
在一实施例中，上述的晶圆匣包括接触所述可适性嵌晶的一或多个外表面的一或多个内表面。
在一实施例中，上述的晶圆匣包括一或多个支持杆，其在所述晶圆匣的下表面和上表面之间垂直延伸以及连接到所述第一对分离脊，其中所述晶圆匣接触所述可适性嵌晶的所述一或多个外表面的所述一或多个内表面相对于所述一或多个支持杆以大于零的锐角成角度。
在一实施例中，上述的晶圆匣系统还包括一或多个固接元件，其延伸经过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的上表面。
在另外的其他部分实施例中，本揭露涉及一种传送半导体晶圆的方法。方法包括转移一半导体晶圆到在一可适性嵌晶内的一第二群晶圆插槽的其一之中，所述可适性嵌晶布置在一晶圆匣的一内腔中，所述晶圆匣具有一第一群晶圆插槽。此方法还包括：传送所述晶圆匣与所述可适性嵌晶到一半导体制程工具的一装载端口，所述半导体制程工具被配置为用以在所述半导体晶圆执行制造制程。
在一实施例中，上述的可适性嵌晶具有一第一尺寸，所述晶圆匣具有大于所述第一尺寸的一第二尺寸。
在一实施例中，上述的所述装载端口无法接收具有所述第一尺寸的一晶圆匣。
在一实施例中，上述的半导体制程工具包括一自组装单分子层沉积工具。
上文概述了若干实施例的特征，以便本领域熟悉此项技艺者可更好地理解本揭露的态样。本领域熟悉此项技艺者应当了解到他们可容易地使用本揭露作为基础来设计或者修改其他制程及结构，以实行相同目的及/或实现相同优势的。本领域熟悉此项技艺者亦应当了解到，此类等效构造不脱离本揭露的精神及范畴，以及在不脱离本揭露的精神及范畴的情况下，其可对本文进行各种改变、取代及变更。

Claims (17)

1.一种晶圆匣系统，其特征在于，包括：
一晶圆匣，具有一第一群晶圆插槽，分别被配置为用以接收具有一第一直径的半导体晶圆；
一可适性嵌晶，布置在所述晶圆匣的一内腔中，且具有一第二群晶圆插槽，所述第二群晶圆插槽分别被配置为用以接收具有一小于所述第一直径的第二直径的半导体晶圆；以及
一个或多个真空螺栓，延伸通过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的上表面，用以将所述可适性嵌晶以固定关系固接在所述晶圆匣的所述内腔中，所述真空螺栓包括从所述真空螺栓顶表面延伸到所述真空螺栓底部的孔。
2.根据权利要求1所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述可适性嵌晶包括接触所述晶圆匣的所述内腔的一或多个内表面的一或多个外表面。
3.根据权利要求1所述的晶圆匣系统，其特征在于，还包括：
一或多个支持结构，布置在所述可适性嵌晶的一下外表面和所述晶圆匣的一下内表面之间；以及
一或多个附加固接元件，其延伸通过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的所述下外表面以及所述一或多个支持结构。
4.根据权利要求3所述的晶圆匣系统，
其特征在于，所述可适性嵌晶的所述下外表面包括脊部，所述脊部在与所述一或多个支持结构相交的一方向上延伸；以及
其中所述一或多个支持结构擦过一围绕所述脊部的槽。
5.根据权利要求3所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述晶圆匣包括一或多个支持杆，其在所述晶圆匣的下表面和所述上表面之间垂直延伸以及连接到一第一群分离脊，所述第一群分离脊沿着所述第一群晶圆插槽的周边延伸，并且分别具有一沿着所述第一群晶圆插槽的一者的底部布置的上表面。
6.根据权利要求5所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述一或多个支持结构垂直延伸经过所述第一群分离脊中的一或多个。
7.根据权利要求1所述的晶圆匣系统，
其特征在于，所述晶圆匣包括在所述晶圆匣的一第一侧表面内的一第一开口，其具有大于或等于所述第一直径的一第一宽度；
其中所述可适性嵌晶包括在所述可适性嵌晶的一第二侧表面内的一第二开口，其具有大于或等于所述第一直径且小于所述第二直径的一第二宽度；
其中所述第二侧表面通过一非零距离自所述第一侧表面横向回缩。
8.一种晶圆匣系统，其特征在于，包括：
一晶圆匣，具有一第一群晶圆插槽，分别具有一第一宽度；
一可适性嵌晶，以刚性连接固接到所述晶圆匣，并且具有一第二群晶圆插槽，其分别具有小于所述第一宽度的一第二宽度；以及
一个或多个真空螺栓，延伸通过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的上表面，用以将所述可适性嵌晶以固定关系固接在所述晶圆匣，所述真空螺栓包括从所述真空螺栓顶表面延伸到所述真空螺栓底部的孔。
9.根据权利要求8所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述第一群晶圆插槽分别布置在一第一对分离脊之间，所述第一对分离脊延伸围绕所述第一群晶圆插槽的周边；以及
其中所述第二群晶圆插槽分别布置在一第二对分离脊之间，所述第二对分离脊延伸围绕所述第二群晶圆插槽的周边。
10.根据权利要求9所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述第一对分离脊具有与所述第二对分离脊不同的横截面形状。
11.根据权利要求9所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述第一对分离脊由一第一空间分隔，且所述第二对分离脊由一小于所述第一空间的第二空间分隔。
12.根据权利要求9所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述晶圆匣包括接触所述可适性嵌晶的一或多个外表面的一或多个内表面。
13.根据权利要求9所述的晶圆匣系统，其特征在于，所述晶圆匣包括一或多个支持杆，其在所述晶圆匣的下表面和所述上表面之间垂直延伸以及连接到所述第一对分离脊，其中所述晶圆匣接触所述可适性嵌晶的所述一或多个外表面的所述一或多个内表面相对于所述一或多个支持杆以大于零的锐角成角度。
14.一种传送半导体晶圆的方法，其特征在于，包括：
转移一半导体晶圆到在一可适性嵌晶内的一第二群晶圆插槽的其一之中，所述可适性嵌晶布置在一晶圆匣的一内腔中，所述晶圆匣具有一第一群晶圆插槽；
传送所述晶圆匣与所述可适性嵌晶到一半导体制程工具的一装载端口，所述半导体制程工具被配置为用以在所述半导体晶圆执行制造制程；以及
在所述装载端口产生一真空，
其中所述可适性嵌晶与所述晶圆匣是透过延伸通过所述晶圆匣和所述可适性嵌晶的上表面的一个或多个真空螺栓所固定，在所述装载端口产生所述真空的步骤中，所述装载端口中的气体通过从所述真空螺栓顶表面延伸到所述螺栓底部的孔被移除。
15.根据权利要求14所述的传送半导体晶圆的方法，其特征在于，所述可适性嵌晶具有一第一尺寸，所述晶圆匣具有大于所述第一尺寸的一第二尺寸。
16.根据权利要求15所述的传送半导体晶圆的方法，其特征在于，所述装载端口无法接收具有所述第一尺寸的一晶圆匣。
17.根据权利要求14所述的传送半导体晶圆的方法，其特征在于，所述半导体制程工具包括一自组装单分子层沉积工具。
CN201611200189.4A 2015-12-29 2016-12-22 晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法 Active CN106935537B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562272208P 2015-12-29 2015-12-29
US62/272,208 2015-12-29
US15/288,155 2016-10-07
US15/288,155 US10535541B2 (en) 2015-12-29 2016-10-07 Adaptive inset for wafer cassette system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106935537A CN106935537A (zh) 2017-07-07
CN106935537B true CN106935537B (zh) 2020-06-09

Family

ID=59086747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611200189.4A Active CN106935537B (zh) 2015-12-29 2016-12-22 晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法

Country Status (3)

Country Link
US (3) US10535541B2 (zh)
CN (1) CN106935537B (zh)
TW (1) TWI621572B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10734268B1 (en) * 2017-08-30 2020-08-04 Murata Machinery, Ltd. Modularity of Tec-Cell, FOUP and substrate containers and carriers
US10504762B2 (en) * 2018-02-06 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Bridging front opening unified pod (FOUP)
TWI740502B (zh) * 2020-05-15 2021-09-21 強友企業有限公司 晶圓載具與收納晶圓於晶圓載具之方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452795A (en) * 1994-11-07 1995-09-26 Gallagher; Gary M. Actuated rotary retainer for silicone wafer box
CN201117640Y (zh) * 2007-07-02 2008-09-17 北京有色金属研究总院 硅片适配器
CN103575075A (zh) * 2012-07-25 2014-02-12 中国科学院微电子研究所 一种硅片甩干系统
CN104465463A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种承托多个尺寸硅外延片的花篮结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5570987A (en) * 1993-12-14 1996-11-05 W. L. Gore & Associates, Inc. Semiconductor wafer transport container
KR0135049B1 (ko) 1994-05-31 1998-04-20 양승택 반도체 제조장비의 웨이퍼 장착 카세트
US6341703B1 (en) 1998-04-06 2002-01-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Wafer cassette having dividers of different length or color
TWI276198B (en) 2003-10-20 2007-03-11 Advanced Semiconductor Eng Method for processing wafers and wafer carrier used in the method
MY137625A (en) * 2004-11-23 2009-02-27 Entegris Inc Wafer container with secondary wafer restraint system
JP2009010009A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
US8673783B2 (en) * 2010-07-02 2014-03-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal conductor chemical mechanical polish

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452795A (en) * 1994-11-07 1995-09-26 Gallagher; Gary M. Actuated rotary retainer for silicone wafer box
CN201117640Y (zh) * 2007-07-02 2008-09-17 北京有色金属研究总院 硅片适配器
CN103575075A (zh) * 2012-07-25 2014-02-12 中国科学院微电子研究所 一种硅片甩干系统
CN104465463A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种承托多个尺寸硅外延片的花篮结构

Also Published As

Publication number Publication date
TWI621572B (zh) 2018-04-21
TW201733879A (zh) 2017-10-01
US11189510B2 (en) 2021-11-30
CN106935537A (zh) 2017-07-07
US20170186638A1 (en) 2017-06-29
US10535541B2 (en) 2020-01-14
US11183407B2 (en) 2021-11-23
US20200051843A1 (en) 2020-02-13
US20200051842A1 (en) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210143034A1 (en) Transfer chambers with an increased number of sides, semiconductor device manufacturing processing tools, and processing methods
CN106935537B (zh) 晶圆匣系统以及传送半导体晶圆的方法
KR102102484B1 (ko) 카세트 어셈블리
KR100921519B1 (ko) 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 설비, 그리고상기 장치의 기판 이송 방법
US9214375B2 (en) End effector having multiple-position contact points
US7308757B2 (en) Intermediate product manufacturing apparatus, and intermediate product manufacturing method
US20200251367A1 (en) Integrated chip die carrier exchanger
CN116848629A (zh) 用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局
US9478697B2 (en) Reusable substrate carrier
US20120279415A1 (en) Automatic handling system applied to many wafer processing devices
US20030063967A1 (en) Method and apparatus for minimizing semiconductor wafer contamination
US20090184028A1 (en) Wafer cassette
CN105390426B (zh) 适配器工具和晶片搬运系统
US20230005771A1 (en) Separators for handling, transporting, or storing semiconductor wafers
CN221239603U (zh) 半导体结构
CN107004625B (zh) 小型制造装置和生产线上的装置间输送系统
TW202406005A (zh) 真空吸盤及其使用方法
KR101577339B1 (ko) 웨이퍼 이재장치
TWI608980B (zh) 生產基板之方法
JPS615540A (ja) カ−トリツジ
GB2383898A (en) Silicon slice processing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant