CN107507788A - 晶圆加工机及其加工处理方法 - Google Patents

Abstract

一种晶圆加工机及其加工处理方法，由每一工作站内的传感器监测工作站的工作状态产生一正常状态信号或一异常状态信号，通过一控制装置接收各工作站的传感器传出的正常状态信号或异常状态信号，判断该控制装置是否收到至少一个异常状态信号，若收到至少一个异常状态信号，该控制装置产生一回收信号控制一机械手臂执行一晶圆回收程序，反之该控制装置产生一驱动信号控制一机械手臂执行一正常工作程序，所述晶圆回收程序先回收发出正常状态信号的工作站内的一晶圆，再回收发出异常状态信号的工作站内的另一晶圆。

Description

晶圆加工机及其加工处理方法

技术领域

本发明涉及一种晶圆加工机及其加工处理方法，特别是一种发生异常时优先回收正常状态下工作站内的晶圆，再回收异常状态下工作站内的晶圆的晶圆加工机及其加工处理方法。

背景技术

晶圆通过连续加工将电路制作于表面上，完成各种需求的电子零件，而晶圆的加工过程则视制作需求而定，但大多都会有多个步骤如压合、冷却及加热等等步骤。

当前的晶圆加工机，针对各个工作站的作业类型需求，会设置一些传感器来辅助作业，如压力传感器以感测压合的力量是否足够、真空度传感器以感测工作站腔室是否密闭、温度传感器以感测工作站腔室内的温度是否足够等等。

当上述晶圆加工机的任一个或多个工作站发生异常时，会使整个工作序列都停下来且晶圆停留在工作站内，并等待相关人员来排除异常，然而晶圆在每一个工作站内所能停留的时间是有一定的极限，当晶圆停留在某一工作站内的时间过长时晶圆损坏的机率就会越高，如停留在烤箱内时间太久导致晶圆过烤而报废，因晶圆属于高精密度且高价值的对象，任何的异常状况都有可能导致晶圆损坏，而任一晶圆的损坏都是重大的损失。

因此，要如何解决上述的问题与缺陷，即为本发明人与从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

因此，为有效解决上述的问题，本发明的主要目的在于提供一种具有异常时自动回收晶圆的晶圆加工机及其加工处理方法。

本发明的另一主要目的在于提供一种依据异常状况不同而自动调整晶圆回收顺序的晶圆加工机及其加工处理方法。

本发明的另一主要目的在于提供一种依据各工作站当前状况不同而自动调整晶圆回收顺序的晶圆加工机及其加工处理方法。

本发明的另一主要目的在于提供一种依据晶圆价值高低而自动调整晶圆回收顺序的晶圆加工机及其加工处理方法。

为达到上述的目的，本发明提供一种晶圆加工机，包括：一机械手臂；至少一工作站，每一工作站具有至少一传感器监测该工作站的工作状况产生一正常状态信号或一异常状态信号；一控制装置，与该机械手臂及这些工作站连接，且接收各工作站的传感器传出的正常状态信号或异常状态信号，并根据该异常状态信号产生一回收信号控制该机械手臂先回收发出正常状态信号的工作站内的一晶圆，再回收发出异常状态信号的工作站内的另一晶圆。

前述传感器为压力传感器、温度传感器或真空度传感器其中任一个或组合。

前述控制装置包括：一输入单元，用以接收该正常状态信号或该异常状态信号；一判断单元，根据这些正常状态信号判断所有处于正常状态下工作站目前的工作状态剩余时间、内部剩余空间及内部空间温度产生一判断结果；一规划单元，由该判断结果规划晶圆回收的优先级并产生一规划结果；一驱动单元，将该规划结果转换成该回收信号；一输出单元，用以输出该回收信号；一储存单元，用以保存该规划结果及储存晶圆的回收记录。

前述晶圆加工机还具有一总回收站，所述总回收站具有一容置空间用以容置回收后的所有晶圆。

前述总回收站的容置空间大于或等于所有工作站的作业空间总和。

前述晶圆加工机还具有一异常警报器与该控制装置连接且产生一异常警告信号。

本发明另外提供一种晶圆加工处理方法，包括：每一工作站的传感器监测工作站的工作状态产生一正常状态信号或一异常状态信号；通过一控制装置接收各工作站的传感器传出的正常状态信号或异常状态信号；该控制装置是否收到至少一个异常状态信号；若是，该控制装置产生一回收信号控制一机械手臂执行一晶圆回收程序；若否，该控制装置产生一驱动信号控制一机械手臂执行一正常工作程序。

前述传感器监测这些工作站的压力状态、温度状态或真空度状态其中任一个或多个。

前述晶圆加工处理方法还包括：回收后的晶圆集中至一总回收站内加以保存。

前述晶圆回收程序包括：该机械手臂先回收发出正常状态信号的工作站内的一晶圆；该机械手臂再回收发出异常状态信号的工作站内的另一晶圆。

前述晶圆加工处理方法还包括：该控制装置通过一异常警报器产生一异常警告信号，且该控制装置同时进行一计时程序；该控制装置判断该计时程序结束前工作站异常状态是否排除。

附图说明

图1A为本发明的晶圆加工机第一实施例的方块示意图；

图1B为本发明的控制装置的方块示意图；

图2为本发明的晶圆加工机第二实施例的方块示意图；

图3为本发明的晶圆加工机第三实施例的方块示意图；

图4为本发明的晶圆加工机第四实施例的方块示意图；

图5为本发明的第一实施例的加工异常处理方法流程示意图；

图6为本发明的第二实施例的加工异常处理方法流程示意图；

图7为本发明的第三实施例的加工异常处理方法流程示意图；

图8为本发明的第四实施例的加工异常处理方法流程示意图。

附图标记说明

工作站1

传感器11

作业空间12

控制装置2

输入单元21

判断单元22

规划单元23

驱动单元24

输出单元25

储存单元26

机械手臂3

总回收站4

容置空间41

异常警报器5

步骤S1、S2、S3、S31、S32、S4、S5、S6、S7、S8 。

具体实施方式

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附附图的较佳实施例予以说明。

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据附图的较佳实施例予以说明。

请参考图1A及图1B为本发明的晶圆加工机第一实施例的方块示意图及控制装置的方块示意图，本发明的晶圆加工机包括：多个工作站1、一控制装置2及一机械手臂3。

这些工作站1例如但不限制为压合设备、冷却设备或加热设备，每一工作站1都具有至少一传感器11及一作业空间12，该传感器11依据工作站1所进行的工作选用适当的类型，例如为压力传感器、温度传感器或真空度传感器其中任一个或组合，该作业空间12用以容置晶圆，上述的传感器11监测该工作站的工作状况来产生一正常状态信号或一异常状态信号。

该控制装置2例如但不限制为一计算机，该控制装置2包括一输入单元21、一判断单元22、一规划单元23、一驱动单元24、一输出单元25及一储存单元26，该输入单元21与每一传感器11连接并接收该正常状态信号或该异常状态信号，该输入单元21将这些正常或异常的状态信号传给判断单元22，该判断单元22依据这些状态信号判断所有处于正常状态下工作站1目前工作状态的剩余时间、内部剩余空间及内部空间温度等条件以产生一判断结果，该规划单元23接收该判断结果后并根据工作站内部剩余的作业空间、晶圆当前温度或晶圆价值等综合因素规划产生一规划结果并传给该储存单元26及该驱动单元24，该驱动单元24将该规划结果转换成一回收信号后传给该输出单元25，该输出单元25将该回收信号输出给该机械手臂3，该储存单元26用以保存该规划结果及晶圆回收记录，以便日后复工时各晶圆可接续回收程序前最后一个加工步骤，也便于相关人员处理异常时了解整个晶圆回收过程，上述影响晶圆回收顺序的条件的优先程度可事先加以设定，例如根据加工机的规格类型或各晶圆价值等等自行加以设定，或由规划单元23自行规画产生优化的结果。

该机械手臂3与该输出单元25连接并接收该回收信号以进行一晶圆回收程序，该机械手臂3将各工作站1内的晶圆加以回收，所述机械手臂3先将发出正常状态信号的工作站1的晶圆回收，再回收发出异常状态信号的工作站1内的另一晶圆，所述机械手臂3可根据承载晶圆的需求任意替换对应的夹具或支架。

请参考图2为本发明的晶圆加工机第二实施例的方块示意图，所述部分结构与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，但本实施例与前述第一实施例最主要的差异为还具有一总回收站4，所述总回收站4具有一容置空间41用以容置回收后的所有晶圆，该总回收站4与该控制装置2连接并回报容置空间41内当前的状态如剩余空间及温度等，所述容置空间41大于或等于所有工作站1的作业空间12总和，以确保所有回收后的晶圆都能收入容置空间41内。

请参考图3为本发明的晶圆加工机第三实施例的方块示意图，所述部分结构与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，但本实施例与前述第一实施例最主要的差异为还具有一异常警报器5与该控制装置2连接且产生一异常警告信号，该异常警告信号可为但不限制如警报声进行公开播送或错误信息传递至远程的另一主机供给相关人员得知，且同一时间内控制装置2进行一计时程序，所述控制装置2判断该计时程序结束前各工作站1的异常状态是否排除。

请参考图4为本发明的晶圆加工机第四实施例的方块示意图，所述部分结构与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，但本实施例与前述第一实施例最主要的差异为还具有一总回收站4及一异常警报器5，该总回收站4及该异常警报器5分别与该控制装置2连接，所述总回收站4具有一容置空间41用以容置回收后的所有晶圆，该容置空间41大于或等于所有工作站1的作业空间12总和，以确保所有回收后的晶圆都能收入容置空间41内，且该总回收站4回报容置空间41内当前的状态如剩余空间及温度等供控制装置2参考，该异常警报器5产生一异常警告信号，该异常警告信号可为但不限制如警报声进行公开播送或错误信息传递至远程的另一主机供给相关人员得知，在同一时间内控制装置2进行一计时程序，所述控制装置2判断该计时程序结束前各工作站1的异常状态是否排除，当计时程序结束时且异常状态尚未排除时，该机械手臂3将依序把晶圆回收到该总回收站4内加以保存。

请参考图5为本发明第一实施例的加工异常处理方法流程示意图，并辅以参考图1A及图1B，本发明第一实施例的加工异常处理方法包括：

步骤S1：每一工作站的传感器监测工作站的工作状态产生一正常状态信号或一异常状态信号。如上所述各工作站1的传感器11针对当前的工作状态产生正常状态信号或异常状态信号，而根据各工作站1的工作内容不同，该传感器11监测这些工作站1的压力状态、温度状态或真空度状态其中任一个或多个。

步骤S2：通过一控制装置接收各工作站的传感器传出的正常状态信号或异常状态信号。如上所述由控制装置2接收所有的传感器11传来的正常状态信号或异常状态信号。

步骤S3：该控制装置是否收到至少一个异常状态信号。如上所述控制装置2确认是否有收到一个或以上的异常状态信号，进而判断是否有任一个或多个工作站1发生异常。

步骤S4：该控制装置产生一驱动信号控制一机械手臂执行一正常工作程序。如上所述若控制装置2没有收到任何的异常状态信号，即代表各个工作站1当前处于无异常的状态，此时控制装置2则产生一驱动信号来控制机械手臂3进行预定的工作行程。

步骤S5：该控制装置产生一回收信号控制一机械手臂执行一晶圆回收程序。如上所述若控制装置2收到任何一个或多个异常状态信号，即代表某一工作站1或多个工作站1当前处于异常的状态，此时控制装置2将会根据各工作站1内部剩余的作业空间、晶圆当前温度或晶圆价值等综合因素来规划晶圆回收的顺序，并产生回收信号以控制机械手臂3执行晶圆回收程序。

上述步骤S5控制装置2会依据一些不同的因素来规划晶圆回收的顺序，大致上可以分为空间因素、温度因素及价值因素。

在以工作站1内的作业空间12作为限制因素时，当控制装置2收到正常状态信号后由判断单元22判读这些正常状态信号后，确定各个发出正常状态信号工作站1当前工作状况产生一判断结果，由规划单元23加以分析各工作站1当前正在进行的工作剩余时间产生一规划结果，由驱动单元24将该规划结果转换成对应的回收信号后使机械手臂3执行晶圆回收程序。

在以晶圆温度作为限制因素时，当控制装置2收到正常状态信号后由判断单元22判读这些正常状态信号后，确定各个发出正常状态信号工作站1当前内部剩余空间产生一判断结果，由规划单元23加以分析判断结果，并根据各个正常状态下的工作站1当前的晶圆温度产生一规划结果，由驱动单元24将该规划结果转换成对应的回收信号后使机械手臂3执行晶圆回收程序。

在以晶圆价值作为限制因素时，当控制装置2收到正常状态信号后由判断单元22判读这些正常状态信号后，确定各个发出正常状态信号工作站1当前设备是否良好产生一判断结果，由规划单元23加以分析判断结果，并根据各个正常状态下的工作站1当前的晶圆价值产生一规划结果，由驱动单元24将该规划结果转换成对应的回收信号后使机械手臂3执行晶圆回收程序。

控制装置2根据上述空间因素、温度因素及价值因素等综合因素来规划晶圆回收的顺序，可择一或多个限制条件来设定，例如以温度因素做为单一限制条件下，晶圆都需先降温完成后才可以回收；例如以温度因素及价值因素做为多个限制条件下，价值高的晶圆优先降温并回收，再降温并回收其他价值次高的晶圆；上述的限制条件可根据需求自行加以设定或由规划单元23自行规画产生优化的结果。

步骤S6：该机械手臂先回收发出正常状态信号的工作站内的一晶圆。如上所述机械手臂3执行晶圆回收程序，优先将发出正常状态信号的工作站内的晶圆优先回收。

步骤S7：该机械手臂再回收发出异常状态信号的工作站内的另一晶圆。如上所述机械手臂3继续执行晶圆回收程序，再将发出异常状态信号的工作站内的晶圆优先回收。

上述步骤S6、S7优先回收发出正常状态信号工作站内的晶圆，再回收发出异常状态信号工作站内的晶圆，其目的是确保能回收到最多还未因异常而做坏的晶圆，借以降低因单一工作站1异常而导致整批晶圆产品做坏的损失。

请参考图6为本发明的第二实施例的加工异常处理方法流程示意图，并辅以参考图2，所述部分方法与前述第一实施例的加工异常处理方法相同，故在此将不再赘述，但本实施例的加工异常处理与前述第一实施例的加工异常处理最主要的差异为还具有：

步骤S8：回收后的晶圆集中至一总回收站内加以保存。如上所述总回收站4与控制装置2连接并回报容置空间41当前的状态如剩余空间及温度等，将回收后的晶圆全部集中到总回收站4内加以保存。

请参考图7为本发明第三实施例的加工异常处理方法流程示意图，并辅以参考图3，所述部分方法与前述第一实施例的加工异常处理方法相同，故在此将不再赘述，但本实施例的加工异常处理与前述第一实施例的加工异常处理最主要的差异为还具有：

步骤S31：该控制装置通过一异常警报器产生一异常警告信号，且该控制装置同时进行一计时程序。如上所述控制装置2连接一异常警报器5，当控制装置2接收到一个以上的异常状态信号时进行一计时程序如倒数计时，其计时时间长短可根据需求自行设定例如十分钟，同时间异常警报器5会发出一异常警告信号例如警报声或传递一错误信息给进行远程监控的另一主机，在这计时程序进行时间内异常警告信号会持续的产生。

步骤S32：该控制装置判断该计时程序结束前工作站异常状态是否排除。如上所述在计时程序结束前，如有相关人员得知此信息后来加以排除异常，则进行步骤S4以执行正常工作程序，如没有计时程序结束时还无相关人员处理或异常无法排除，则进行步骤S5以执行晶圆回收程序。

请参考图8为本发明第四实施例的加工异常处理方法流程示意图，并辅以参考图4，所述部分方法与前述第一实施例的加工异常处理方法相同，故在此将不再赘述，但本实施例的加工异常处理与前述第一实施例的加工异常处理最主要的差异为还具有：

步骤S31：该控制装置通过一异常警报器产生一异常警告信号，且该控制装置同时进行一计时程序。如上所述控制装置2连接一异常警报器5，当控制装置2接收到一个以上的异常状态信号时进行一计时程序如倒数计时，其计时时间长短可根据需求设定自行设定例如十分钟，同时间异常警报器5会发出一异常警告信号例如警报声或传递一错误信息给进行远程监控的另一主机，在这计时程序进行时间内异常警告信号会持续的产生。

步骤S32：该控制装置判断该计时程序结束前工作站异常状态是否排除。如上所述在计时程序结束前，如有相关人员得知此信息后来加以排除异常，则进行步骤S4以执行正常工作程序，如没有计时程序结束时还无相关人员处理或异常无法排除，则进行步骤S5以执行晶圆回收程序。

步骤S8：回收后的晶圆集中至一总回收站内加以保存。如上所述总回收站4与控制装置2连接并回报容置空间41当前的状态如剩余空间及温度等，将回收后的晶圆全部集中到总回收站4内加以保存。

通过本发明的技术手段，本发明相较于当前晶圆加工机有下列优点：

1、发生异常时自动回收所有晶圆；

2、根据不同的异常状况自动优化晶圆回收顺序；

3、根据各工作站当前状况不同自动调整晶圆回收顺序；

4、根据晶圆价值高低而自动调整晶圆回收顺序。

以上已将本发明做一详细说明，但以上所述的，仅为本发明的一较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰等，皆应仍属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种晶圆加工机，其特征在于，包括：

一机械手臂；

至少一工作站，每一工作站具有至少一传感器监测该工作站的工作状况产生一正常状态信号或一异常状态信号；

一控制装置，与该机械手臂及这些工作站连接，且接收各工作站的传感器传出的正常状态信号或异常状态信号，并根据该异常状态信号产生一回收信号控制该机械手臂先回收发出正常状态信号的工作站内的一晶圆，再回收发出异常状态信号的工作站内的另一晶圆。

2.如权利要求1所述的晶圆加工机，其特征在于，该传感器为压力传感器、温度传感器或真空度传感器其中任一个或组合。

3.如权利要求1所述的晶圆加工机，其特征在于，该控制装置包括：

一输入单元，用以接收该正常状态信号或该异常状态信号；

一判断单元，根据这些正常状态信号判断所有处于正常状态下工作站目前的工作状态剩余时间、内部剩余空间及内部空间温度产生一判断结果；

一规划单元，由该判断结果规划晶圆回收的优先级并产生一规划结果；

一驱动单元，将该规划结果转换成该回收信号；

一输出单元，用以输出该回收信号；

一储存单元，用以保存该规划结果及储存晶圆的回收记录。

4.如权利要求1所述的晶圆加工机，其特征在于，还具有一总回收站，所述总回收站具有一容置空间用以容置回收后的所有晶圆。

5.如权利要求4所述的晶圆加工机，其特征在于，该容置空间大于或等于所有工作站的作业空间总和。

6.如权利要求1所述的晶圆加工机，其特征在于，还具有一异常警报器与该控制装置连接且产生一异常警告信号。

7.如权利要求1所述的晶圆加工机，其特征在于，该控制装置为一计算机。

8.一种晶圆加工处理方法，其特征在于，包括：

每一工作站的传感器监测工作站的工作状态产生一正常状态信号或一异常状态信号；

通过一控制装置接收各工作站的传感器传出的正常状态信号或异常状态信号；

该控制装置是否收到至少一个异常状态信号；

若是，该控制装置产生一回收信号控制一机械手臂执行一晶圆回收程序；

若否，该控制装置产生一驱动信号控制一机械手臂执行一正常工作程序。

9.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，该传感器监测这些工作站的压力状态、温度状态或真空度状态其中任一个或多个。

10.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，这些正常状态信号由该控制装置内的一判断单元及一规划单元及一驱动单元加以判断分析后产生该回收信号，该判断单元判读正常状态信号后确定各个正常状态下的工作站当前工作状况并产生一判断结果，所述判断结果由该规划单元加以分析，并根据各个正常状态下的工作站当前的工作剩余时间产生一规划结果，该驱动单元将该规划结果转换成对应的回收信号。

11.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，这些正常状态信号由该控制装置内的一判断单元及一规划单元及一驱动单元加以判断分析后产生该回收信号，该判断单元判读正常状态信号后确定各个正常状态下的工作站内部剩余空间并产生一判断结果，所述判断结果由该规划单元加以分析，并根据各个正常状态下的工作站当前的晶圆温度产生一规划结果，该驱动单元将该规划结果转换成对应的回收信号。

12.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，这些正常状态信号由该控制装置内的一判断单元及一规划单元及一驱动单元加以判断分析后产生该回收信号，该判断单元判读正常状态信号后确定各个正常状态下的工作站设备是否良好并产生一判断结果，所述判断结果由该规划单元加以分析，并根据各个正常状态下的工作站当前的晶圆价值产生一规划结果，该驱动单元将该规划结果转换成对应的回收信号。

13.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，还包括：回收后的晶圆集中至一总回收站内加以保存。

14.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，该晶圆回收程序包括：

该机械手臂先回收发出正常状态信号的工作站内的一晶圆；

该机械手臂再回收发出异常状态信号的工作站内的另一晶圆。

15.如权利要求8所述的晶圆加工处理方法，其特征在于，还包括：

该控制装置通过一异常警报器产生一异常警告信号，且该控制装置同时进行一计时程序；

该控制装置判断该计时程序结束前工作站异常状态是否排除。