CN110534467A - 保持晶圆清洁的传送系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种保持晶圆清洁的传送系统和方法，该系统包括清洁腔室、第一机械手臂、第二机械手臂。第一机械手臂配置以将晶圆传送进清洁腔室，其中第一机械手臂包括第一罩盖，当晶圆在第一机械手臂上传送时大致上覆盖晶圆；清洁腔室配置以清洁晶圆；第二机械手臂配置以将晶圆传送出清洁腔室，其中第二机械手臂包括第二罩盖，当晶圆在第二机械手臂上传送时大致上覆盖晶圆，其中，第二机械手臂与第一机械手臂不同。

Description

保持晶圆清洁的传送系统及方法
技术领域
本公开实施例是有关于一种晶圆传送系统及方法，特别是有关于一种保持晶圆清洁的传送系统及方法。
背景技术
集成电路形成在晶圆或半导体基板上。集成电路的形成可包括许多的制程步骤像是各种层的沉积、蚀刻、烘烤。集成电路可被分成个别的晶粒，而晶粒可被封装并粘贴至电路板。
在生产集成电路的各种制程步骤中，在晶圆表面上形成各种表面。在制程期间人造物(artifacts)也可能沿着晶圆的表面被沉积。因此，可能需要清洁这些晶圆上的人造物以增加晶圆的产品良率。
一种清洁且干燥晶圆的方法是旋转清洁。旋转清洁包括分配(dispensing)一种液体清洁溶液到晶圆上并旋转晶圆以移除溶液，因此，干燥晶圆。然而，在这种旋转清洁的过程，液体清洁溶液可能会泼溅或是凝结在旋转清洁进行的清洁腔室中的表面。此泼溅或凝结的液体清洁溶液接着可能会滴下或形成在被传送至旋转清洁的晶圆上，或是从旋转清洁传送出的晶圆上，因而污染晶圆。因此，传统传送晶圆的技术并非令人完全满意。
发明内容
根据本公开的一些实施例，提供一种保持晶圆清洁的传送系统，包括清洁腔室、第一机械手臂、第二机械手臂。清洁腔室配置以清洁晶圆；第一机械手臂配置以将晶圆传送进清洁腔室，其中第一机械手臂包括第一罩盖，当晶圆在第一机械手臂上传送时第一罩盖大致上覆盖晶圆；第二机械手臂配置以将晶圆传送出清洁腔室，其中第二机械手臂包括第二罩盖，当晶圆在第二机械手臂上传送时第二罩盖大致上覆盖晶圆，其中，第二机械手臂与第一机械手臂不同。
根据本公开的一些实施例，提供一种保持晶圆清洁的传送系统，包括清洁腔室、第一机械手臂、第二机械手臂。清洁腔室包括开口，晶圆经由开口而在清洁腔室的内部以及清洁腔室的外部之间传递，其中开口涂布有疏水层；第一机械手臂配置以经由开口将晶圆传送进清洁腔室；第二机械手臂配置以经由开口将晶圆传送出清洁腔室，其中第二机械手臂与第一机械手臂不同。
根据本公开的一些实施例，提供一种保持晶圆清洁的传送方法，包括以第一机械手臂将晶圆经由开口传送进清洁腔室，其中第一机械手臂包括第一罩盖，当晶圆在第一机械手臂上传送时，第一罩盖大致上覆盖晶圆，且其中开口包括涂布疏水层的表面；在清洁腔室中清洁晶圆；以及以第二机械手臂经由开口将晶圆传送出清洁腔室，其中第二机械手臂包括第二罩盖，当晶圆在第二机械手臂上传送时，第二罩盖大致上覆盖晶圆。
附图说明
当阅读所附图式时，从以下的详细描述能最佳理解本公开的各方面。应注意的是，不同特征并未一定按照比例绘制。事实上，可任意的放大或缩小不同特征的大小及几何尺寸，以做清楚的说明。
图1是根据一些实施例的干式晶圆传送系统的图。
图2A是根据一些实施例的后壁无疏水层的疏水腔室的图。
图2B是根据一些实施例的与疏水层具有共同空间的疏水腔室的图。
图2C是根据一些实施例的沿着开口、前壁以及顶板具有疏水层的疏水腔室的图。
图2D是根据一些实施例的沿着开口具有疏水层的疏水腔室的图。
图2E是根据一些实施例的底板所支持的仪器上方具有共同空间的疏水层的疏水腔室的图。
图2F是根据一些实施例的在疏水腔室中的致动器的图。
图2G是根据一些实施例的晶圆载台的图。
图3A是根据一些实施例的具罩盖的机械手臂的图。
图3B是根据一些实施例的具有偏移的滴槽缘的具罩盖的机械手臂的图。
图3C是根据一些实施例的不具有滴槽缘的具罩盖的机械手臂的图。
图3D是根据一些实施例的罩盖末端以及夹持手具有相同范围的具罩盖的机械手臂组件的图。
图3E是根据一些实施例的具有晶圆基准点的具罩盖的机械手臂组件的图。
图4是根据一些实施例的干式晶圆传送系统中的各种功能模组的方框图。
图5是根据一些实施例的干式晶圆传送过程的流程图。
附图标记说明：
100、402 干式晶圆传送系统
102 疏水腔室
102A 内部
102B 外部
104、300A、300B、300C、300D、350 具罩盖的机械手臂组件
104A 前处理具罩盖的机械手臂
104B 后处理具罩盖的机械手臂
105A、105B、356 罩盖
106 控制器
110 疏水层
112、224 顶板
114 侧壁
116 门
118 开口
120、120A 仪器
124 喷嘴
126、355 晶圆
126A 上表面
126B 下表面
126C 末端
130 水平移动汽缸
132 垂直移动汽缸
140 晶圆载台
142 间隙
144 支座
146 下喷嘴
148 喷嘴盘
202 后壁
210 机械手臂工作行程的最远范围
220 上侧壁
222 上部
228、252 底板
250 基座
302A、302B354A、354B 夹持手
306 垂直轴
308A、308B 顶部
310A、310B 罩盖侧
312A、312B 罩盖内侧
315A、315B 末端
317、318 范围
352 基准点
404 处理器
406 计算机可读取储存装置
408 网路连结/网路连结模组
410 使用者接口
412 控制器
500 干式晶圆传送处理
502、504、506、508、510、512 操作
【生物材料寄存】
无
具体实施方式
以下公开描述许多不同典型的实施例以实行本公开的不同特征。以下叙述各个构件以及排列方式的特定范例，以简化本公开。当然，仅为范例且意图不限于此。举例来说，应了解的是当一元件被认为是被“连接于”或是“耦接于”另一元件时，元件可能直接连接于或是耦接于另一个元件，抑或是一个或是多个居中的元件。
此外，本公开可能在不同范例中重复参考数字及/或文字。此重复为了简化以及清楚说明的目的，并非用以指定所讨论的不同实施例及/或配置之间的关系。
除此之外，空间相关用词，如：“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”等等的类似用词，可在这里使用以便于描述图式中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在图式中示出的方位外，这些空间相关用词涵盖包含使用中或操作中的装置的不同方位。设备可被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关用词亦可依此相同解释。
如同前面所提到的，可施加液体清洁溶液到晶圆上而使非期望的人造物从晶圆上被清洁。液体清洁溶液可被施加至清洁腔室中的晶圆。可以通过将晶圆浸至液体清洁溶液中且/或施加液体清洁溶液至晶圆上，而使液体清洁溶液被施加至晶圆上。在特定实施例中，当液体清洁溶液被施加至晶圆时，晶圆也可被旋转以沿着晶圆分布(distribute)液体清洁溶液(例如，旋转清洁)。然而，在以液体清洁溶液清洁晶圆的过程中，液体清洁溶液可能会沿着清洁腔室的表面沉积。此沉积可能来自液体清洁溶液从某一表面泼溅而沉积在清洁腔室的表面。此沉积也可能是因为当液体清洁溶液作为蒸气沿着清洁腔室表面的凝结。当液体清洁溶液沿着清洁腔室沉积时，它也可能会滴落或掉落在清洁腔室中被传送的晶圆上，造成非期望的损害或是将此被传送的晶圆暴露至液体清洁溶液(例如，暴露至液体清洁溶液的意图使用的环境之外的液体清洁溶液)。
因此，本公开提供不同的干式晶圆传送系统的实施例。干式晶圆传送系统可能包括具罩盖的(hooded)机械手臂以及/或疏水腔室。疏水腔室可为包括至少一个表面上覆盖有疏水层的清洁腔室。且，具罩盖的机械手臂可包括一种机械手臂，具有罩盖在机械手臂之上，当机械手臂传送晶圆时，罩盖覆盖被机械手臂固定的晶圆。在特定的实施例中，干式晶圆传送系统可包括具罩盖的机械手臂以及疏水腔室两者。然而，在其他实施例中，干式晶圆传送系统可只包括具罩盖的机械手臂而没有疏水腔室，或是替代地只包括疏水腔室而没有具罩盖的机械手臂。
疏水腔室可包括疏水层，配置以防止液体微滴沿着疏水腔室的表面形成。如同前述，这些液体微滴可能会掉落在被传送至疏水腔室中的载台区(staging area)以及/或由载台区传送出的晶圆上，造成非期望的损害或是将此被传送的晶圆暴露至液体清洁溶液(例如，暴露至液体清洁溶液的意图使用的环境之外的液体清洁溶液)。在特定实施例中，疏水腔室可包括沿着疏水腔室所有顶板以及侧壁的疏水层。因此，液体不会沿着疏水腔室上部以及侧壁凝结且形成微滴。在其他实施例中，疏水层可沿着疏水腔室的特定区域被沉积，像是只在疏水腔室的特定的顶板或侧壁，或是结合疏水腔室的特定的顶板或侧壁。顶板可认为是疏水腔室的内部表面，其位于疏水腔室的下方内部表面之上。且，侧壁可认为是疏水腔室中，位于疏水腔室的顶板以及下方内部表面之间的表面。在特定的实施例中，疏水层可被沉积在疏水腔室中的仪器上。前述仪器可为整个机台或是用以清洁晶圆的机台的一部分。举例来说，仪器可包括在进行晶圆清洁时输送液体(例如，液体清洁溶液)到晶圆的液体输送系统。举例来说，疏水层可沿着仪器被沉积在一些区域，像是凝结或是液体可能会形成微滴而掉落至被传送的晶圆上的区域。
在不同的实施例中，疏水腔室可包括开口，此开口可通过门打开以及关闭(例如，可移动地封闭)以到达用以清洁晶圆的疏水腔室中的机台或是仪器。前述开口可包括疏水层，举例来说，此疏水层可沿着开口的顶板，使得凝结不会沿着开口的顶板形成而滴落液体至经由开口传送的晶圆上。
如同前面所提到的，疏水腔室可配置以清洁晶圆。更精确地说，疏水腔室可包括一些仪器，这些仪器可被操作以清洁放置在或是固定在疏水腔室中的晶圆。因此，未处理的晶圆(例如，尚未清洁的晶圆)可被带入疏水腔室中以清洁，而清洁过的晶圆(例如，已经经过清洁处理的晶圆)可被移出疏水腔室。为了确保机械手臂传送时，搬送晶圆的机械手臂不会弄脏晶圆，一个前处理(preprocessing)机械手臂可将晶圆带至疏水腔室以清洁，而一个不同的后处理(postprocessing)机械手臂可将清洁过的(例如，已经处理的)晶圆移出疏水腔室。以另一种方式说，当传送晶圆时前处理机械手臂可与后处理机械手臂交替地使用。
进一步说，罩盖可与机械手臂一起利用，以遮挡液体微滴掉落在机械手臂上传送的晶圆。在特定的实施例中，前处理机械手臂以及后处理机械手臂两者都可包括罩盖，以遮挡液体微滴掉落在机械手臂上传送的晶圆。然而，在其他实施例中，只有传送清洁过的晶圆的后处理机械手臂可包括罩盖，而不传送清洁过的晶圆(例如，传送前处理未清洁的晶圆)的前处理机械手臂则不包括罩盖。在不同的实施例中，罩盖包括滴槽缘(drip edge)，其从罩盖的一端(extremity)的周围水平延伸，以引导来自罩盖的液体远离在具罩盖的机械手臂上传送的晶圆。在特定实施例中，此滴缘槽可沿着一端(例如，在罩盖的末端)，或是在其他实施例中，滴缘槽可偏移且是靠近罩盖的一端，而非沿着罩盖的一端。且，罩盖可至少与在具罩盖的机械手臂上传送的晶圆有共同空间。举例来说，罩盖与在具罩盖的机械手臂上传送的晶圆有一样的共同空间(coextensive)(例如，具有相同的垂直剖面积)，或是罩盖大于共同空间(例如，具有较大的垂直剖面积)。罩盖也可以是倾斜的(例如，具有斜面的结构，而非水平)而使得来自罩盖的液体沿着斜坡排出。
因此，包括具罩盖的机械手臂以及疏水腔室两者的干式晶圆传送系统可操作具罩盖的机械手臂，使用具罩盖的前处理机械手臂将晶圆传送进疏水腔室，且使用具罩盖的后处理机械手臂将晶圆传送出疏水腔室。具罩盖的前处理机械手臂可配置以经由疏水开口传送晶圆，前述疏水开口包括至少一个表面涂盖(例如，涂布)有疏水层。且，具罩盖的后处理机械手臂也可配置以经由疏水开口传送晶圆，前述疏水开口包括至少一个表面涂盖有疏水层。
在特定实施例中，疏水层可以为聚四氟乙烯(PTFE)以及全氟烷氧基树脂(PFA)的至少其中的一种的层。疏水层可以传统沉积疏水层的方式被沉积，在此将不讨论细节。在不同的实施例中，疏水层在不同的位置可包括不同的材料，像是聚四氟乙烯在某一位置，而全氟烷氧基树脂在另一位置。
图1是根据一些实施例的干式晶圆传送系统100的图。干式晶圆传送系统100可包括疏水腔室102以及具罩盖的机械手臂组件104。具罩盖的机械手臂组件104可包括前处理具罩盖的机械手臂104A以及后处理具罩盖的机械手臂104B。每一个前处理具罩盖的机械手臂104A以及后处理具罩盖的机械手臂104B可包括个别的罩盖105A、105B。具罩盖的机械手臂组件104的罩盖105A、105B的尺寸可设计为覆盖设置于具罩盖的机械手臂组件104上的晶圆。举例来说，前处理具罩盖的机械手臂104A的罩盖105A或后处理具罩盖的机械手臂104B的罩盖105B可至少设置于具罩盖的机械手臂组件104上或被具罩盖的机械手臂组件104移动的晶圆的预设垂直剖面具有共同空间。具罩盖的机械手臂组件104可包括控制器106，此控制器106可控制具罩盖的机械手臂组件104使得前处理具罩盖的机械手臂104A可与后处理具罩盖的机械手臂104B交替地使用。举例来说，前处理具罩盖的机械手臂104A可被利用以传送前处理晶圆而后处理具罩盖的机械手臂104B可被利用以传送后处理晶圆或是清洁过的晶圆。在特定实施例中，具罩盖的机械手臂的罩盖105A、105B可为刚性的且以不渗透液体的材料制成(例如，防水材料)。在其他实施例中，罩盖105A、105B可为弹性的而具有被弹性材料(例如，防水纤维)连结的刚性框架。
具罩盖的机械手臂组件104可与疏水腔室102共同被操作。疏水腔室102可包括至少一层沿着疏水腔室102表面的疏水层110。更精确地说，疏水腔室102可包括遍及疏水腔室102内部表面的疏水层110，像是沿着顶板112、侧壁114、门116、开口118，或是遍及疏水腔室102中的仪器120。仪器120可为疏水腔室102机台或是操作构件的部分，像是配置以输送液体至晶圆126的上表面的液体输送系统。液体可通过喷嘴124被分配，而喷嘴124可具有不被疏水层110覆盖的开孔，但此开孔可被疏水层110围绕。
开口118可被配置以通过门116打开且/或关闭，而门116配置以将疏水腔室102的内部102A封闭于疏水腔室102的外部102B。门116可利用水平移动汽缸130(例如，制动器)在水平方向被移动。门也可利用垂直移动汽缸132(例如，制动器)在垂直方向被移动。因此，门可通过当水平移动汽缸130以及垂直移动汽缸132制动时的垂直以及水平的移动被打开以及关闭。每一个水平移动汽缸130以及垂直移动汽缸132是以虚线图示以简化图示使其更易与门116分辨。又，可利用垫片使疏水腔室的内部102A与疏水腔室的外部102B被封闭，垫片位于疏水腔室102的门116以及侧壁114之间的交界。
在操作中，晶圆126可被放置于晶圆载台140上。晶圆可通过具罩盖的机械手臂组件104被放置，具罩盖的机械手臂组件104可移动晶圆至晶圆载台140上并将晶圆放置在晶圆载台140上。举例来说，具罩盖的机械手臂组件104可移动晶圆126至晶圆载台140上，接着降低晶圆126使得晶圆安置于晶圆载台140上而非具罩盖的机械手臂组件104。这可通过移动(例如，降低)具罩盖的机械手臂组件104至晶圆126下的间隙142中实现。然后，具罩盖的机械手臂组件104可由疏水腔室102拿出。一旦被放置在晶圆载台140上，晶圆载台140可固定晶圆126于晶圆载台140上。晶圆可以多种方式的任一种被固定，像是通过夹在晶圆的各端(例如，晶圆的上表面126A以及/或与晶圆的下表面126B邻接的晶圆的一末端126C，以及晶圆的末端126C)。在特定实施例中，可通过夹住晶圆的末端126C以及晶圆126的下表面126B固定晶圆126。在不同实施例中(未图示)，晶圆载台140可通过在晶圆126各端周围夹住晶圆126的上表面126A以及晶圆126的下表面126B两者，而将晶圆126固定在晶圆载台140上。在特定实施例中，晶圆载台140可包括在支柱上的弹性垫以通过重力将晶圆支撑于定位。
晶圆载台140可被支持(例如，接合或是连结)于支座144，支座144可旋转且使晶圆载台140也一同旋转。如同接下来会更进一步提到的，晶圆载台140可为非连续(intermittent)的，因此可不完全地围绕晶圆126的各端(例如，可不整个围绕晶圆126的末端126C)。又，被晶圆载台140支撑的晶圆126可与支座顶面平行且隔着距离。晶圆载台140可使晶圆126依其中心轴水平地旋转(rotate or spin)。此外，晶圆126可面朝上被摆放，其中具有像是晶体管的图案或特征的晶圆的侧面面朝向喷嘴124，用于在其上喷洒液体(例如，清洁化学药品以及漂洗水)，而晶圆126背面面向支座144。在特定实施例中，支座可具有与晶圆126大致上相同的形状，且与晶圆126的整个表面积具共同空间。
在清洁期间，液体(例如，清洁化学药品以及漂洗水)经由喷嘴124被馈入以产生喷雾或微滴流，当晶圆126被旋转时前述喷雾或微滴流在晶圆126的上表面126A形成液体涂布。仪器120的部分的槽可被耦接至馈入喷嘴124的管道。当槽中的液体被喷出喷嘴124时，可被利用以产生用于清洁晶圆的液体。用于清洁晶圆126的液体可包括，举例来说，由浓硫酸(H2SO4)与过氧化氢(H2O2)混合的食人鱼溶液；氢氧化氨与过氧化氢的混和液(APM)，包括氢氧化铵(NH4OH)以及水(H2O)；盐酸与过氧化氢的混和液(HPM)，包括盐酸(HCL)以及过氧化氢(H2O2)；氢氟酸(HF)；ST-250清洁溶液；臭氧(O3)以及水(H2O)；磷酸(H3PO4)；氢氧化四甲铵(TMAH)；二氧化碳以及水(H2O)；水(H2O)；异丙醇(IPA)；柠檬酸(C6H8O7)；硝酸(HNO3)；醋酸(C3COOH)；磷酸(H3PO4)、硝酸(HNO3)以及氢氟酸(HF)的混合液；以及硝酸(HNO3)、醋酸(C3COOH)以及磷酸(H3PO4)的混合液。
在特定实施例中，仪器120可被垂直移动(例如，降低)，使得喷嘴124以及喷嘴盘148(例如，仪器120的一部分，具有面向晶圆126的表面)更靠近晶圆。喷嘴盘148可减少由喷嘴124喷至晶圆上的液体沿着疏水腔室102的其他表面(例如，顶板或侧壁)飞溅的量。
在特定实施例中，于清洁晶圆的液体也可由支座144的下喷嘴146被馈入，以填补支座144以及晶圆126之间的间隙142，以进一步沿着晶圆126的下表面126B清洁晶圆126。在特定实施例中，可加大晶圆126由晶圆载台140从支座144保持的间隙142(例如，通过移动晶圆载台140或是支座144两者的一)以使晶圆126的下表面126B不会接触到间隙142中的液体，而使晶圆126能以更快的速度被旋转。因此，第二喷嘴(未图示)可与喷嘴124分离或并置排列以在漂洗步骤时吹送气体(例如，氮气以及/或异丙醇(IPA)蒸气)至晶圆126。
晶圆126可在施加液体清洁溶液或清洁化学药品后使用水(例如，去离子水)漂洗。在特定实施例中，晶圆126在疏水腔室中(例如，在清洁或蚀刻过程中就地(in-situ)漂洗)暴露于液体清洁溶液以及漂洗水(例如，通过喷嘴124以及下喷嘴146喷出的所有液体)两者。
图2A是根据一些实施例的疏水层110基本上不在后壁202上的疏水腔室102的图。后壁202可为侧壁114，且此侧壁114为沿着被设置开口118的侧壁114的对向侧壁114。疏水层110可沿着顶板112的一部分被设置，且还与后壁202邻接到其也将邻接着顶板112的程度。以另一种方式说明，疏水层110可与后壁202邻接的长度大致上相似于疏水层的宽度。
图2B是根据一些实施例的与疏水层具有共同空间的疏水腔室102的图。通过具有共同空间，疏水层可由开口118延伸遍及疏水腔室102到机械手臂工作行程(例如，具罩盖的机械手臂的工作行程)的最远范围210。如同前面所提到的，机械手臂可被利用以将晶圆传送进或出疏水腔室102。机械手臂可在机械手臂工作行程(例如，定义出机械手臂可抵达的边界的三维形状)中操纵(例如，移动)晶圆。因此，疏水层可被施加在疏水腔室中从开口118到机械手臂工作行程的最远范围210的区域。由于疏水涂布可不超过机械手臂工作行程的最远范围时，这可有利地减少在疏水腔室中施加的不必要的疏水涂布的量。在机械手臂工作行程外的微滴掉落可能不会弄脏(例如，使不干净)由疏水腔室102传送的被清洁过的晶圆。
图2C是根据一些实施例的沿着可滴落表面具有疏水层的疏水腔室102的图。可滴落表面是指在疏水腔室中的表面，液体可能从该表面累积并且滴落至在疏水腔室中被机械手臂传送的晶圆上。详而言之，可滴落表面包括在机械手臂工作行程的最远范围210中的顶板112、仪器120、上侧壁220、门116的上部222、以及开口118的顶板224。
图2D是根据一些实施例的沿着开口118具有疏水层110的疏水腔室102的图。更精确地说，疏水层110可沿着开口118的顶板224。开口的顶板224可相对于开口的一部分，此开口的一部分不在被机械手臂传送的晶圆的上方，像是开口118的底板228。
图2E是根据一些实施例的具有通过抵接于疏水腔室底板252的基座250所支持的仪器120A的疏水腔室102的图。不同于上述参考图示中的仪器120，仪器120A可通过底板252被支持而非疏水腔室102的顶板112。又，仪器120A可包括在仪器120A表面上的疏水层110。
图2F是根据一些实施例的门116在被打开的过程的图。如同前面所介绍的，开口118可被配置以通过门116被打开以及/或关闭。门116可被配置以将疏水腔室的内部102A封闭于疏水腔室的外部102B。门116可利用水平移动汽缸130(例如，制动器)在水平方向被移动。门116也可利用垂直移动汽缸132(例如，制动器)在垂直方向被移动。因此，门可通过当水平移动汽缸130以及垂直移动汽缸132制动时的垂直以及水平的移动被打开以及关闭。又，可利用垫片使疏水腔室的内部102A与疏水腔室的外部102B被封闭，垫片位于疏水腔室102的门116以及侧壁114之间的交界。又，疏水层110可被沉积于开口118的顶板上。
图2G是根据一些实施例的晶圆载台140的图。晶圆126可被固定于晶圆载台140上。仪器120可包括具有面向晶圆126的表面的喷嘴盘。晶圆载台140可被支持(例如，接合或是连接)于支座144，支座144可旋转且使晶圆载台140也一同旋转。晶圆载台140可为非连续的，因此可不完全地围绕晶圆126的各端(例如，可不整个围绕晶圆126的末端)。又，被晶圆载台140支撑的晶圆126可与支座144顶面平行且隔着距离。
图3A是根据一些实施例的具罩盖的机械手臂组件300A的图。如同前面所介绍的，具罩盖的机械手臂组件300A可包括前处理具罩盖的机械手臂104A以及后处理具罩盖的机械手臂104B。每一个前处理具罩盖的机械手臂104A以及后处理具罩盖的机械手臂104B可包括个别的罩盖105A、105B。具罩盖的机械手臂组件300A的罩盖105A、105B的尺寸可设计为覆盖有预定大小以及位置、设置于具罩盖的机械手臂组件104上的晶圆。举例来说，前处理具罩盖的机械手臂104A上的罩盖105A或后处理具罩盖的机械手臂104B的罩盖105B可以至少与设置于具罩盖的机械手臂组件104上或被具罩盖的机械手臂组件104移动的晶圆的垂直剖面具有共同空间。具罩盖的机械手臂组件300A可包括控制器106，此控制器106可控制具罩盖的机械手臂组件300A使得前处理具罩盖的机械手臂104A可与后处理具罩盖的机械手臂104B交替地使用。举例来说，前处理具罩盖的机械手臂104A可被利用以传送前处理或未清洁的晶圆，而后处理具罩盖的机械手臂104B可被利用以传送后处理晶圆或是清洁过的晶圆。在特定实施例中，具罩盖的机械手臂的罩盖105A、105B可为刚性的且以不渗透水的材料制成(例如，防水材料)。在其他实施例中，罩盖105A、105B可为弹性的而具有被弹性材料(例如，防水纤维)连结的刚性框架。
具罩盖的机械手臂组件300A可包括可编程的机械手臂以抓取、支撑、以及操纵物件(例如，晶圆)。具罩盖的机械手臂组件300A可包括夹持手302A、302B。每一个前处理具罩盖的机械手臂104A以及后处理具罩盖的机械手臂104B可具有个别的夹持手302A、302B。夹持手302A、302B可包括任何种类的效应器(effector)，此效应器用于通过具罩盖的机械手臂组件104夹持或支撑物件，像是晶圆。举例来说，效应器可为压力夹持器(gripper)(例如，通过向物件施加压力来夹持，像是用钳式动作)、包围夹持器(例如，通过围绕要操纵的物件来夹持)、真空夹持器(例如，通过吸力夹持)、磁夹持器(例如，通过使用电磁力夹持)。在特定实施例中，夹持手302A、302B可利用至少两只手指，其中一只在另一只的对向。多只手指可被利用以施加压力作为压力夹持器以及或是做为包围夹持器。在特定实施例中，用于前处理具罩盖的机械手臂104A的夹持手302A可不同于用于后处理具罩盖的机械手臂104B的夹持手302B。举例来说，用于前处理具罩盖的机械手臂104A的夹持手302A可具有3只手指而用于后处理具罩盖的机械手臂104B的夹持手302B可具有2只手指。
具罩盖的机械手臂组件300A的罩盖105A、105B可包括滴槽缘304A、304B。滴槽缘304A、304B可为罩盖105A、105B的延伸部，其大致上沿着垂直方向(例如，沿着垂直轴306)延伸，且滴槽缘304A、304B沿着垂直方向厚于罩盖105A、105B的其他部分。更精确地说，滴槽缘304A、304B可为引导液体由罩盖顶部308A、308B或是罩盖侧310A、310B滴下的材料，使得滴下的液体被引导远离而非朝向被安置在具罩盖的机械手臂组件300A的夹持手上的晶圆。举例来说，液体可沿着顶部308A、308B累积且因重力沿着罩盖侧310A、310B滴落或掉落。具有滴槽缘，滴落的液体不会由罩盖侧310A、310B移动至罩盖下侧312A、312B。如图3A所示，滴槽缘304A、304B沿着相应的罩盖105A、105B个别的末端315A、315B。又，罩盖105A、105B的末端315A、315B的范围317可延伸超过个别的夹持手302A、302B末端的对应范围318。
图3B是根据一些实施例的具有偏移的滴槽缘322A、322B的具罩盖的机械手臂组件300B的图。不同于图3A中具罩盖的机械手臂组件300A的滴槽缘304A、304B，图3B中具罩盖的机械手臂组件300B的滴槽缘322A、322B可不在罩盖105A、105B的末端315A、315B。取而代之，罩盖105A、105B的末端315A、315B以及偏移的滴槽缘322A、322B之间可以存在距离或间隙。
图3C是根据一些实施例的不具有滴槽缘的具罩盖的机械手臂组件300C的图。不同于前面所提到的具罩盖的机械手臂组件，图3C中具罩盖的机械手臂组件300C可不具有滴槽缘。取而代之，罩盖105A、105B不具有沿着垂直方向(例如，沿着垂直轴306)且厚于沿着垂直方向靠近罩盖105A、105B的末端315A、315B的延伸部(即，没有异垂直延伸部厚于罩盖105A、105B的其他部分)。
图3D是根据一些实施例的罩盖末端以及夹持手具有相同范围的具罩盖的机械手臂组件300D的图。如图所示，罩盖105A、105B的末端315A、315B的范围317与个别的夹持手302A、302B末端的对应范围318相同。在特定实施例中，减少罩盖占据的空间量可能是有利的，因此使罩盖末端以及夹持手具有相同范围。在不同实施例中，罩盖末端以及夹持手具有相同范围的具罩盖的机械手臂组件300D也可具有滴槽缘，如同前面所提到的。
图3E是根据一些实施例的具有晶圆基准点(wafer fiducials)352的具罩盖的机械手臂组件350的图。晶圆基准点352可以是夹持手354A、354B上的特征或是标记，以指示应使用夹持手354抓取或处理晶圆355的位置。又，为简化图示，只图示了一个罩盖356，但每一个夹持手354A、354B可具有其各自的罩盖，如同更之前所提到的。
图4是根据一些实施例的干式晶圆传送系统402中的各种功能模组的方框图。除了前面所提到的干式晶圆传送系统的各种特征外，还可以存在这些功能模组。干式晶圆传送系统402可包括处理器404。在更进一步的实施例中，处理器404可以一个或多个处理器执行。
处理器404可被操作地连接至计算机可读取储存装置406(例如，存储器以及/或数据储存器)、网路连结408、使用者接口410、以及控制器412。在一些实施例中，计算机可读取储存装置406可包括处理逻辑，处理逻辑可配置处理器404以进行在这里所提到的不同的处理。计算机可读取储存装置也可包括储存数据，像是晶圆的识别码、机械手臂的识别码、夹持手的识别码、清洁的识别码或是在疏水腔室中进行处理程序的识别码、以及任一其他可被使用以进行这边所提到的各种处理的参数或资讯。
网路连结408可促进工作站与工作站的各种装置以及/或构件的网路连结，而可在干式晶圆传送系统402内部或外部沟通。在特定实施例中，网路连结408可促进物理连结，像是配线或总线。在其他实施例中，网路连结408可通过使用发送器、接收器以及/或收发器促进无线连结，像是无线区域网路(wireless local area network,WLAN)。举例来说，网路连结模组408可以处理器404以及控制器412促进无线或有线连结。
干式晶圆传送系统402也可包括使用者接口410。使用者接口可包括用以输入以及/或输出至工作站的操作器的任一种接口，包括但不限定于显示器、笔记本电脑、平板、或是移动装置等。
干式晶圆传送系统402也可包括控制器412。控制器106(前面所提到的)可为图4中控制器412的一部分。控制器412可被配置以控制可控制干式晶圆传送系统402的移动或功能的各种物理设备，前述物理仪器，像是机械手臂、汽缸、喷嘴以及/或晶圆载台。举例来说，控制器412可控制可移动机械手臂、汽缸、喷嘴以及/或晶圆载台的马达。控制器可通过处理器被控制，且可完成本文中所讨论的各种处理的各种方面。
图5是根据一些实施例的干式晶圆传送处理500的流程图。干式晶圆传送处理500可通过干式晶圆传送系统进行，如同前面所介绍的。须注意的是，干式晶圆传送处理500仅为范例，并非意图限制本公开。因此，须了解的是，可提供额外的操作在图5中的干式晶圆传送处理500之前、期间或是之后，特定的操作可被删除，特定的操作可与其他操作同时进行，且在这边一些其他的操作可只简短描述。
在操作502中，前处理(例如，未清洁的)晶圆可通过具罩盖的前处理机械手臂被传送。如同前面所说明，未处理的晶圆(例如，尚未清洁的晶圆)可被带入疏水腔室中以清洁，而清洁过的晶圆(例如，已经经过清洁处理的晶圆)可被移出疏水腔室。为了确保机械手臂传送时，搬送晶圆的机械手臂不会弄脏晶圆，前处理机械手臂(例如，第一机械手臂)可将晶圆带至疏水腔室以清洁，而不同的后处理机械手臂(例如，不同于第一机械手臂的第二机械手臂)可将清洁过的(例如，已经处理的)晶圆移出疏水腔室。以另一种方式说，在传送晶圆时，前处理机械手臂可与后处理机械手臂交替地使用。更进一步地说，罩盖可与机械手臂(例如，前处理机械手臂以及/或后处理机械手臂)一起利用，以遮挡液体微滴掉落在机械手臂上传送的晶圆。
在操作504中，未处理的晶圆可被具罩盖的前处理机械手臂传送通过疏水开口。疏水开口可认为是具有疏水层、用以进入疏水腔室的开口。举例来说，疏水层可沿着开口的顶板，使得凝结不会沿着开口的顶板形成而滴落液体至传送通过开口的晶圆上。疏水开口可通过门被打开以及关闭以到达在疏水腔室中用以清洁晶圆的机台。
在操作506中，未处理的(例如，未清洁的)晶圆可被放置在晶圆载台上以与清洁机台互动。晶圆可通过具罩盖的前处理机械手臂被放置，其中具罩盖的前处理机械手臂移动晶圆至晶圆载台上并将晶圆放置在晶圆载台上。举例来说，具罩盖的前处理机械手臂可移动晶圆至晶圆载台上，接着降低晶圆使得晶圆安置于晶圆载台上而非具罩盖的前处理机械手臂。这可通过移动具罩盖的前处理机械手臂至晶圆下的间隙中，然后，将具罩盖的前处理机械手臂由疏水腔室102拿出而实现。一旦被放置在晶圆载台上，晶圆可被固定于晶圆载台上。晶圆可以各种方式的任一种被固定，像是通过夹在晶圆的各端上。在特定实施例中，可通过夹住晶圆的末端以及晶圆的下表面来固定晶圆。
在操作508中，清洁机台可被操作以清洁晶圆。如同前面所介绍的，清洁机台可包括在疏水腔室中的各种不同的仪器以清洁晶圆。晶圆载台可被支持(例如，接合或是连结)于支座，支座可旋转且使晶圆载台也一同旋转。被晶圆载台支撑的晶圆可与支座顶面平行且隔着距离(例如，在晶圆下方具有间隙)。晶圆载台可依其中心轴水平地旋转晶圆。此外，晶圆可面朝上被摆放，其中具有像是晶体管的图案或特征的晶圆的侧面面朝向喷嘴124，用于在其上喷洒清洁化学药品，而晶圆背面面向支座。
在清洁期间，液体(例如清洁化学药品以及漂洗水)经由喷嘴被馈入以产生喷雾或微滴流，当晶圆被旋转时前述喷雾或微滴流在晶圆的上表面形成液体涂布。用以清洁晶圆的仪器的部分的槽可被耦接至馈入喷嘴的管道。当槽中的液体被喷出喷嘴时，可被利用以产生用于清洁晶圆的液体。
晶圆126可在施加液体清洁溶液或清洁化学药品后使用水(例如，去离子水)漂洗。在特定实施例中，晶圆在疏水腔室中暴露于液体清洁溶液以及漂洗水两者。
在操作510中，清洁过的(例如，处理过的)晶圆可使用具罩盖的后处理机械手臂从机台被取出。举例来说，具罩盖的后处理机械手臂可移动其夹持手至晶圆下方的间隙中(此间隙位于晶圆以及下方的支座之间)，而将晶圆由支座上举起，并从疏水腔室收回。在特定实施例中，在具罩盖的后处理机械手臂移动晶圆前，晶圆由被晶圆载台主动夹持或固定的状态变成被解除锁定的(例如，未被固定的)。
在操作512中，清洁过的晶圆可被具罩盖的后处理机械手臂传送通过疏水开口。通过传送通过疏水开口，具罩盖的后处理机械手臂可从疏水腔室传送清洁过的晶圆。
在一实施例中，一种保持晶圆清洁的传送系统包括清洁腔室、第一机械手臂及第二机械手臂。第一机械手臂配置以将晶圆传送进清洁腔室，其中第一机械手臂包括第一罩盖，当晶圆在第一机械手臂上传送时大致上覆盖晶圆；清洁腔室配置以清洁晶圆；第二机械手臂配置以将晶圆传送出清洁腔室，其中第二机械手臂包括第二罩盖，当晶圆在第二机械手臂上传送时大致上覆盖晶圆，其中，第二机械手臂与第一机械手臂不同。在一实施例中，第一罩盖包括斜坡，配置以将来自第一罩盖的液体沿着斜坡排出。在一实施例中，第一罩盖包括剖面积，此剖面积大于晶圆。在一实施例中，第一罩盖包括滴槽缘沿着第一罩盖的一端，其中滴槽缘是配置以引导滴下的液体离开晶圆。在一实施例中，清洁腔室包括喷嘴盘，当晶圆被固定于清洁腔室中时，喷嘴盘设置于晶圆的上方，其中喷嘴盘沿着配置以面向晶圆的表面涂布有疏水层。在一实施例中，清洁腔室是配置以在清洁腔室中固定晶圆；当晶圆固定在清洁腔室中时，旋转晶圆；以及当晶圆旋转时施加液体至晶圆上。在一实施例中，液体包括下列至少其中一种：食人鱼溶液，由浓硫酸(H2SO4)与过氧化氢(H2O2)混合；氢氧化氨与过氧化氢的混和液(APM)，包括氢氧化铵(NH4OH)以及水(H2O)；盐酸与过氧化氢的混和液(HPM)，包括盐酸(HCL)以及过氧化氢(H2O2)；氢氟酸(HF)；ST-250清洁溶液；臭氧(O3)以及水(H2O)；磷酸(H3PO4)；氢氧化四甲铵(TMAH)；二氧化碳以及水(H2O)；水(H2O)；异丙醇(IPA)；柠檬酸(C6H8O7)；硝酸(HNO3)；醋酸(C3COOH)；磷酸(H3PO4)、硝酸(HNO3)以及氢氟酸(HF)的混合液；以及硝酸(HNO3)、醋酸(C3COOH)以及磷酸(H3PO4)的混合液。在一实施例中，清洁腔室包括开口，晶圆经由开口而在清洁腔室的内部以及清洁腔室的外部之间传递，其中开口涂布有疏水层。在一实施例中，开口是配置以门可移动地封闭，且面向清洁腔室的内部的门的表面涂布有疏水层。在一实施例中，清洁腔室的顶板涂布有疏水层。
在另一实施例中，一种保持晶圆清洁的传送系统包括清洁腔室、第一机械手臂、第二机械手臂。清洁腔室包括开口，晶圆经由开口而在清洁腔室的内部以及清洁腔室的外部之间传递，其中开口涂布疏水层；第一机械手臂配置以经由开口将晶圆传送进清洁腔室；第二机械手臂配置以经由开口将晶圆传送出清洁腔室，其中第二机械手臂与第一机械手臂不同。在一实施例中，疏水层包括下列至少其中一种：聚四氟乙烯(PTFE)以及全氟烷氧基树脂(PFA)。在一实施例中，清洁腔室包括喷嘴盘，当晶圆被固定于清洁腔室中时，喷嘴盘设置于晶圆的上方，其中喷嘴盘沿着配置以面向晶圆的表面涂布有疏水层。在一实施例中，开口是配置以门可移动地封闭，且面向清洁腔室的内部的门的表面涂布有疏水层。在一实施例中，清洁腔室的顶板涂布有疏水层。
在另一实施例中，一种保持晶圆清洁的传送方法包括以第一机械手臂经由开口将晶圆传送进清洁腔室，其中第一机械手臂包括第一罩盖，当晶圆在第一机械手臂上传送时第一罩盖大致上覆盖晶圆，且其中开口包括涂布有疏水层的表面；在清洁腔室中清洁晶圆；以及以第二机械手臂将晶圆经由开口传送出清洁腔室，其中第二机械手臂包括第二罩盖，当晶圆在第二机械手臂上传送时第二罩盖大致上覆盖晶圆。在一实施例中，此方法还包括在清洁腔室中固定晶圆；当晶圆固定在清洁腔室中时，旋转晶圆；以及当晶圆旋转时施加液体至晶圆上。在一实施例中，疏水层包括下列至少其中一种：聚四氟乙烯(PTFE)以及全氟烷氧基树脂(PFA)。在一实施例中，清洁腔室包括喷嘴盘，设置于晶圆被固定于清洁腔室时的上方，其中喷嘴盘沿着面向晶圆的表面涂布有疏水层。在一实施例中，面向清洁腔室的内部的门的表面涂布有疏水层。
前面概述数个实施例的特征，使得本技术领域中技术人员可更好地理解本公开的各方面。本技术领域中技术人员应理解的是，可轻易地使用本公开作为设计或修改其他制程以及结构的基础，以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解的是，这样的等同配置不背离本公开的构思以及范围，且在不背离本公开的构思以及范围的情况下，可对本公开进行各种改变、替换以及更改。
在本文中，这里所使用的用词“模组”，可指为软体、韧体、硬体、或是在这里所提到的用以进行相关功能的这些元件的任一种结合。此外，为了讨论的目的，不同的模组被描述为分立的模组；然而，对于本技术领域中技术人员明显的是，两个或多个模组可被结合以形成一个单一模组，而此单一模组可根据本发明的实施例进行相关功能。
在本技术领域中技术人员更应理解的是，这边所提到的不同的说明性的逻辑方块、模组、处理器、手段、电路、方法和功能中的任一种，与本公开各方面有连结者，可以通过电子硬体(例如，数位实现、模拟实现、或是两者的结合)、韧体、程序的不同形式或包含指令的设计代码(为方便起见，这里可指为“软体”或“软体模组”)，或是任一种这些技术的结合被实现。为了清楚地说明硬体、韧体以及软体的这种可互换性，前面已经总体上根据功能描述了不同的说明性的构件、方块、模组、电路和步骤。无论这种功能是否被实现为硬体、韧体或软体，或这些技术的结合，取决于特定应用以及强加于整体系统的设计限制。技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现上述的功能，但是这样的实现决策不背离本公开的范围。
更进一步地说，在本技术领域中技术人员应理解的是，在这边所提到的不同的说明性的逻辑方块、模组、装置、构件以及电路，可实现在集成电路(integrated circuit,IC)中或是通过集成电路被进行，集成电路可包括一般目的处理器、数位信号处理器(digitalsignal processor,DSP)、特殊应用集成电路(application specific integratedcircuit,ASIC)、现场可程序化逻辑闸阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他可程序化逻辑装置、或是任一种这些的结合。逻辑方块、模组、以及电路可还包括天线以及/或收发器以在网路中或是仪器中与不同的构件沟通。一般目的处理器可为微处理器，但也可交替为习知的处理器、控制器、或是状态机的任一种。处理器也可被实现为计算机装置的结合，例如，数位信号处理器以及微处理器的结合、多个微处理器、一个或多个微处理器与数位信号处理器的核心接合、或是任一种其他合适的结构以进行这边所提到的功能。
除非另外特别说明，否则诸如“可”、“可以”、“可能”或“会”的类的条件用语，在上下文中通常被理解为用于表达特定实施例包括特定特征、元件以及/或步骤、而其他实施例不包括特定特征、元件以及/或步骤。因此，这种条件用语通常不意图隐含一个或多个实施例以任一种方式所需要的特征、元件以及/或步骤，或是不意图隐含一个或多个实施例必然包括具有或不具有使用者放入或驱使的判断逻辑，无论这些特征、元件以及/或步骤是否在任一特定实施例中被包括或进行。
此外，在读过本公开后，在本技术领域中技术人员能够配置功能实体以进行这边所提到的操作。这里所使用的用词“配置”是关于特定的操作或是功能，可指为系统、装置、构件、电路、结构、机器等物理上或是实际上被架构、编程以及/或安排以进行特定的操作或是功能。
除非另外特别说明，否则转折用语像是句子“X、Y、Z中的至少一个”，在上下文中通常被理解为用于表现项目、条目等可为X、Y、Z中的一或是任一个它们的组合(例如，X、Y、以及/或Z)。因此，这种转折用语通常不意图，且不应该隐含需要至少一个X、至少一个Y、或至少一个Z出现的特定的实施例。
须强调的是，可对于上述的实施例、在其他可接受的范例中已知的元件作许多变化以及修改。所有这样的修改以及变化意图被包括本公开的范围中且由下述的权利要求被保护。

Claims (10)

1.一种保持晶圆清洁的传送系统，包括：
一清洁腔室，配置以清洁一晶圆；
一第一机械手臂，配置以将该晶圆传送进该清洁腔室，其中该第一机械手臂包括一第一罩盖，当该晶圆在该第一机械手臂上传送时该第一罩盖大致上覆盖该晶圆；
一第二机械手臂，配置以将该晶圆传送出该清洁腔室，其中该第二机械手臂包括一第二罩盖，当该晶圆在该第二机械手臂上传送时该第二罩盖大致上覆盖该晶圆，其中，该第二机械手臂与该第一机械手臂不同。
2.如权利要求1所述的保持晶圆清洁的传送系统，其中该第一罩盖包括一斜坡，配置以将来自该第一罩盖的液体沿着该斜坡排出。
3.如权利要求1所述的保持晶圆清洁的传送系统，其中该第一罩盖包括一剖面积，该剖面积大于该晶圆。
4.如权利要求1所述的保持晶圆清洁的传送系统，其中该第一罩盖包括一滴槽缘沿着该第一罩盖的一端，其中该滴槽缘是配置以引导滴下的液体离开该晶圆。
5.如权利要求1所述的保持晶圆清洁的传送系统，其中该清洁腔室包括一喷嘴盘，当该晶圆被固定于该清洁腔室中时，该喷嘴盘设置于该晶圆的上方，其中该喷嘴盘沿着配置以面向该晶圆的一表面涂布有一疏水层。
6.一种保持晶圆清洁的传送系统，包括：
一清洁腔室，包括一开口，一晶圆经由该开口而在该清洁腔室的一内部以及该清洁腔室的一外部之间传递，其中该开口涂布有一疏水层；
一第一机械手臂，配置以经由该开口将该晶圆传送进该清洁腔室；以及
一第二机械手臂，配置以经由该开口将该晶圆传送出该清洁腔室，其中该第二机械手臂与该第一机械手臂不同。
7.如权利要求6所述的保持晶圆清洁的传送系统，其中该开口是配置以一门可移动地封闭，且面向该清洁腔室的该内部的该门的一表面涂布有该疏水层。
8.如权利要求6所述的保持晶圆清洁的传送系统，其中该清洁腔室的一顶板涂布有该疏水层。
9.一种保持晶圆清洁的传送方法，包括：
以一第一机械手臂将一晶圆经由一开口传送进一清洁腔室，其中：
该第一机械手臂包括一第一罩盖，当该晶圆在该第一机械手臂上传送时，该第一罩盖大致上覆盖该晶圆，以及
该开口包括涂布有一疏水层的一表面；
在该清洁腔室中清洁该晶圆；以及
以一第二机械手臂将该晶圆经由该开口传送出该清洁腔室，其中该第二机械手臂包括一第二罩盖，当该晶圆在该第二机械手臂上传送时，该第二罩盖大致上覆盖该晶圆。
10.如权利要求9所述的保持晶圆清洁的传送方法，其中面向该清洁腔室的该内部的一门的一表面涂布有该疏水层。
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