CN110828355A - 用于搬运晶粒载体的装置 - Google Patents

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CN110828355A CN201910749628.4A CN201910749628A CN110828355A CN 110828355 A CN110828355 A CN 110828355A CN 201910749628 A CN201910749628 A CN 201910749628A CN 110828355 A CN110828355 A CN 110828355A
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carrier
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黄凯杰
萧惟庭
朱延安
杨依伦
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Abstract

本发明提供一种用于搬运晶粒载体的装置。所公开的装置包括一装载端口以及一线道变换器，装载端口用于装载一晶粒载体，其可操作以固持多个晶粒至一处理工具中；一线道变换器连接至装载端口并被配置为将晶粒载体中的至少一个晶粒移动到处理工具的一入口，并将所述至少一个晶粒传送到处理工具中，以处理所述至少一个晶粒。

Description

用于搬运晶粒载体的装置
技术领域
本公开实施例涉及一种用于搬运晶粒载体的装置和方法。
背景技术
在制造半导体装置期间，通常会在许多路复用作站或处理机器上处理装置。举例而言，集成电路在单一晶片上大量批次生产，可将其切割成许多部件，每个部件包含一个电路复制并称为晶粒。多个晶粒可被承载于被称为晶舟的板上，而在一处理工具处理晶粒之前和之后，可在称为弹匣(magazine)的载体中承载多个晶舟。
晶粒载体(例如一弹匣)的运输或输送，是整个制造过程中的一个重点。虽然自动材料搬运系统(automated material handling system，AMHS)可用于在各种处理机器(“工具”)之间自动地处理和运输弹匣，但是通常需要人工操作以将弹匣装载到处理工具中并从处理工具卸载弹匣。
为了节省人力资源，可使用装载端口来装载与卸载要处理的不同类型的晶粒，例如，在凸块晶粒级(bumping die level)的晶粒。装载端口的现有设计一次只能支撑一个弹匣，并且不能支持具有不同数量和位置的流动通道的不同处理工具，这导致半导体制造厂(fabrication facility，“FAB”)出现瓶颈的工作效率。因此，用于搬运晶粒载体的现有装置和方法，并不完全令人满意。
发明内容
在一些实施例中，提供一种用于搬运晶粒载体的装置。此装置包括：一装载端口以及一线道变换器，装载端口用以装载一晶粒载体，晶粒载体可操作以将多个晶粒固持在一处理工具中；一线道变换器耦接至装载端口，并且被配置为将晶粒载体中的至少一个晶粒移动到处理工具的入口，并将所数至少一个晶粒转移到处理工具中以处理所述至少一个晶粒。
在一些实施例中，提供一种用于搬运晶粒载体的装置。此装置包括一工作台、转动台以及一储存空间。工作台被配置为在一第一方向上接收一晶粒载体，其中晶粒载体可操作以固持多个晶粒；一转动台，耦接在工作台上并可操作以将晶粒载体从第一方向转动到一第二方向，以从晶粒载体取回至少一个晶粒，以便由处理工具处理；一储存空间被配置为同时储存多个晶粒载体。
在一些实施例中，提供一种用于搬运晶粒载体的方法。此方法包括：沿一第一方向接收晶粒载体，其中晶粒载体可操作以固持多个晶粒；将晶粒载体从第一方向转到一第二方向；从晶粒载体中取出至少一个晶粒；以及将前述至少一个晶粒装载到用于处理前述至少一个晶粒的处理工具中。
附图说明
根据以下的详细说明并配合所附附图可以更加理解本发明实施例。应注意的是，根据本产业的标准惯例，图示中的各种部件并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小各种部件的尺寸，以做清楚的说明。于本说明书和附图中，相似的附图标号表示相似的特征。
图1示出根据本公开一些实施例的一示例性的晶粒处理系统。
图2示出根据本公开一些实施例的另一示例性的晶粒处理系统。
图3示出根据本公开一些实施例的一示例性的装载端口和线道变换器的立体示意图。
图4A示出根据本公开一些实施例的具有转动台功能的一示例性晶粒处理系统的俯视示意图。
图4B示出根据本公开一些实施例的具有转动台功能的另一示例性晶粒处理系统的俯视示意图。
图5A示出根据本公开一些实施例的一示例性装载装置的俯视示意图。
图5B示出根据本公开一些实施例的图5A中所示的示例性装载装置的主视示意图。
图5C示出根据本公开一些实施例的图5A中所示的示例性装载装置的侧视示意图。
图6示出根据本公开一些实施例的一示例性卸载装置的俯视示意图。
图7A示出根据本公开一些实施例的另一示例性装载装置的俯视示意图。
图7B示出根据本公开一些实施例的图7A中所示的示例性装载装置的主视示意图。
图7C示出根据本公开一些实施例的图7A中所示的示例性装载装置的侧视示意图。
图8示出根据本公开一些实施例的用于搬运晶粒载体的一示例性方法的流程图。
图9示出根据本公开一些实施例的用于搬运晶粒载体的另一示例性方法的流程图。
附图标记如下：
100、200、410、420 晶粒处理系统
300、500、600、700 装置
112 第一装载端口
113 推杆
114 第一线道变换器
122 第二装载端口
123 第二推杆
124 第二线道变换器
142、144、146、148、244、246、346、411、417、421、427 晶粒载体
150、250、415、425 处理工具
181 晶舟
182 晶粒
183、185、283 线道
184、284 流动通道
188、288 路径
190、290、419、428、429 运输工具
212、312、412、416、422、510、610、710 装载端口
213、514、614、713 推杆
214、314、520、620、720 线道变换器
215、714 附加推杆
321 工作台
322 识别码读取器
323、512、712 转动台
330 储存空间
340、522、622、722 输送器
350 映像感测器
362 条码读取器(2D条码读取器)
364 自动光学检测感测器
516、616、716 弹匣储存区域
800 方法
802、804、806、808 操作
900 方法
902、904、906、908、910 操作
具体实施方式
以下公开了许多不同的实施方法或是范例，以实行所提供的标的不同特征，以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本公开。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此来限定本公开的范围。举例来说，在说明书中若提到第一特征部件形成于第二特征部件之上，本文包括第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例，另外也包括于第一特征部件与第二特征部件之间另外有其他特征的实施例，也就是说，第一特征部件与第二特征部件并非直接接触。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。除非另有明确说明，诸如“附加”，“附接”，“连接”和“互连”之类的用词，指其中结构直接地或通过中间结构或间接地相互固定或附接的关系，以及可移动或刚性附接或关系。
除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开本领域技术人员通常地理解的含义相同的含义。将进一步理解，诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与其在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化，或者过于正式的意义，除非在此明确定义。
以下将详细参考本公开的当前实施例，其示例在附图中示出。尽可能地，在附图和说明书中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
集成电路(integrated circuit，IC)制造可以经历多个制造步骤，在此期间载体用于支撑和承载制造的晶片与晶粒。用于承载装置晶粒的载体可包含晶舟(boat)、托盘(tray)、玻璃载体(glass carrier)、弹匣(magazine)等。于一实施例中，可以在晶舟上承载多个晶粒，而在晶粒于处理工具中处理之前和之后可以在弹匣中装载多个晶舟。为了节省人力资源，可以使用装载端口在IC制造期间装载和卸载晶粒载体。
为了进一步提高半导体制造厂(FAB)中的工作效率和生产质量，本教示公开了用于自动装载和卸载晶粒载体(例如，一种装有多个晶舟的弹匣)的装置和方法，使用多弹匣储存器(storage)和多线道变换器(multi-lane changer)，以将每个晶舟转移到与处理工具的流动通道对齐的相应通道，以处理晶舟中的晶粒。
在一些实施例中，所公开的装置包括装载端口和耦接到装载端口的线道变换器。装载端口可以将装有多个晶舟的弹匣装载到处理工具中，每个晶舟包括多个要处理的晶粒。线道变换器具有输送器(conveyor)和多个线道。在一实施例中，装载端口包括推杆，推杆可操作以将包括至少一个晶粒的晶舟从弹匣推到输送器。输送器可以使晶舟沿至少一个方向移动到多个线道中的一个，以使晶舟与处理工具的入口(input)对准，并将晶舟输送到处理工具中以处理所述至少一个晶粒。装载端口可以包括储存空间，此储存空间被配置为同时储存多个晶粒载体。在一实施例中，当装载端口的一工作台(table)接收晶粒载体时(例如，从诸如悬吊式起重运输工具(overhead hoist transport，OHT)的运输工具接收时)，晶粒载体沿第一方向放置在工作台上的转动台上。转动台可操作以将晶粒载体从第一方向转动至第二方向，以从晶粒载体取回晶舟和/或储存晶粒载体。
在一实施例中，相同的装载端口还包括用于将晶舟从输送器推入晶粒载体的一附加推杆，并且还配置成在处理所述至少一个晶粒之后卸载晶粒载体。在另一实施例中，所公开的装置包括：一第二加载端口，被配置为在处理前述至少一个晶粒之后卸载晶粒载体，与一第二线道更换器，耦合至第二加载端口并被配置为使用一第二推杆从处理工具的出口转移所述至少一个晶粒至晶粒载体，其中第二推杆与第二装载口相连。
本公开适用于装载或卸载晶粒载体的所有类型的装置。所公开的装置可以自动地将晶舟移动到相应的线道，以使晶舟与一入口(例如，处理工具的流动通道)对准，以支持不同类型的处理工具和/或包括多个流动通道的处理工具。通过在制造现场减少人为错误，此将提高工作效率、节省人力操作资源、与提高生产质量。
图1显示出根据本公开的一些实施例的示例性晶粒处理系统100的俯视示意图。如图1所示，前述晶粒处理系统100包括一第一装载端口112、一第一线道变换器(lanechanger)114、一处理工具150，一第二线道变换器124、一第二装载端口122与一运输工具190。
在此示例中，运输工具190可为一悬吊式起重运输工具(OHT)，其可在IC制造期间在不同的多个处理工具之间，运输一晶粒载体142(例如，固持多个晶舟181的一弹匣)，且每一晶舟181包含至少一个晶粒182。在此示例中，前述第一装载端口112从运输工具190接收晶粒载体142，并装载晶粒载体142，以让处理工具150处理晶粒载体142中的至少一个晶粒。因此，在此示例中的第二装载端口122在所述至少一个晶粒被处理之后，从处理工具150卸载晶粒载体142。
在此示例中的第一线道变换器114耦接到第一装载端口112，并包含多个线道183。前述第一装载端口112可包含一推杆113，推杆113可操作以将来自所接收的晶粒载体的晶舟推动到第一线道变换器114中的一输送器(conveyor)。输送器可沿Y方向和/或Z方向移动晶舟，以使晶舟与处理工具150的一入口(input)对齐。举例而言，当处理工具150具有多个流动通道184时，第一线道变换器114的输送器可将每个晶舟移动至与多个流动通道184中的一个对齐的对应线道，并沿着X方向将晶舟传送到处理工具150的流动通道中，以在晶舟中的晶粒上执行相应的处理。
如图1所示，运输工具190沿X方向移动晶粒载体142，而当晶粒载体142被传送到第一装载端口112时，晶粒载体142沿Y方向放置。即，在此示例中，当晶粒载体142最初放置在第一装载端口112的一工作台(table)上时，晶粒载体142沿Y方向延伸。为了将晶舟从接收的晶粒载体适当地推到第一线道变换器114中的输送器上，通过第一装载端口112的工作台上的转动台转动晶粒载体142。此转动的晶粒载体144沿X方向延伸。转动的晶粒载体144的一门(door)可以自动地打开，例如，通过耦接至第一装载端口112的一打开机构。打开的晶粒载体146包含多个晶舟，这些晶舟将由推杆113推入至第一线道变换器114中，而打开的晶粒载体146是沿X方向延伸。
在一实施例中，运输工具190的晶粒载体方向与推杆113的期望方向相同，这意味着落在第一装载端口112的工作台上的晶粒载体142在其中的晶舟被推入第一线道变换器114之前将不会被转动。在另一实施例中，运输工具190的晶粒载体方向和推杆113的期望方向彼此不垂直，如图1所示，但形成一既定的角度(例如在0°和180°之间)，这意味着落在第一装载端口112的工作台上的晶粒载体142，将在晶粒载体142中的晶舟被推入第一线道变换器114之前，根据前述既定的角度转动。
在此示例中的第二线道变换器124耦接至第二装载端口122，并包含多个线道185。第二线道变换器124可包含一输送器，其可移动至处理工具150的一相应出口(output)，以接收一已处理的晶粒晶舟。例如，当处理工具150具有多个流动通道184时，第二线道变换器124的输送器可移动至一对应线道，此对应线道与输出处理过的晶舟的多个流动通道184中的其中一个对齐，并且沿Y方向和/或Z方向移动经处理的晶舟至与一第二推杆123对齐的一线道。
在此示例中的第二推杆123可操作以将已经处理的晶舟从第二线道变换器124中的输送器沿着X方向推动到储存在第二装载端口122处的晶粒载体。接收已处理的晶舟的晶粒载体可具有与晶粒载体142相同的类型。在此示例中，第二装载端口122包含能够自动地将一门关闭到储存在第二装载端口122处的晶粒载体上的一关闭机构(closingmechanism)，以形成一关闭的晶粒载体148。当关闭的晶粒载体148沿X方向延伸时，第二装载端口122的工作台上的转动台可转动关闭的晶粒载体148，以使关闭的晶粒载体148如同晶粒载体142沿Y方向延伸。如此一来，运输工具190可从第二装载端口122的工作台拾取(pick up)转动的晶粒载体并将其输送到下一个处理工具以进行处理。
于一实施例中，运输工具190的晶粒载体方向与第二推杆123的期望方向相同，这意味着落在第二装载端口122的工作台上的关闭的晶粒载体148在通过运输工具190拾取关闭的晶粒载体148之前将不会转动。于另一实施例中，运输工具190的晶粒载体方向和第二推杆123的期望方向彼此不垂直，如图1所示，但形成一既定的角度，这意味着落在第二装载口122的工作台上的关闭的晶粒载体148将在运输工具190拾取关闭的晶粒载体148之前将根据前述既定的角度转动。
在此示例中的处理工具150对每个装载的晶舟中的晶粒，例如，在凸块晶粒级的晶粒，执行一或多个处理，和通过一出口输出经处理的晶舟。在此示例中，处理工具150的入口和出口位于处理工具150的不同侧。因此，两个装载端口112、122分别位于处理工具150的两侧。当第一装载端口112位于处理工具150的输入侧时，第二装载端口122位于处理工具150的输出侧。如此，第一装载端口112和第二装载端口122形成一对，且第一线道变换器114和第二线道变换器124也形成一对。在一实施例中，第一装载端口112、第一线道变换器114、处理工具150、第二线道变换器124、第二装载端口122与运输工具190彼此连接，例如通过电缆(cable)或总线(bus line)，使它们可彼此通信以与各自的操作协调。在一实施例中，于图1中的晶粒载体142/146沿着路径188被输送。
图2显示了根据本公开的一些实施例的另一示例性晶粒处理系统200的俯视图。如图2所示，晶粒处理系统200包括一装载端口212、一线道变换器214、一处理工具250与一运输工具290。
在此示例中，运输工具290可为一悬吊式起重运输工具(OHT)，其可以在IC制造期间在不同的多个处理工具之间运输一晶粒载体244，例如，固持多个晶舟的一弹匣，且每一晶舟包含至少一个晶粒。在此示例中的装载端口212从运输工具290接收晶粒载体244，并装载晶粒载体244，以让处理工具250处理晶粒载体244中的至少一个晶粒。
在此示例中的线道变换器214耦接到装载端口212，并包含多个线道283。前述装载端口212可包含一推杆213，推杆213可操作以将来自接收的晶粒载体的晶舟推动至线道变换器214中的一输送器。输送器可沿Y方向和/或Z方向移动晶舟，以使晶舟与处理工具250的一入口对齐。举例而言，当处理工具250具有多个流动通道284时，线道变换器214的输送器可将每个晶舟移动至与多个流动通道284中的其中一个对齐的相应线道，并沿着X方向将晶舟传送到处理工具250的流动通道中，以在晶舟中的晶粒上执行相应的处理。
如上所述，在运输工具290的晶粒载体方向与推杆213的期望方向不同并形成一定角度的情况下，落在装载端口212的工作台上的晶粒载体244将会在晶粒载体244中的晶舟被推入线道变换器214之前，根据特定角度转动。在打开的晶粒载体246中的晶舟被推杆213推入至线道变换器214中之前，转动的晶粒载体244的门可自动打开，例如，通过连接至装载端口212的打开机构，而打开的晶粒载体246沿X方向延伸。
在此示例中，相同的装载端口212在被推动的晶舟经处理之后也从处理工具250卸载晶粒载体。线道变换器214的输送器可移动至处理工具250的相应出口，以接收一已处理的晶粒晶舟。例如，当处理工具250具有多个流动通道284时，线道变换器214的输送器可移动至一对应的线道，此线道对齐于输出被处理的晶舟的多个流动通道284中的一个，并沿Y方向和/或Z方向移动经处理的晶舟至与一附加推杆215对齐的线道。
在本示例中，前述附加推杆215可操作以将经处理的晶舟从线道变换器214中的输送器沿着-X方向推动至储存在装载端口212处的晶粒载体。接收经处理的晶舟的晶粒载体可以是晶粒载体244，或者可具有与晶粒载体244相同的类型。在此示例中，装载端口212还包含可自动地将门关闭至储存在装载端口212处的晶粒载体上的关闭机构，以形成关闭的晶粒载体。在运输工具290的晶粒载体方向和附加推杆215的期望方向形成一定角度的情况下，在运输工具290从装载端口212的工作台拾取转动的晶粒载体并将其传送到下一个处理工具以进行处理之前，关闭的晶粒载体将根据一定角度由装载端口212的工作台上的转动台转动。
在本示例中的处理工具250对每个装载的晶舟中的晶粒，例如，在凸块晶粒级的晶粒，执行一或多个处理，和通过一出口输出经处理的晶舟。在此示例中，处理工具250的入口和出口位于处理工具250的同一侧(线道变换器214所在的一侧)。因此，单一装载端口212位于处理工具250的入口/出口侧上。在一实施例中，装载端口212、线道变换器214、处理工具250和运输工具290彼此连接，例如，通过电缆或总线，使得它们可彼此通信以与各自的操作协调。在一实施例中，于图2中的晶粒载体246沿着路径288被输送。
图3显示了根据本公开的一些实施例的装置300的立体示意图，前述装置300包括示例性装载端口312以及线道变换器314。如图3所示，装载端口312包含一用于从一运输工具接收一晶粒载体346工作台321，关于晶粒载体346，举例而言，可为固持多个晶舟的一弹匣，且每一晶舟包含至少一个晶粒，以通过与装载端口312相关联的处理工具处理晶粒载体346中的至少一个晶粒。
在本示例中，装载端口312还包含一转动台323，转动台323耦接在工作台321上并可操作以在需要时转动晶粒载体346。在一实施例中，晶粒载体346由运输工具沿一第一方向传送，并通过运输工具放置在工作台321上的转动台323上。转动台323可将晶粒载体346从第一方向转动到第二方向，以用于储存晶粒载体346和/或从晶粒载体346取回一晶舟。
在本示例中的装载端口312还包含一识别码(identity，ID)读取器322，例如，一射频(radio frequency，RF)ID读取器，其耦接在工作台321上并可操作以读取晶粒载体346的信息。举例而言，ID读取器322可读取晶粒载体346的一RFID，以确定晶粒载体346是否正确地安排以由处理工具处理。
在本示例中的装载端口312可包含一储存空间330，其被配置为同时储存多个晶粒载体。举例而言，储存空间330可包含多个层，例如四层，每层可储存一晶粒载体。前述储存空间330可包含一升降机(elevator)，以将晶粒载体从一层转移到另一层。
当晶粒载体储存在储存空间330处时，装载端口312的推杆313可将包含至少一个晶粒的晶舟从晶粒载体346推动到线道变换器314以进行换道。在一实施例中，转动台323将晶粒载体346转动到第二方向以与储存空间330的载体储存方向对准。在另一实施例中，转动台323将晶粒载体346转动到第二方向以与推杆313的期望推动方向对齐。
在本示例中的线道变换器314耦接至装载端口312并包含输送器340与多个线道。前述装载端口312的推杆313可将晶舟从晶粒载体346推到线道变换器314中的输送器340上。在本示例中，输送器340被配置成沿至少一个方向移动晶舟，例如，图3所示的Y方向和/或Z方向，至多个线道中的一个以使晶舟与处理工具的入口对齐。于一个实施例中，处理工具位于线道变换器314的-X方向上。如此，输送器340沿着图3中的-X方向将晶舟传送到处理工具中。
在一实施例中，一处理工具可包含多个腔室，每个腔室对应于不同的流动通道。虽然多个流动通道具有不同的入口，沿Z方向具有不同的高度和/或沿Y方向的不同位置，但线道变换器314的输送器340可通过沿Y方向和/或Z方向移动晶舟，而将晶舟移动到线道变换器314的不同线道，以使晶舟与处理工具的一流动通道的相应入口对齐。同样地，虽然不同类型的处理工具具有不同的流动通道，其具有在Z方向上的不同高度和/或在Y方向上的不同位置的入口，但线道变换器314的输送器340可以通过沿Y方向和/或Z方向移动晶舟使得晶舟对准相应处理工具的一流动通道的相应入口，而将晶舟移动到线道变换器314的不同线道。也就是说，本公开的线道变换器314可将晶舟装载到各种类型的处理工具的各种流动通道的入口中，而不管这些入口在Y方向或Z方向上的位置。
于一实施例中，一映像感测器(mapping sensor)350耦接至装载端口312或线道变换器314，并配置成确定晶粒载体346中的晶舟的数量信息和/或位置信息。在另一实施例中，一条码读取器362，例如为一种二维(2D)条码读取器，耦接至装载端口312或线道变换器314，并配置成识别和追踪由处理工具处理的每个晶舟。在又一实施例中，一可选的自动光学检测(automated optical inspection，AOI)感测器364耦接到装载端口312或线道变换器314，并配置成决定要被推入线道变换器314以进行处理的晶舟上的晶粒的数量信息和/或尺寸信息。在一示例中，AOI感测器364可检测晶舟上的一晶粒表面上的一缺陷(defect)，并确定绕过(bypass)晶舟而不发送晶舟以供处理工具处理。
如上所述，于一实施例中，输送器340更被配置成在所述至少一个晶粒被处理之后从处理工具的出口接收经处理的晶舟，并且沿Y方向和/或Z方向移动经处理的晶舟，以将经处理的晶舟，以与对应于装载端口312的附加推杆对齐。附加推杆配置用于将经处理的晶舟从输送器340推入晶粒载体346中。
于一实施例中，装载端口312还包含一打开机构，此打开机构用于打开晶粒载体346的一第一门。之后，将第一门储存在装载端口312的一门储存器中。于一实施例中，装载端口312更被配置为在所述至少一个晶粒被处理之后卸载晶粒载体346。在这种情况下，装载端口312还包含一关闭机构，此关闭机构用于从一门储存器取回一具有与第一门相同类型的第二门，并将第二门关闭至已经卸载的晶粒载体346上。
图4A为根据本公开的一些实施例的具有转动台功能的示例性晶粒处理系统410的俯视示意图。如图4A所示，晶粒处理系统410包含用于处理多个晶粒的一处理工具415。晶粒被加载到处理工具415中，以由处理工具415的一侧上的装载端口412处理，并在由处理工具415的一相对侧上的装载端口416处理之后，从处理工具415卸载。
在本示例中的一运输工具419可为一OHT，其将晶粒载体411运输到装载端口412以进行处理，并在处理之后从装载端口416拾取晶粒载体417。晶粒载体411和晶粒载体417中的每一个可以是容纳多个晶舟的弹匣，每个晶舟包含至少一个晶粒。如上所述，前述运输工具419可将晶粒载体411沿Y方向放置在装载端口412的一工作台上，而晶粒载体411需要沿X方向延伸以便在装载端口412处进行储存或取回晶舟。如此一来，装载端口412的工作台上的转动台使晶粒载体411转动，以使晶粒载体411沿X方向延伸。相似地，在处理工具415处的晶粒经处理之后，当晶粒载体417最初被装载端口416卸载到装载端口416的工作台时，晶粒载体417沿X方向延伸。之后，在装载端口416的工作台上的一转动台转动晶粒载体417以使晶粒载体417沿Y方向延伸，以便运输工具419拾取。
在一实施例中，由运输工具419固持的晶粒载体的方向和用于晶粒载体储存或晶舟回收的晶粒载体的期望方向彼此不垂直，而是形成一既定角度。之后，落在装载端口412的工作台上的晶粒载体411将在取回晶粒载体411中的晶舟(例如，推入连接到装载端口412的线道变换器)之前，根据所述既定角度转动。因此，在通过运输工具419拾取晶粒载体417之前，落在装载端口416的工作台上的晶粒载体417将根据前述既定角度转动。
图4B示出了根据本公开的一些实施例的具有转动台功能的另一示例性晶粒处理系统420的俯视示意图。如图4B所示，晶粒处理系统420包含用于处理晶粒的一处理工具425。晶粒被加载到处理工具425中，以通过处理工具425的一侧上的一装载端口422进行处理，并在由处理工具425的一相对侧上的一装载端口426处理之后从处理工具425卸载。
在本示例中的一运输工具428可为一OHT，其将晶粒载体421运输到装载端口422以进行处理。本示例中的一运输工具429可为一OHT，其在处理之后从装载端口426拾取晶粒载体427。晶粒载体421和晶粒载体427中的每一个可以是容纳多个晶舟的弹匣，每个晶舟包含至少一个晶粒。在本示例中，运输工具428可将晶粒载体421沿Y方向放置在装载端口422的工作台上，此方向与用于晶粒载体储存或晶舟取回的晶粒载体421的期望方向相同。因此，落在装载端口422的工作台上的晶粒载体421不需要也不会在晶粒载体421中的晶舟被取回(例如，推入连接到装载端口422的线道变换器)之前转动。因此，在通过运输工具429拾取晶粒载体427之前，落在装载端口426的工作台上的晶粒载体427不需要并且将不会被转动。
晶粒处理系统410和晶粒处理系统420可以位于相同的FAB中。也就是说，一旦由OHT固持的晶粒载体的方向固定，用于晶粒载体储存或晶舟取回的晶粒载体的期望方向，对于不同装载端口的不同布局(layout)可不相同。另外，装载端口方向及其期望的晶粒载体方向可能改变，例如，由于相关处理工具的移动，或将装载端口重新分配给另一个处理工具。由OHT固持的晶粒载体的方向在某些情况下也可能改变。因此，在许多情况下，在晶粒处理之前和/或之后，需要转动晶粒载体，例如，通过本公开的一转动台。
图5A显示了根据本公开的一些实施例的示例性装载装置500的俯视示意图。如图5A所示，装载装置500包含装载端口510和连接到装载端口510的一线道变换器520。在本示例中，装载端口510将晶粒载体装载到处理工具以处理晶粒载体中的至少一个晶粒。本示例中的线道变换器520耦接到装载端口510并包含多个线道。在本示例中的处理工具(图5A中未示出)将位于线道变换器520的X方向上。
在本示例中的装载端口510可从一运输工具接收晶粒载体(例如，固持多个晶舟的一弹匣，每个晶舟包含至少一个晶粒)，运输工具将弹匣落到装载端口510的工作台上的转动台512上的。如上所述，由于运输工具的弹匣保持方向与期望的弹匣方向之间具有一既定角度，为了弹匣储存或晶舟取回，转动台512可以在需要时转动弹匣。转动的弹匣被传送到装载端口510的一弹匣储存区域516。当转动的弹匣位于弹匣储存区域516时，装载端口510的推杆514可将一晶舟从弹匣推到线道变换器520中的一输送器522上。前述输送器522可沿Y方向和/或Z方向移动晶舟，以使晶舟与处理工具的入口对齐，并将晶舟传送到处理工具中以进行晶粒处理。
图5B显示了根据本公开的一些实施例的图5A中所示的示例性装载装置500的主视示意图。如图5B所示，弹匣储存区域516可同时储存多个弹匣。推杆514位于将被装载的弹匣的-X方向上，以便进行晶粒处理。推杆514将一晶舟从弹匣推向X方向到线道变换器520的输送器522上，以输送到处理工具的相应入口。
图5C显示根据本公开的一些实施例的图5A所示的示例性装载装置500的侧视示意图。图5C显示了从线道变换器520侧面观看的侧视示意图。如图5C所示，输送器522可沿Y方向和Z方向移动，以适应不同处理工具入口的不同高度和位置。在一实施例中，线道变换器520可包含多个可同时输送多个晶舟的输送器。
图6显示了根据本公开的一些实施例的示例性卸载装置600的俯视示意图。图5A-5C中所示的装载装置500仅配置用于为一处理工具装载多个弹匣。图6中的卸载装置600相应地仅配置用于从处理工具卸载弹匣。在本示例中的处理工具(未示出于图6)将位于卸载装置600的-X方向上。
如图6所示，前述卸载装置600包含一装载端口610和耦接到装载端口610的一线道变换器620。在本示例中的线道变换器620包含多个线道，并从处理工具接收经处理的晶舟。线道变换器620可包含一输送器622，输送器622可移动到处理工具的相应出口以接收经处理的晶舟。举例而言，当处理工具具有多个流动通道时，线道变换器620的输送器622可移动到一对应的线道，其对齐于输出经处理的晶舟的多个流动通道中的一个通道，并将处理后的晶舟沿Y方向和/或Z方向移动至一线道，此线道和与装载端口610耦接的推杆614对齐。
举例而言，当输送器622将处理过的晶舟传送到装载端口610和线道变换器620之间的一界面(interface)时，本示例中的推杆614可操作以将处理过的晶舟从输送器622沿X方向推到一弹匣，此弹匣储存于装载端口610的一弹匣储存区域616中。接收经处理的晶舟的弹匣可具有与由装载端口510装载的弹匣相同的类型。在本示例中，由于运输工具的弹匣保持方向与期望的弹匣方向之间的一既定角度，为了弹匣存放或晶舟推动，装载端口610的工作台上的转动台612可以在需要时转动卸载的弹匣。如此一来，运输工具可从装载口610的工作台拾取转动的弹匣，并将弹匣输送到下一个处理工具进行处理。
在本示例中，处理工具的入口和出口位于处理工具的不同侧。当装载装置500位于处理工具的-X方向时，卸载装置600位于处理工具的X方向上。如此，装载装置500和卸载装置600形成一对。在一实施例中，装载装置500、卸载装置600和处理工具彼此连接，例如，通过电缆或总线，使得它们可彼此通信以与各自的操作协调。
图7A显示了根据本公开的一些实施例的另一示例性装载装置700的俯视示意图。如图7A所示，装载装置700包含一装载端口710与一连接到装载端口710的线道变换器720。在本示例中，装载端口710将晶粒载体装载到处理工具以处理晶粒载体中的至少一个晶粒。本示例中的线道变换器720包含多个线道，并将至少一个晶粒输送到处理工具中以进行处理。本示例中的处理工具(未示出于图7A)将位于线道变换器720的X方向上。
本示例中的装载端口710可从一运输工具上接收一晶粒载体，例如，一固持多个晶舟的弹匣，其中每个晶舟包含至少一个晶粒，前述运输工具将弹匣放在装载口710的工作台上的转动台712上。如上所述，由于在运输工具的弹匣保持方向和期望的弹匣方向之间存在一定角度，为了弹匣存放或晶舟取回，转动台712可在需要时转动弹匣。转动的弹匣被转移到装载端口710的弹匣储存区域716。当转动的弹匣位于弹匣储存区域716时，装载端口710的一推杆713可将晶舟沿X方向从弹匣推到线道变换器720中的输送器722上。输送器722可沿Y方向和/或Z方向移动晶舟，以使晶舟与处理工具的入口对齐，并将晶舟传送到处理工具中以进行晶粒处理。
在本示例中，前述装载装置700也是卸载装置，其被配置用于从处理工具卸载多个弹匣。处理工具的出口和入口位于同一侧。在晶粒处理之后，输送器722可移动至处理工具的相应出口以接收处理过的晶粒晶舟，并且将处理后的晶舟传送到装载端口710和线道变换器720之间的一界面。在本示例中的一附加推杆714耦接到装载端口710，并可操作以沿着-X方向将处理后的晶舟从传送器722推动到储存在装载端口710的弹匣储存区域716中的一弹匣。接收经处理的晶舟的弹匣可与由装载端口710装载的弹匣相同，或者可具有与由装载端口710装载的弹匣相同的类型。在本示例中，由于运输工具的弹匣保持方向与期望的弹匣方向之间的既定角度，为了弹匣储存或晶舟推动，装载端口710的工作台上的转动台712可在需要时转动卸载的弹匣。之后，运输工具可以从装载端口710的工作台拾取转动的弹匣，并将弹匣传送到下一个处理工具进行处理。
图7B显示了根据本公开的一些实施例图7A中所示的示例性装载装置700的主视示意图。如图7B所示，弹匣储存区域716可同时储存多个弹匣。推杆713位于要装载的弹匣的-X方向上以使进行晶粒处理。而附加推杆714位于弹匣的X方向上，以便在晶粒处理后卸载。
图7C显示了根据本公开的一些实施例的图7A中所示的示例性装载装置700的侧视示意图。图7C显示从线道变换器720的侧面观看的侧视示意图。如图7C所示，输送器722可沿Y方向和Z方向移动，以适应不同处理工具的入口的不同高度和位置。在一实施例中，线道变换器720可包含可同时传送多个晶舟的多个传送器。
图8显示出根据本公开的一些实施例的用于搬运晶粒载体的示例性方法800的流程图。如图8所示，在操作802，沿一第一方向接收晶粒载体。晶粒载体可操作以固持多个晶粒。在操作804，晶粒载体从第一方向被转向至一第二方向，例如，为了储存晶粒载体和/或从晶粒载体取回晶舟。在操作806，从晶粒载体取回至少一个晶粒。在操作808，所述至少一个晶粒被装载到处理工具中以处理至少一个晶粒。
图9显示了根据本公开的一些实施例的用于搬运晶粒载体的另一示例性方法900的流程图。如图9所示，在操作902，沿一第一方向接收晶粒载体。晶粒载体可操作以固持多个晶粒。在操作904，晶粒载体从第一方向被转向至一第二方向，例如，为了储存晶粒载体和/或从晶粒载体取回晶舟。在操作906，将包括至少一个晶粒的晶舟从晶粒载体推到具有多个线道的线道变换器。在操作908，将晶舟移动到多个通道的其中一个，以使晶舟与处理工具的入口对齐。在操作910，晶舟被输送到处理工具中以处理至少一个晶粒。可理解的是，根据本公开的不同实施例，可改变图8和图9的每一者中所示出的步骤的顺序。
于本公开一些实施例中，公开了一种用于搬运晶粒载体的装置。此装置包括：一装载端口，用以装载一晶粒载体，晶粒载体可操作以将多个晶粒固持在一处理工具中；以及一线道变换器，耦接至装载端口，并且被配置为将晶粒载体中的至少一个晶粒移动到处理工具的入口，并将至少一个晶粒转移到处理工具中以处理至少一个晶粒。
在一些实施例中，所述装载端口包括一存储空间，所述存储空间被配置为同时存储多个晶粒载体。在一些实施例中，所述装载端口包括一工作台，工作台配置用以从一运输工具接收晶粒载体；并且晶粒载体由运输工具沿工作台上的一第一方向输送。在一些实施例中，所述装载端口包括一转动台，转动台连接在工作台上并可操作以将晶粒载体从所述第一方向转动到一第二方向以便储存晶粒载体；并且晶粒载体通过运输工具放置于转动台上。
在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括一识别码读取器，其耦合在所述工作台上并可操作以读取所述晶粒载体的信息以确定所述晶粒载体是否被正确地安排以供所述处理工具处理。在一些实施例中，所述线道变换器包括一输送器和多个线道；所述装载端口包括一推杆，所述推杆可操作以将包括所述至少一个晶粒的一晶舟从晶粒载体推至输送器；以及输送器配置成使晶舟沿至少一个方向移动到多个线道中的一个，以使晶舟与处理工具的入口对齐，并将晶舟输送到处理工具中。
在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括一映射传感器，被配置为确定所述晶粒载体中的晶舟的数量信息信息和位置信息的二者中的至少一个。在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括一条码读取器，所述条码读取器被配置为识别和追踪由处理工具处理的晶舟。在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括一自动光学检测感测器，其配置成确定所述晶舟上的晶粒的数量信息和尺寸信息的二者中的至少一个。
在一些实施例中，所述输送器更被配置成在所述至少一个晶粒经处理后从处理工具的出口接收所述晶舟，并沿着至少一个方向移动以使所述晶舟与与所述装载端口相关联的一附加推杆对齐；以及所述附加推杆配置成将晶舟从输送器推入晶粒载体。在一些实施例中，所述装载端口包括：一打开机构，其配置成打开晶粒载体的一第一门；以及一门储存器，配置为储存所述第一门。在一些实施例中，所述装载端口更被配置为在处理所述至少一个晶粒之后卸载晶粒载体；以及装载端口还包括一闭合机构，其配置成从门储存器取回具有与第一门相同类型的一第二门，并将第二门关闭到已经卸载的晶粒载体上。
在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括一附加的装载端口，被配置为在处理所述至少一个晶粒之后卸载晶粒载体；以及一附加的线道变换器，其耦接到附加的装载端口，并配置成通过与附加的装载端口相关联的附加推杆将所述至少一个晶粒从处理工具的出口传送到晶粒载体中。
于本公开另一实施例中，公开了一种用于搬运晶粒载体的装置。此装置包括：一工作台，被配置为在一第一方向上接收一晶粒载体，其中晶粒载体可操作以固持多个晶粒；一转动台，耦接在工作台上并可操作以将晶粒载体从第一方向转动到一第二方向，以从晶粒载体上取回至少一个晶粒，以便由处理工具处理；以及一储存空间，被配置为同时储存多个晶粒载体。
在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括：一线道变换器，其耦接到所述装载端口并具有多个线道；以及一推杆，其可操作以将包括所述至少一个晶粒的晶舟从所述晶粒载体推至所述线道变换器，其中所线道变换器配置成将所述晶舟移动到所述多个线道中的一个，以使晶舟与所述处理工具的一入口对齐，并将晶舟输送到处理工具中以处理所述至少一个晶粒。
在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括以下中的至少一个：一条码读取器，配置为识别和追踪由处理工具处理的晶舟；以及一自动光学检测传感器，被配置为确定晶舟上晶粒的数量信息和尺寸信息两者中的至少一个。在一些实施例中，所述搬运晶粒载体的装置还包括以下中的至少一个：一识别码读取器，其耦接在工作台上并可操作以读取晶粒载体的信息以确定晶粒载体是否被正确地安排以供处理工具处理；以及一映像感测器，配置为确定晶粒载体中的晶舟的数量信息和位置信息两者中的至少一个。
在本公开又一实施例中，公开了一种用于搬运晶粒载体的方法。此方法包括：沿一第一方向接收晶粒载体，其中晶粒载体可操作以固持多个晶粒；将晶粒载体从第一方向转到一第二方向；从晶粒载体中取出至少一个晶粒；将前述至少一个晶粒装载到用于处理前述至少一个晶粒的处理工具中。
在一些实施例中，所述取回所述至少一个晶粒的步骤还包括：将包括所述至少一个晶粒的一晶舟从晶粒载体推至具有多个通道的一线道变换器。在一些实施例中，所述装载所述至少一个晶粒的步骤包括：将晶舟移动到多个线道的其中一个，以使晶舟与处理工具的一入口对齐；以及将晶舟运送到处理工具中。
上述内容概述许多实施例的特征，因此本领域技术人员可更加理解本公开的各面向。本领域技术人员可能无困难地以本公开为基础，设计或修改其他工艺及结构，以达到与本公开实施例相同的目的及/或得到相同的优点。任何所属技术领域中技术人员也应了解，在不脱离本公开的精神和范围内做不同改变、代替及修改，如此等效的创造并没有超出本公开的精神及范围。

Claims (1)

1.一种用于搬运晶粒载体的装置，包括：
一装载端口，用以装载一晶粒载体，该晶粒载体可操作以固持多个晶粒至一处理工具中；以及
一线道变换器，耦接至该装载端口，并用以将该晶粒载体中的至少一个晶粒移动到该处理工具的一入口，并将该至少一个晶粒传送至该处理工具中，以处理该至少一个晶粒。
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