CN113335909A - 晶圆框架拣选及储料系统 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例的一种晶圆拣选及储料系统提供对载送半导体晶圆的晶圆框架的自动存储及撷取。在传送端口处从传送系统接收晶圆框架匣。机械臂从所述匣撷取晶圆框架并将每一晶圆框架存储在多个存储塔中的一个存储塔中的相应的存储槽中。记录每一晶圆框架的存储位置。可选择性地撷取每一晶圆框架且由机械臂将每一晶圆框架装载到晶圆框架匣中以进行进一步处理。

Description

晶圆框架拣选及储料系统
技术领域
本公开涉及半导体处理领域。更具体来说，本公开涉及对载送半导体晶圆的晶圆框架进行拣选及储料。
背景技术
集成电路的制作通常通过对半导体晶圆实行大量处理步骤来完成。处理步骤通常会使得形成以高度复杂的排列方式与半导体衬底结合的大量晶体管。所述处理步骤还会使得形成介电层、金属内连、通孔、插塞以及其他集成电路结构及组件。
当实质上完成半导体晶圆的处理时，半导体晶圆被装载到晶圆框架上。在半导体晶圆被装载到晶圆框架上之后，对半导体晶圆进行切割。在切割之后，半导体晶圆可在存储或输送期间保留在晶圆框架上。由于错位及破裂的可能性，在切割之前及切割之后对晶圆框架进行拣选及储料可能存在问题。
发明内容
本发明实施例的一种系统，包括：第一传送端口，被配置成从传送系统接收第一晶圆框架匣；多个存储塔，各自包括多个存储槽；机械臂，被配置成在所述第一传送端口处从所述第一晶圆框架匣撷取晶圆框架并将所述晶圆框架中的每一晶圆框架存储在所述多个存储槽中的相应的存储槽中；以及控制系统，被配置成记录在所述第一传送端口处接收的所述晶圆框架中的每一晶圆框架的身份，控制所述机械臂，并为所述晶圆框架中的每一晶圆框架记录存储地址数据，所述存储地址数据用于识别所述晶圆框架的所述存储槽。
本发明实施例的一种方法，包括：在第一传送端口处接收包括多个晶圆框架的晶圆框架匣；使用机械臂将所述晶圆框架中的每一晶圆框架从所述晶圆框架匣传送到位于多个存储塔中的一个存储塔中的相应的存储槽中；使用控制系统控制所述机械臂；以及使用所述控制系统记录所述晶圆框架中的每一晶圆框架的存储位置。
本发明实施例的一种方法，包括：在第一传送端口处接收包括多个晶圆框架的晶圆框架匣；使用控制系统记录所述晶圆框架中的每一晶圆框架的身份；使用所述控制系统在存储塔的阵列内为所述晶圆框架中的每一晶圆框架选择相应的存储位置；使用由所述控制系统进行控制的机械臂将所述晶圆框架中的每一晶圆框架传送到所述相应的存储位置；以及使用所述控制系统为所述晶圆框架中的每一晶圆框架记录所述存储位置。
附图说明
图1是根据一个实施例的晶圆框架拣选及储料系统的方框图。
图2是根据一个实施例的晶圆框架拣选及储料系统的俯视图。
图3是根据一个实施例的晶圆框架拣选及储料系统的存储塔的例示。
图4是根据一个实施例的晶圆框架拣选及储料系统的透视图。
图5是根据一个实施例的晶圆框架拣选及储料系统的侧视图。
图6是根据一个实施例的晶圆框架匣的例示。
图7是根据一个实施例的晶圆框架的例示。
图8是根据一个实施例的机械臂的例示。
图9是根据一个实施例的对晶圆框架进行拣选及储料的方法。
图10是根据一个实施例的对晶圆框架进行拣选及储料的方法。
图11是根据一个实施例的对晶圆框架进行拣选及储料的方法。
图12是根据一个实施例的对晶圆框架进行拣选及储料的方法。
图13是根据一个实施例的对晶圆框架进行拣选及储料的方法。
具体实施方式
在以下说明中，针对集成电路管芯内的各个层及结构阐述许多厚度及材料。通过实例的方式给出各种实施例的具体尺寸及材料。根据本公开，所属领域中的技术人员应认识到，可在不背离本公开的范围的情况下在许多情形中使用其他尺寸及材料。
以下公开内容提供用于实施所述主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本说明。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、从而使得所述第一特征与所述第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可能在各种实例中重复使用参考编号和/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在…之下(beneath)”、“在…下方(below)”、“下部的(lower)”、“在…上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括装置在使用或操作中的不同取向。设备可具有其他取向(旋转90度或处于其他取向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
在以下说明中，陈述某些具体细节以提供对本公开各种实施例的透彻理解。然而，所属领域中的技术人员应理解，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况中，未详细阐述与电子组件及制作技术相关联的众所周知的结构，以避免不必要地使本公开实施例的说明模糊不清。
除非上下文另有要求，否则在说明书及以上权利要求书通篇中，词语“包括(comprise)”及其变化形式(例如“comprises”及“comprising”)应被视为具有开放、包含性意义，即，“包括但不限于”。
所使用的例如第一、第二及第三等序数词未必暗示经过排名的次序意义，而是可仅在动作或结构的多个实例之间进行区分。
在本说明书通篇中所提及的“一个实施例”或“实施例”意指结合所述实施例阐述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”未必全部指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以任何合适的方式组合所述特定特征、结构或特性。
除非内容另有清晰指示，否则在本说明书及所附权利要求书中所使用的单数形式“一(a、an)”及“所述(the)”包括复数所指物。还应注意，除非内容另有清晰指示，否则用语“或”通常是以其包括“和/或”在内的意义使用。
图1是晶圆框架拣选及储料系统100的方框图。根据各种实施例，所述系统包括机械臂102、存储塔104、控制系统106及传送端口108。机械臂102、存储塔104、控制系统106及传送端口108一同工作以将晶圆框架116从晶圆框架匣114移除并存储晶圆框架匣。每一晶圆框架116载送半导体晶圆118。
晶圆框架拣选及储料系统100避免对晶圆框架116进行人工拣选及储料的缺点。具体来说，晶圆框架拣选及储料系统100提供晶圆框架116的自动输送、拣选、追踪及撷取。这无需人工处理晶圆框架116或手动追踪各别晶圆框架116的位置。
在对半导体晶圆118进行处理并准备用于切割之后，将每一各别半导体晶圆118放置在相应的晶圆框架116上。每一晶圆框架116通常包括金属环(参见图7)。每一晶圆框架116还包括在所述环的内部拉伸的粘合膜(adhesive membrane)(例如胶带或另一材料)。半导体晶圆118被放置在粘合膜上。因此，每一晶圆框架116在由金属环界定的内部拉伸的粘合膜上载送半导体晶圆118。在不背离本公开的范围的情况下，晶圆框架116可具有与上述形状、膜及配置不同的形状、膜及配置。
晶圆框架116群组被装载到晶圆框架匣114中以进行输送。每一晶圆框架匣114包括多个晶圆框架槽。每一晶圆框架槽保持各别晶圆框架116。在一个实例中，每一晶圆框架匣114保持介于10个与15个之间的晶圆框架116。在不背离本公开的范围的情况下，晶圆框架匣114可保持更少或更多个晶圆框架。
在半导体晶圆118已被装载到晶圆框架116上且晶圆框架116已被装载到晶圆框架匣114中之后，晶圆框架匣114被传送系统112拾取。传送系统112输送晶圆框架匣114以进行拣选及储料。
在一个实例中，传送系统112包括高架起重机输送系统(overhead hoisttransport system)。高架起重机输送系统通常包括安装在高架轨道上的匣载送机。高架轨道可耦合到或悬挂在各个处理室的吊顶(ceiling)上。高架起重机输送系统还可用于在各个半导体处理步骤期间或之间输送半导体晶圆118。在不背离本公开的范围的情况下，传送系统112可包括与高架起重机输送系统不同的传送系统。
传送系统112将晶圆框架匣114载送到传送端口108。传送端口从传送系统112接收晶圆框架匣114。传送端口108可牢固地保持晶圆框架匣114，以使可对各别晶圆框架进行拣选及储料，如以下将更详细地阐述。
传送系统112可在传送端口108处放下晶圆框架匣114。在此种情形中，晶圆框架匣114与传送系统112完全分离并保持在传送端口108。作为另外一种选择，传送系统112可将晶圆框架匣114带到传送端口108且可在从晶圆框架匣114卸载晶圆框架116期间将晶圆框架匣114保持在传送端口108处。
晶圆框架拣选及储料系统100包括多个存储塔104。每一存储塔包括多个存储槽120。每一存储槽120被配置成保持晶圆框架116。每一存储塔104可包括大量存储槽120。在一个实例中，每一存储塔包括介于150个与300个之间的存储槽120。在不背离本公开的范围的情况下，存储塔104可包括其他数目的存储槽。
晶圆框架拣选及储料系统100包括机械臂102。机械臂102被配置成在传送端口108处自动将各别晶圆框架116从晶圆框架匣114移除。机械臂102将每一晶圆框架116传送到存储塔104中的一者内的所选择的存储槽120。
机械臂102还可将晶圆框架116从存储塔104中的存储槽120移除。机械臂102可在传送端口108处将晶圆框架116从存储槽120传送到晶圆框架匣114。机械臂102从存储槽120撷取晶圆框架并以精确及仔细的方式将晶圆框架装载到晶圆框架匣114中。实际上，当机械臂将晶圆框架116装载到晶圆框架匣114上时，晶圆框架匣114可为与晶圆框架116所卸载的晶圆框架匣114(第一晶圆框架匣)相同的晶圆框架匣，或者晶圆框架匣114可为不同的晶圆框架匣114(第二晶圆框架匣)。
在一个实施例中，控制系统106包括半导体工艺控制系统及存储控制系统。半导体工艺控制系统控制半导体晶圆的总体处理。因此，半导体工艺控制系统可控制晶圆框架拣选及储料系统100内的半导体晶圆118、晶圆框架116及晶圆框架匣114的输送。半导体工艺控制系统控制传送系统112。半导体工艺控制系统还控制存储控制系统。
如本文中所述，存储控制系统实行与晶圆框架的接收、存储、拣选及扫描相关的各种功能。存储控制系统可在半导体工艺控制系统的控制下实行这些功能。因此，由存储控制系统实行的动作可基于从半导体工艺控制系统接收的命令来实行。由半导体工艺控制系统及存储控制系统实行的动作在本文中被阐述为由控制系统106实行。
控制系统106控制机械臂102的操作。控制系统106控制机械臂102在传送端口108处将晶圆框架116从晶圆框架匣114移除。控制系统106为每一晶圆框架116选择存储槽120。机械臂102将每一晶圆框架116存储在由控制系统106指定的相应的存储槽120中。
控制系统106将每一晶圆框架116的身份记录在到达传送端口108的晶圆框架匣114中。在控制系统106已记录每一晶圆框架116的身份之后，控制系统106为晶圆框架116中的每一者选择存储位置。每一存储位置是存储塔104中的一者内的相应的存储槽120。控制系统106可记录指示每一晶圆框架116的存储位置(即存储槽120及存储塔104)的存储地址数据。
控制系统106可包括一个或多个处理器及一个或多个计算机存储器。计算机存储器可存储与晶圆框架116相关的数据，包括晶圆框架身份及存储位置。计算机存储器还可存储指示由晶圆框架116载送的半导体晶圆118的身份的数据。计算机存储器可存储可由所述一个或多个处理器执行的软件指令。软件指令可对应于控制系统106的所述各种功能。软件指令的执行可使控制系统106能够控制机械臂102。
控制系统106的组件可位于不同的位置中。举例来说，控制系统106的一些处理及存储器资源可位于机械臂102内，而控制系统106的其他处理及存储器资源可位于机械臂102外部。
控制系统106还可包括通信资源。通信资源可包括通信信道及通信装置。通信资源可包括用于与机械臂102及其他系统及组件进行通信的无线发射器及接收器。通信资源可包括有线通信链路，有线通信链路能够与机械臂102以及其他系统及组件通信。在不背离本公开的范围的情况下，可利用许多类型的通信资源及方案。
控制系统106可记录指示对由晶圆框架116载送的半导体晶圆实行的最近处理步骤的数据。控制系统106可记录指示半导体晶圆118及载送半导体晶圆118的晶圆框架116的下一个处理步骤或下一个目的地的数据。
在一个实例中，半导体晶圆118可被装载到晶圆框架116上，以准备用于半导体晶圆118的切割操作。载送半导体晶圆118的晶圆框架116可被传递到传送端口108。控制系统106可记录晶圆框架116及与晶圆框架116相关联的半导体晶圆118的身份。控制系统106可存储指示由晶圆框架116载送的半导体晶圆118尚未被切割的数据。控制系统106可在存储塔104内为晶圆框架116选择存储位置。接着，控制系统106可控制机械臂102将晶圆框架116从晶圆框架匣114传送到所选择的存储位置。控制系统106可记录晶圆框架116的存储位置。
在一个实例中，晶圆框架匣114可到达传送端口108，传送端口108载送对已被切割的半导体晶圆118进行保持的晶圆框架116。控制系统106可记录晶圆框架116及与晶圆框架116相关联的半导体晶圆118的身份。控制系统106可存储指示由晶圆框架116载送的半导体晶圆118已被切割的数据。控制系统106可在存储塔104内为晶圆框架116选择存储位置。接着，控制系统106可控制机械臂102将晶圆框架116从晶圆框架匣114传送到所选择的存储位置。控制系统106可记录晶圆框架116的存储位置。
在一个实例中，控制系统106可接收指示某些当前存储的晶圆框架116被调度为输送到切割站以使晶圆框架116的半导体晶圆118可被切割的通信。控制系统106从存储器撷取指示所识别的晶圆框架116中的每一者的存储位置的存储地址数据。控制系统106控制机械臂102从由存储地址数据指示的存储槽120撷取所识别的晶圆框架116。机械臂102在传送端口108处将所识别的晶圆框架116装载到晶圆框架匣114中。
在一个实例中，控制系统106可接收指示载送先前被切割的半导体晶圆118的某些当前存储的晶圆框架116被调度为输送以用于运输或封装的通信。控制系统106从存储器撷取指示所识别的晶圆框架116中的每一者的存储位置的存储地址数据。控制系统106控制机械臂102从由存储地址数据指示的存储槽120撷取所识别的晶圆框架116。机械臂102在传送端口108处将所识别的晶圆框架116装载到晶圆框架匣114中。
尽管在图1中未示出，然而晶圆框架拣选及储料系统100可包括手动端口。技术人员、工程师或科学家手动将晶圆框架匣114带到手动端口。如前所述，控制系统106控制机械臂102从晶圆框架匣114卸载晶圆框架并存储晶圆框架。同样，控制系统106可控制机械臂102在手动端口处将晶圆框架从存储槽120传送到晶圆框架匣114。
晶圆框架拣选及储料系统100可包括多个传送端口108。第一个传送端口108可专用于接收晶圆框架116，以将晶圆框架116存储在存储塔104中。第二个传送端口108可专用于将晶圆框架从存储塔104输出，以将晶圆框架传送到另一位置或处理站。在不背离本公开的范围的情况下，可在晶圆框架拣选及储料系统100中实施各种数目及配置的传送端口108及手动传送端口。
晶圆框架拣选及储料系统100可包括条形码扫描器110。在此种情形中，每一晶圆框架116包括识别晶圆框架116的条形码。条形码还可识别被载送在晶圆框架116上的半导体晶圆118。条形码扫描器110由控制系统106控制。当晶圆框架116到达传送端口108处时，条形码扫描器110扫描晶圆框架116的条形码。以此种方式，控制系统106确认到达传送端口108处的每一晶圆框架116及半导体晶圆118的身份。另外，条形码扫描器110可扫描从存储塔104移除的所有晶圆框架116的条形码以用于传送。
晶圆框架拣选及储料系统100可包括与条形码扫描器110不同的系统，用于确认到达传送端口108处的晶圆框架116的身份。举例来说，晶圆框架拣选及储料系统100可包括成像系统，成像系统捕获晶圆框架的图像且对包括在晶圆框架上的身份标记进行解密。作为另外一种选择，晶圆框架拣选及储料系统100可利用射频识别(radio frequencyidentification，RFID)技术或另一相似的技术来确认到达传送端口108处的晶圆框架116的身份。在此种情形中，晶圆框架116可载送用于对与晶圆框架116相关的识别码进行无线传输的RFID标签或其他相似的技术。在不背离本公开的范围的情况下，晶圆框架拣选及储料系统100可包括许多类型的识别系统，以用于确认晶圆框架116、晶圆框架匣114及半导体晶圆118的身份。
在一个实施例中，控制系统106实施一个或多个算法，以用于确定晶圆框架在存储塔104的存储槽120中存储的位置。控制系统106根据所述一个或多个算法指示机械臂102在存储塔104的存储槽120中存储各个晶圆框架116。
在一个实施例中，当晶圆框架匣114在传送端口108处被接收时，控制系统106从存储器读取当前未被占用的存储槽120。未被占用的存储槽120可用于接收晶圆框架116。接着，控制系统106为新接收的晶圆框架匣114的晶圆框架116选择空的且可用的存储槽120。
在一个实施例中，控制系统106可基于由晶圆框架116保持的半导体晶圆118的处理阶段来选择存储塔104中的所述一者或多者内的存储槽120。举例来说，存储塔或存储槽120群组可专用于存储其半导体晶圆118尚未被切割的晶圆框架116。另一存储塔104或存储槽120群组可专用于存储其半导体晶圆118已被切割的晶圆框架116。因此，在条形码扫描器110扫描晶圆框架116并基于条形码数据确定晶圆框架116的当前处理阶段之后，控制系统106可选择指定的存储塔104或存储槽120群组来存储晶圆框架116。接着，控制系统106可控制机械臂102相应地存储晶圆框架116。
在一个实施例中，控制系统106优先考虑不与当前保持晶圆框架116的存储槽120相邻的存储槽120。因此，当可用时，控制系统106控制机械臂102将来自晶圆框架匣114的晶圆框架116存储在不与被占用的存储槽120相邻的存储槽120中。当存储塔104的存储槽120填充有大量存储槽120时，如果此种存储槽120不可用，则控制系统106控制机械臂102将晶圆框架116存储在与被占用的存储槽120相邻的存储槽120中。
在一个实施例中，控制系统106从与各个存储塔104相关联的湿度传感器接收湿度数据。控制系统106可基于所述存储槽120处的湿度而为晶圆框架116选择存储槽120。如果湿度控制器没有为存储塔104中的一者进行正确操作，则控制系统106将不会选择此存储塔的存储槽120来接收晶圆框架116。相反，控制系统106将选择湿度处于所选择的湿度范围内的存储槽120。
在一个实施例中，控制系统106优先考虑更靠近传送端口108的可用存储槽120。这是因为如果机械臂102在较小的距离上传送晶圆框架116，机械臂不太可能在传送晶圆框架116时出现错误。因此，控制系统106选择最靠近传送端口108的可用存储槽。
在一个实施例中，控制系统106优先考虑最靠近传送端口108的高度的可用存储槽120。这是因为如果机械臂102不需要将晶圆框架116相对于传送端口108升高或降低大的距离，则机械臂102不太可能出现错误。这可减少机械臂102在传送晶圆框架116时出现的错误。当机械臂102在传送端口108处从晶圆框架匣114撷取晶圆框架116时，控制系统106优先选择与传送端口108接近于相同高度的存储槽120。因此，控制系统106选择在存储塔104内高度最接近传送端口108的存储槽120。
图2是根据实施例的晶圆框架拣选及储料系统100的俯视图。图2所示晶圆框架拣选及储料系统100示出多个存储塔104、两个传送端口108及机械臂102。在控制系统106的控制下，机械臂102可自动将晶圆框架116从传送端口108传送到存储塔104内的存储槽120。如结合图1所述，机械臂102还可将晶圆框架从存储塔104传送到传送端口108中的一者。
图2所示晶圆框架拣选及储料系统100包括十个存储塔104。存储塔104被排列成两行，每行五个存储塔。机械臂102位于所述两行存储塔104之间。机械臂102能够存取所有存储塔104内的每一个存储槽120。
图2所示晶圆框架拣选及储料系统100包括两个传送端口108。第一个传送端口108可用于接收或输入晶圆框架116，以将晶圆框架116存储在存储塔104内。第二个传送端口108可用于从存储塔104输出晶圆框架116。在不背离本公开的范围的情况下，可利用其他配置的传送端口108。
图3是根据一个实施例的存储塔104的例示。存储塔104包括多个存储槽120。每一存储槽120被配置成接收并存储晶圆框架116。因此，每一存储槽120具有足以存储晶圆框架116的尺寸。在其中晶圆框架116具有介于350mm与400mm之间的直径的实例中，每一存储槽120可具有介于420mm与450mm之间的第一横向尺寸及第二横向尺寸。每一存储槽120可具有介于10mm与20mm之间的纵向尺寸或高度。每一存储槽120可包括用于保持晶圆框架116的接收构件。在不背离本公开的范围的情况下，存储槽120可包括与上述尺寸及配置不同的尺寸及配置。
存储塔104可具有介于5000mm与8000mm之间的高度。存储塔104可包括200个到400个存储槽120。在不背离本公开的范围的情况下，存储塔104可具有其他尺寸及其他数目的存储槽120。
存储塔104可包括湿度控制系统(未示出)。湿度控制系统可包括湿度传感器及气体出口。湿度传感器可感测空气的湿度水平。湿度控制系统可输出干气体(例如N2气体)，以响应于湿度传感器来调节或控制湿度。在一个实例中，存储塔104的内部维持在30％的湿度。作为另外一种选择，对于所有存储塔104，可具有单个湿度控制系统。在此种情形中，每一各别存储塔将不具有湿度控制系统，而单个湿度控制系统可控制所有存储塔104的湿度。在不背离本公开的范围的情况下，可实施与上述湿度系统不同的各种类型的湿度系统来控制存储塔104内的湿度。
存储塔104可包括一个或多个门或百叶窗(shutter)，以用于选择性地使得能够对存储槽120进行存取。在一个实例中，控制系统102可以可控的方式打开及关闭单个门，以使机械臂102能够获得对存储槽120的存取。在一个实例中，存储塔104可包括多个门，所述多个门可以可控的方式打开及关闭，以各自提供对存储槽120群组的存取。在一个实例中，存储塔104包括用于每一存储槽120的相应的门，以选择性地使得能够对各别存储槽120进行存取。在不背离本公开的范围的情况下，可对存储槽120利用其他类型的存取配置。
图4是根据实施例的图2所示晶圆框架拣选及储料系统100的透视图。晶圆框架拣选及储料系统100包括在图2所示的视图中不可见的手动传送端口130。机械臂102在图4所示的视图中不可见。
技术人员或其他人员将晶圆框架匣114手动带到手动传送端口130。如前所述，控制系统106控制机械臂102将晶圆框架116从晶圆框架匣114卸载并存储晶圆框架116。同样，控制系统106可控制机械臂102在手动传送端口130处将晶圆框架从存储槽120传送到晶圆框架匣114。
图5是根据实施例的图2所示晶圆框架拣选及储料系统100的侧视图。一行存储塔104、传送端口108及手动传送端口130在图5中可见。机械臂102在图5所示的视图中不可见。
图6是根据实施例的晶圆框架匣114的例示。晶圆框架匣包括手柄132。手柄132使得自动传送系统能够将晶圆框架匣114载送及输送到传送端口108以及从传送端口108载送及输送晶圆框架匣114。手柄132还可使人能够将晶圆框架匣114载送到手动传送端口130以及从手动传送端口130载送晶圆框架匣114。
晶圆框架匣114包括多个晶圆框架槽134。每一晶圆框架槽134被配置成载送晶圆框架116。在一个实例中，晶圆框架匣114包括介于10个与15个之间的晶圆框架槽134。在不背离本公开的范围的情况下，晶圆框架匣114可包括其他数目的晶圆框架槽134。
图7是根据实施例的晶圆框架116的例示。晶圆框架116载送半导体晶圆118。晶圆框架116包括环135。环135具有大于半导体晶圆118的直径的内径。举例来说，如果半导体晶圆118是300mm的晶圆，则晶圆框架116可具有介于350mm与400mm之间的内径。
晶圆框架116包括在环135的内部拉伸的粘合膜136。粘合膜136可包括在环的内部拉伸的胶带或其他材料。半导体晶圆118被放置在粘合膜上。在不背离本公开的范围的情况下，晶圆框架116可载送与300mm晶圆不同的半导体晶圆118。另外，在不背离本公开的范围的情况下，晶圆框架116可具有与上述尺寸、膜及配置不同的尺寸、膜及配置。
图8是根据实施例的机械臂102的例示。机械臂102可用于本文中阐述的晶圆框架拣选及储料系统100中。具体来说，机械臂102可用于在控制系统106的控制下在存储槽120与传送端口108之间传送晶圆框架116。
机械臂102包括基底140。基底140位于地面上或所选择的平台上。机械臂102包括伸缩构件142。伸缩构件142在纵向上伸缩，以能够在各个存储塔104中的存储槽120的不同高度处撷取或存储晶圆框架116。
底座(mount)144耦合到伸缩构件142。臂构件146安装到底座144。臂构件146可相对于底座144旋转。臂构件147耦合到臂构件146。臂构件147可相对于臂构件146旋转。臂构件148耦合到臂构件147。臂构件148可相对于臂构件147旋转。载送叉头(carrying prong)150附接到臂构件148的端部。载送叉头150拾取并载送晶圆框架116。各个臂构件及其可旋转性使得机械臂102能够到达各个存储塔104内的所有存储槽120。在不脱离本公开的范围的情况下，机械臂102可包括与图8中所示的配置不同的配置。
机械臂102可包括内部电子电路系统。内部电子电路系统会引起机械臂102的各个组件的移动。内部电子电路系统可包括处理器、计算机存储器及通信资源。控制系统106的一部分可包括在机械臂102的电子电路系统中。
图9是根据实施例的方法900的流程图。在902处，方法900包括在第一传送端口处接收包括多个晶圆框架的晶圆框架匣。第一传送端口的一个实例是图1所示传送端口108。控制系统的一个实例是图1所示控制系统106。晶圆框架匣的一个实例是图1所示晶圆框架匣114。在904处，方法900包括使用控制系统记录每一晶圆框架的身份。控制系统的一个实例是图1所示控制系统106。在906处，方法900包括使用控制系统在存储塔的阵列内为每一晶圆框架选择相应的存储位置。存储塔的一个实例是图1所示存储塔104。在908处，方法900包括使用由控制系统控制的机械臂将每一晶圆框架传送到所述相应的存储位置。机械臂的一个实例是图1所示机械臂102。在910处，方法900包括使用控制系统为每一晶圆框架记录存储位置。
图10是根据实施例的方法1000的流程图。在1002处，方法1000包括在第一传送端口处接收包括多个晶圆框架的晶圆框架匣。第一传送端口的一个实例是图1所示传送端口108。晶圆框架匣的一个实例是图1所示晶圆框架匣114。晶圆框架的一个实例是图1所示晶圆框架116。在1004处，方法1000包括使用机械臂将每一晶圆框架从晶圆框架匣传送到多个存储塔中的一者中的相应的存储槽中。机械臂的一个实例是图1所示机械臂102。存储塔的一个实例是图1所示存储塔104。存储槽的一个实例是图1所示存储槽120。在1006处，方法1000包括使用控制系统控制机械臂。控制系统的一个实例是图1所示控制系统106。在1008处，方法1000包括使用控制系统记录每一晶圆框架的存储位置。
图11是根据一个实施例的方法1100的流程图。在1102处，方法1100包括使用高架起重机输送系统、基于来自半导体工艺控制系统的命令而将晶圆框架匣输送到晶圆框架存储传送端口。高架起重机输送系统的一个实例是图1所示传送系统112。晶圆框架匣的一个实例是图1所示晶圆框架匣114。晶圆框架存储传送端口的一个实例是图1所示传送端口108。半导体工艺控制系统的一个实例是图1所示控制系统106。在1104处，方法1100包括使用机械臂在传送端口处将晶圆框架从晶圆框架匣传送到一个或多个存储塔的存储槽。机械臂的一个实例是图1所示机械臂102。晶圆框架的一个实例是图1所示晶圆框架116。存储塔的一个实例是图1所示存储塔104。存储槽的一个实例是图1所示存储槽120。在1106处，方法1100包括扫描每一晶圆框架的条形码。在1108处，方法1100包括向半导体工艺控制系统发送每一晶圆框架的条形码数据及存储位置数据。在1110处，方法1100包括使用高架起重机输送系统从传送端口输送空的晶圆框架匣。
图12是根据一个实施例的方法1200的流程图。在1202处，方法1200包括使用高架起重机输送系统、基于来自半导体工艺控制系统的命令而将空的晶圆框架匣输送到晶圆框架存储传送端口。高架起重机输送系统的一个实例是图1所示传送系统112。晶圆框架匣的一个实例是图1所示晶圆框架匣114。晶圆框架存储传送端口的一个实例是图1所示传送端口108。半导体工艺控制系统的一个实例是图1所示控制系统106。在1204处，方法1200包括使用机械臂将晶圆框架从一个或多个存储塔的存储槽传送到晶圆框架匣。机械臂的一个实例是图1所示机械臂102。晶圆框架的一个实例是图1所示晶圆框架116。存储塔的一个实例是图1所示存储塔104。存储槽的一个实例是图1所示存储槽120。在1206处，方法1200包括扫描每一晶圆框架的条形码。在1208处，方法1200包括使用高架起重机输送系统从传送端口输送装载的晶圆框架匣。
图13是根据一个实施例的方法1300的流程图。在1302处，方法1300包括使用高架起重机输送系统、基于来自半导体工艺控制系统的命令而将第一晶圆框架匣输送到第一传送端口。高架起重机输送系统的一个实例是图1所示传送系统112。晶圆框架匣的一个实例是图1所示晶圆框架匣114。晶圆框架存储传送端口的一个实例是图1所示传送端口108。半导体工艺控制系统的一个实例是图1所示控制系统106。在1304处，方法1300包括使用高架起重机输送系统、基于来自半导体工艺控制系统的命令而将第二晶圆框架匣输送到第二传送端口。在1306处，方法1300包括使用机械臂将晶圆框架从第一晶圆框架匣传送到第二晶圆框架匣。在1308处，方法1300包括扫描每一晶圆框架的条形码。在1310处，方法1300包括使用高架起重机输送系统从第一传送点输送第一晶圆框架匣。在1312处，方法1300包括使用高架起重机输送系统从第二传送端口输送第二晶圆框架匣。
在一个实施例中，一种系统包括第一传送端口，所述第一传送端口被配置成从传送系统接收第一晶圆框架匣。所述系统包括多个存储塔，所述多个存储塔各自包括多个存储槽。所述系统包括机械臂，所述机械臂被配置成在所述传送端口处从所述第一晶圆框架匣撷取晶圆框架并将所述晶圆框架中的每一晶圆框架存储在所述存储槽中的相应的存储槽中。所述系统包括控制系统，所述控制系统被配置成记录在所述第一传送端口处接收的所述晶圆框架中的每一晶圆框架的身份，控制所述机械臂，并为所述晶圆框架中的每一晶圆框架记录存储地址数据，所述存储地址数据用于识别所述晶圆框架的所述存储槽。
在一个实施例中，所述机械臂被配置成将所述晶圆框架中的所选择的晶圆框架从所述所选择的晶圆框架的相应的存储槽中撷取出并在所述第一传送端口处将所述所选择的晶圆框架装载到所述第一晶圆框架匣中或装载到第二晶圆框架匣中。
在一个实施例中，所述系统还包括第二传送端口，其中所述机械臂被配置成将所述晶圆框架中的所选择的晶圆框架从所述所选择的晶圆框架的相应的存储槽中撷取出并在所述第二传送端口处将所述所选择的晶圆框架装载到所述第一晶圆框架匣中或装载到第二晶圆框架匣中。
在一个实施例中，所述存储塔被排列成两行存储塔，其中所述机械臂位于所述两行存储塔之间。
在一个实施例中，所述存储塔中的每一存储塔包括200个或更多个存储槽。
在一个实施例中，所述第一传送端口是被配置成从高架起重机传送系统接收晶圆框架匣的高架起重机传送端口。
在一个实施例中，所述系统还包括条形码读取器，所述条形码读取器被配置成在所述第一传送端口处读取所述晶圆框架中的每一晶圆框架的条形码。
在一个实施例中，所述系统还包括手动端口，其中所述控制系统被配置成控制所述机械臂从所述手动端口撷取晶圆框架以存储在所述存储塔中。
在一个实施例中，所述系统还包括湿度控制系统，所述湿度控制系统被配置成控制所述存储塔中的一个或多个存储塔内的湿度。
在一个实施例中，所述湿度控制系统包括湿度传感器及气体输出口，所述气体输出口被配置成通过输出气体来控制所述湿度。
在一个实施例中，一种方法包括在第一传送端口处接收包括多个晶圆框架的晶圆框架匣。所述方法包括使用机械臂将所述晶圆框架中的每一晶圆框架从所述晶圆框架匣传送到位于多个存储塔中的一个存储塔中的相应的存储槽中。所述方法包括使用控制系统控制所述机械臂。所述方法包括使用所述控制系统记录所述晶圆框架中的每一晶圆框架的存储位置。
在一个实施例中，所述方法还包括：使用所述机械臂将所述晶圆框架从所述晶圆框架的相应的存储槽中撷取出；以及使用所述机械臂将所述晶圆框架传送到所述第一传送端口或传送到第二传送端口。
在一个实施例中，所述方法还包括：控制所述存储塔中的每一存储塔内的湿度。
在一个实施例中，控制所述湿度包括：感测所述湿度并响应于所感测的所述湿度而输出气体。
在一个实施例中，所述方法还包括：在从所述第一传送端口传送所述晶圆框架之前，扫描所述晶圆框架中的每一晶圆框架的条形码。
在一个实施例中，所述机械臂位于所述多个存储塔中的两行存储塔之间。
在一个实施例中，一种方法包括在第一传送端口处接收包括多个晶圆框架的晶圆框架匣。所述方法包括使用控制系统记录所述晶圆框架中的每一晶圆框架的身份。所述方法包括使用所述控制系统在存储塔的阵列内为所述晶圆框架中的每一晶圆框架选择相应的存储位置。所述方法包括使用由所述控制系统进行控制的机械臂将所述晶圆框架中的每一晶圆框架传送到所述相应的存储位置。所述方法包括使用所述控制系统为所述晶圆框架中的每一晶圆框架记录所述存储位置。
在一个实施例中，所述方法还包括：使用所述控制系统选择要从所述存储塔的阵列撷取的晶圆框架；识别所述所选择的晶圆框架的所述存储位置；使用所述机械臂从所述存储位置撷取所述所选择的晶圆框架；以及将所述所选择的晶圆框架传送到所述第一传送端口或传送到第二传送端口。
在一个实施例中，所述方法还包括：将所述所选择的晶圆框架从所述第一传送端口或所述第二传送端口传送到切割站；以及在所述切割站处对由所述所选择的晶圆框架载送的半导体晶圆进行切割。
在一个实施例中，所述晶圆框架中的每一晶圆框架载送半导体晶圆。
可组合以上所述的各种实施例以提供其他实施例。本说明书中提及和/或在申请数据表中列出的所有美国专利申请公开及美国专利申请全文并入本文中供参考。如果需要，可修改实施例的各个方面以采用各种专利、申请及公开的概念来提供又一些其他实施例。
鉴于以上详细说明，可对实施例作出这些及其他改变。一般来说，在以上权利要求书中，所使用的用语不应被视为将权利要求书限制于说明书及权利要求书中所公开的具体实施例，而是应被视为包括所有可能的实施例以及此权利要求书被赋予的等效内容的全部范围。因此，权利要求书不受本公开内容的限制。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
第一传送端口，被配置成从传送系统接收第一晶圆框架匣；
多个存储塔，各自包括多个存储槽；
机械臂，被配置成在所述第一传送端口处从所述第一晶圆框架匣撷取晶圆框架并将所述晶圆框架中的每一晶圆框架存储在所述多个存储槽中的相应的存储槽中；以及
控制系统，被配置成记录在所述第一传送端口处接收的所述晶圆框架中的每一晶圆框架的身份，控制所述机械臂，并为所述晶圆框架中的每一晶圆框架记录存储地址数据，所述存储地址数据用于识别所述晶圆框架的所述存储槽。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述机械臂被配置成将所述晶圆框架中的所选择的晶圆框架从所述所选择的晶圆框架的相应的存储槽中撷取出并在所述第一传送端口处将所述所选择的晶圆框架装载到所述第一晶圆框架匣中或装载到第二晶圆框架匣中。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括第二传送端口，其中所述机械臂被配置成将所述晶圆框架中的所选择的晶圆框架从所述所选择的晶圆框架的相应的存储槽中撷取出并在所述第二传送端口处将所述所选择的晶圆框架装载到所述第一晶圆框架匣中或装载到第二晶圆框架匣中。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储塔被排列成两行存储塔，其中所述机械臂位于所述两行存储塔之间。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储塔中的每一存储塔包括200个或更多个存储槽。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一传送端口是被配置成从高架起重机传送系统接收晶圆框架匣的高架起重机传送端口。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括条形码读取器，所述条形码读取器被配置成在所述第一传送端口处读取所述晶圆框架中的每一晶圆框架的条形码。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括手动端口，其中所述控制系统被配置成控制所述机械臂从所述手动端口撷取晶圆框架以存储在所述存储塔中。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括湿度控制系统，所述湿度控制系统被配置成控制所述存储塔中的一个或多个存储塔内的湿度。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述湿度控制系统包括湿度传感器及气体输出口，所述气体输出口被配置成通过输出气体来控制所述湿度。
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