CN117002932A - 用于货物转移的系统、用于跨制造厂转移的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种用于货物转移的系统,该系统包括:第一自动物料搬送系统(AMHS),所述第一自动物料搬送系统包括:第一架空转移(OHT)轨道,以及第一车辆,沿着所述第一架空转移轨道可移动,其中,所述第一车辆可操作以同时运载所述第一货物容器和所述第二货物容器。本发明的实施例还提供了用于跨制造厂转移的系统和用于跨制造厂转移的方法。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及用于货物传输系统转移的系统、用于跨制造厂转移的系统和方法。
背景技术
在半导体器件的制造期间,通常在许多工作站或处理工具处处理该器件。为了容纳工作站或处理工具,可以建造许多半导体制造设施/工厂或“FAB”。可以将聚集在场地位置或工业园区中的半导体制造设施称为FAB集群。部分完成的器件或半成品(WIP)零件的运输或输送是整个制造工艺中的重要方面。由于芯片的易碎特性,半导体晶圆的输送在集成电路(IC)芯片的制造中尤为重要。此外,在制造IC产品时,通常会实行多个制造步骤以完成制造工艺。制造工艺经常导致需要在单个FAB内进行跨阶段转移和/或在FAB集群的FAB之间进行跨fab转移。
自动物料搬送系统(“AMHS”)已被广泛用于制造商中,以在芯片制造中使用的各个处理工具之间自动搬送并传送成组或大量的晶圆。虽然现有的系统和方法通常足以满足它们的预期目的,但它们并非在所有方面都是完全令人满意的。
发明内容
本发明的一些实施例提供了一种用于跨制造厂转移的系统,该跨制造厂转移系统包括:第一制造厂(FAB)建筑物,第一制造厂建筑物包括:第一组制造工具,第一架空转移(OHT)轨道,服务于第一组制造工具,和第一车辆,可操作以运载第一容器并沿着第一架空转移轨道移动;第二制造厂建筑物,第二制造厂建筑物包括:第二组制造工具,第二架空转移轨道,服务于第二组制造工具,和第二车辆,可操作以运载第一容器并沿着第二架空转移轨道移动;以及第一桥接区域,位于第一制造厂建筑物和第二制造厂建筑物之间,其中,第一架空转移轨道包括位于第一制造厂建筑物中的第一部分和位于第一桥接区域中的第二部分,第二架空转移轨道包括位于第二制造厂建筑物中的第一部分和位于第一桥接区域中的第二部分,第二架空转移轨道的第二部分与第一架空转移轨道的第二部分至少部分地平行,其中,在第一车辆和第二车辆均在第一桥接区域中移动时,第二车辆可操作以从第一车辆直接接收第一容器。
本发明的另一些实施例提供了一种用于货物转移的系统,该货物转移系统包括:第一自动物料搬送系统(AMHS),第一自动物料搬送系统包括:第一架空转移(OHT)轨道,以及第一车辆,沿着第一架空转移轨道可移动,其中,第一车辆可操作以同时运载第一货物容器和第二货物容器。
本发明的又一些实施例提供了一种用于跨制造厂转移的方法,该方法包括:提供经由桥接区域连接的第一制造厂建筑物和第二制造厂建筑物,其中,第一制造厂建筑物包括被配置为实行第一多个制造工艺的第一组制造工具,第二制造厂建筑物包括被配置为实行第二多个制造工艺的第二组制造工具;在第一制造厂建筑物中对晶圆实行第一多个制造工艺中的一个或多个制造工艺;将第一制造厂建筑物的第一车辆配置为沿着第一架空转移(OHT)轨道行进并将晶圆运送到桥接区域,其中,第一架空转移轨道的第一部分位于桥接区域处;将第二制造厂建筑物的第二车辆配置为沿着第二架空转移(OHT)轨道行进并到达桥接区域,其中,第二架空转移轨道的第二部分位于桥接区域处并且与第一架空转移轨道的第一部分平行;在第一车辆和第二车辆对准并且沿着相同方向以相同速度分别沿着第一架空转移轨道的第一部分和第二架空转移轨道的第二部分行进的条件下,将第一车辆配置为将晶圆转移到第二车辆;以及在第二制造厂建筑物中对晶圆实行第二多个制造工艺的一个或多个制造工艺。
附图说明
当结合附图进行阅读时,从以下详细描述可最佳理解本公开。需要注意的是,根据工业中的标准实践,各个部件未按比例绘制并仅用于说明的目的。实际上,为了清楚的讨论,各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1示出了根据本发明一个或多个实施例的简化的FAB集群的框图。
图2A和图2B是根据本发明一个或多个实施例的说明FAB集群中的跨fab转移工艺的不同阶段的简化局部示意图。
图3示出了根据本发明一个或多个实施例的说明可选FAB集群的简化局部示意图。
图4描绘了说明在如图3所示的FAB集群中实行跨fab转移工艺的示例性方法的流程图。
图5示出了根据本发明的一个或多个实施例的说明另一可选FAB集群的简化局部示意图。
图6A描绘了根据本发明的一个或多个实施例的示例性车辆。
图6B示出了根据本发明的一个或多个实施例的在跨fab转移工艺期间以不同模式操作的两个车辆的简化示意图。
图7描绘了根据本发明的一个或多个实施例的说明将车辆配置为实行操作以进行跨fab转移工艺的示例性方法的流程图。
图8描绘了根据本发明的一个或多个实施例的车辆的控制系统的框图。
图9是根据本发明的一个实施例的另一可选FAB集群的简化框图。
图10是根据本发明的另一实施例的另一FAB集群的简化局部示意图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实施所提供主题的不同部件的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本公开。当然,这些仅仅是实例,而不旨在限制。例如,在以下描述中,在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例,并且也可以包括可以在第一部件和第二部件之间形成的额外的部件,从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外,本公开可以在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的,并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
而且,为了便于描述,在此可以使用诸如“在…下面”、“在…之下”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语,以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外,空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上),而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
此外,如本领域普通技术人员所理解的,当用“约”、“大约”等描述数值或数值范围时,该术语旨在涵盖考虑到制造期间固有出现变化的合理范围内的数值。例如,基于与制造具有与该数值相关特性的部件相关的已知制造公差,数值或数值范围涵盖包括所描述数值的合理范围,诸如在所描述数值的+/-10%以内。例如,具有“约5nm”厚度的材料层可以涵盖从4.25nm到5.75nm的尺寸范围,其中如本领域的普通技术人员已知的,与沉积材料层相关的制造公差已知为±15%。
制造厂(FAB)集群可以包括在场地位置或工业园区中建造的多个FAB。在制造工艺期间,可以将货物(payload)(例如,晶圆)放置在货物容器/载体(payload container/carrier)(例如,前开式晶圆传送盒“FOUP”)中,并且可以在FAB之间转移该货物用以制造工艺的不同步骤。“跨fab转移”涵盖了将货物从一个FAB转移到另一个FAB。可以通过桥接区域(例如廊桥、高架桥)连接FAB集群的两个FAB。“跨AMHS转移”涵盖了将货物从一个自动物料搬送系统(“AMHS”)转移到另一个AMHS,无论AMHS是单个FAB内的独立系统还是独立FAB中的系统。每个FAB可以包括多个阶段。“跨阶段转移”涵盖了将货物从一个阶段转移到另一个阶段。FAB的每个阶段包括多个加工区(bay),多个加工区可以包括处理工具或设备。可以通过加工区内(intrabay)架空运输(“OHT”)系统互连每个加工区内的设备。加工区可以经由加工区间(interbay)OHT系统与其他加工区互连。如相关领域的普通技术人员所熟悉的,加工区内OHT系统和加工区间OHT系统包括架空轨道,在该架空轨道上,OHT车辆通常经由储存仓(stocker)将包含待处理的货物(例如,大量的晶圆)的货物容器(例如,FOUP)运输到加工区的设备并且从加工区的设备运输出去。
在一些技术中,“跨fab”转移可以包括在桥接区域处安置接口装置(例如,储存仓)并且选择第一FAB的OHT车辆和第二FAB的OHT车辆均可访问的接口装置,从而将第一OHT系统的车辆配置为将货物容器从第一FAB的处理工具或设备运送到用来临时保持货物容器的选定接口装置,并且将第二OHT系统的车辆配置为将货物容器从选定的接口装置运送到第二FAB的工艺工具或设备。这种“跨fab”转移增加了传输量,并且可能造成交通拥堵。此外,需要更多的洁净室空间以便布置接口装置来实施“跨fab”转移。“跨AMHS转移”和“跨阶段转移”也遇到类似的问题。
本公开提供了实行跨fab转移的系统和方法。FAB集群包括多个FAB,该多个FAB具有被配置为进行例如不同制造步骤的不同处理工具。在一些实施例中,可以在第一FAB中形成晶体管,并且可以在第二FAB中实行晶体管的测试。第一FAB的OHT系统所具有的OHT轨道部分地平行于第二FAB的OHT系统的OHT轨道。OHT轨道的部分地平行部分位于第一FAB和第二FAB的桥接区域处。在完成第一FAB中应该实行的制造步骤之后,第一FAB的车辆可以获取货物并将其转移到第二FAB的车辆,而无需将货物临时放置在安置于桥接区域处的接口装置上。因此,简化了跨fab转移工艺,并且可以有利地提高跨fab转移工艺的效率。另外,由接口装置占用的清洁室空间更少。在一些实施例中,车辆可以是可操作以同时运载/保持两个货物容器,从而进一步提高传输效率并降低交通拥堵。本公开还可以应用于跨阶段转移和跨AMHS转移。
图1示出了简化的FAB集群100的框图。在本实施例中,FAB集群100包括由桥接区域106连接的FAB 102和FAB 104。在一些实施例中,FAB 102和FAB 104可以各自包括一个或多个建筑物。在实施例中,FAB 102包括第一建筑物,并且FAB 104包括与第一建筑物间隔开的第二建筑物,并且桥接区域106是连接第一建筑物和第二建筑物的廊桥。FAB 102包括制造执行系统(“MES”)108、材料控制系统(MCS)110和自动物料搬送系统(AMHS)112。FAB 104包括MES 114、MCS 116和AMHS 118。在货物容器(例如,前开式晶圆传送盒(“FOUP”))将被传送时,MES(例如,MES 108或MES 114)确定应该将货物容器转移到FAB(例如,FAB 102或FAB104)中的哪个目的地。一旦做出了目的地决定,MES就向MCS(例如,MCS 110或MCS 116)发送转移请求,该MCS使用路线搜索引擎计算详细的传输路线,并且然后通知例如AMHS以逐步执行该转移。应理解,MES 108和MES 114、MCS 110和MCS 116、以及AMHS 112和AMHS118可以包括本领域已知的多个组件。例如但不限于,AMHS 112和AMHS 118中的每个可以包括多个控制模块,诸如掩膜版储存仓控制器、储存仓控制器、架空缓冲控制器、加工区间OHT控制器、加工区内OHT控制器、和/或升降机控制器。在一些实施例中,AMHS 112和AMHS 118可以包括额外的、更少的、和不同的控制模块。应理解,FAB集群100可以具有其他数量的FAB。
桥接区域106表示FAB 102和FAB 104之间的连接。在一些实施例中,桥接区域106可以例如是廊桥或高架桥。桥接区域106的长度可以大于10米。桥接区域106连接FAB,以使得可以将货物容器从一个FAB传递到另一个。因此,在一些实施例中,桥接区域106是两个或更多个AMHS可以一起操作的区域。以这种方式,通过在桥接区域106处将货物容器的控制从一个FAB传递到另一个FAB,可以跨多个FAB传送货物容器。桥接区域106可以有助于将货物容器从FAB 102转移到FAB 104、将货物容器从FAB 104转移到FAB 102,或者将货物容器从FAB 102转移到FAB 104以及将货物容器从FAB 104转移到FAB 102。在一些实施例中,桥接区域106可以将两个以上的FAB彼此连接。在一些其他实施例中,桥接区域106也可以表示两个AMHS之间的连接。在实施例中,AMHS 112和AMHS 118可以来自不同的供应商。
FAB 102包括多个设备120(例如,处理工具、储存仓)。FAB 102中的处理工具可以用来对晶圆实行多个制造工艺(例如,与制造集成电路(IC)器件(诸如晶体管)有关的前段制程(FEOL)工艺)。FAB 102中的设备120由AMHS 112进行服务。FAB 104还包括多个设备122(例如,处理工具、储存仓)。FAB 104中的处理工具可以实施为所实行的多个制造工艺(例如,与制造多层互连(MLI)结构(其互连由FEOL工艺制造的部件)有关的后段制程(BEOL)工艺)与FAB 102中实行的制造工艺不同。FAB 104中的设备122由AMHS 118进行服务。
FAB集群100还包括统一控制单元126。在本实施例中,统一控制单元126被配置为与FAB 102和FAB 104中的每个通信,并且有助于和/或组织FAB 102和FAB 104之间的货物的传输。就此而言,统一控制单元126可以作为服务器,用以接收信息和/或指令并将信息和/或指令提供给FAB 102至FAB104中的每个。统一控制单元126还可以作为FAB之间的通信链路,以使得每个FAB的MES、MCS和/或其他系统可以与另一个fab的系统通信。统一控制单元126可以包括硬件、软件或它们的组合。在一些实施例中,统一控制单元126是与每个fab的MES、MCS和其他系统分隔开的独立单元。在其他实施例中,统一控制单元126可以是FAB中的至少一个FAB的组件或部分。在至少一些实施例中,统一控制单元126和FAB 102至FAB104之间的通信是通过公共对象请求代理架构(“CORBA”)进行的。此外,统一控制单元126的组件之间的通信以及FAB 102和FAB 104的组件之间的通信可以采用CORBA。然而,在其他实施例中,可以使用其他通信协议和/或中间件。在本实施例中,统一控制单元126被配置为同步FAB 102和FAB 104的MES 108和MES114、MCS 110和MCS 116、和/或AMHS 112和AMHS118,以促进FAB 102和FAB 104之间的货物的传输。在一些实施例中,统一控制单元126可以被配置为有助于空的货物容器在FAB 102和FAB 104之间的传输。
在图1所示的实施例中,统一控制单元126包括微处理器130,微处理器130被配置为实行操作以执行不同FAB之间的货物转移或货物容器转移。微处理器130可以分别从FAB102和FAB 104的MCS 110和MCS 116接收数据并向FAB 102和FAB 104的MCS 110和MCS 116传送数据。特别地,微处理器130被配置为与MCS 110和MCS 116中的每个通信,以使得可以通过向MCS发送适当的信号来跨越不同的FAB 102和FAB 104进行同步跨fab转移。例如,微处理器130确定与FAB 102中的AMHS 112相关的车辆是否可以直接将货物转移到与FAB 104中的AMHS 118相关的车辆而无需使用桥接区域106处的接口装置。
微处理器130耦接至数据储存器132。数据储存器132可以包括程序指令以生成对MCS 110和116的命令。例如,数据储存器132可以储存指令,在微处理器130执行该指令时,使微处理器130执行操作以向每个MCS提供子路线请求。将参考图2A至图2B描述可以由微处理器130实行的操作的详细描述。数据储存器132可以包括非易失性存储器(NVM)、一个或多个数据库,其包含关于每个FAB的可用转移模式的信息、FAB之间的可用转移模式、关于每个FAB的MES和/或AMHS映射的信息、和/或与货物的转移有关的其他信息。
转移模式可以表示用于在第一FAB中的第一位置和第二FAB中的第二位置之间转移货物的可用路线。在一些实施例中,转移模式是动态的并且可以通过诸如静态和动态交通状况、批次信息、批次优先级、可用路线、路线距离、维护计划和/或其他因素的因素来进行更新。在一些实施例中,可以将跨fab转移的路线分解为由单个FAB内的转移和跨桥接区域的转移组成的子路线。多个子路线可以关联在一起以创建完整的转移路线。在一些实施例中,转移模式可以基于子路线的可用组合用以实现期望的转移。微处理器130可以被配置为同步多个AMHS以有助于转移货物。在一些实施例中,为了执行跨fab转移,微处理器130可以被配置为提供由多个子路线形成的选定完整转移路线,以及然后微处理器130将与相应子路线相关的子路线请求与相应的AMHS通信以供执行。通过协调AMHS,可以正确地执行跨fab转移请求。
MES和AMHS映射提供关于各个FAB和AMHS内的可用路线的静态信息,该静态信息被组合以形成跨多个MES和AMHS的全局映射。就此而言,MES和AMHS映射可以包括可以用在路线规划和评估中的FAB和AMHS之间的各种工具和设备的位置。虽然在以下描述的一些实施例中,位置之间似乎存在单个路线,但这仅仅是为了清楚和示例,并且不应被视为限制。相反,完全可以设想存在用于在AMHS之间将货物容器从一个位置转移到另一个位置的多个路线。
虽然将FAB集群100描述为具有组件的特定组合,但是应理解,FAB集群100可以具有更少或更多的组件,这对本领域技术人员来说是显而易见的。例如,统一控制单元126还可以包括耦接到微处理器130的用户界面引擎。例如,用户可以通过用户界面输入数据以选择/配置不同的设置或不同的参数。另外,可以将各种组件中的一些组件的功能组合到单个组件中,和/或可以将单个组件的功能拆分成多个组件。在其他实施例中,FAB集群100可以包括与统一控制单元126通信的附加FAB。可以以与以上关于FAB 102和FAB 104所描述的方式类似的方式将跨fab转移扩展到附加FAB。将参考图3至图5描述包括与统一控制单元126通信的附加FAB的FAB集群的详细描述。
图2A和图2B是说明跨fab货物传输工艺的不同阶段的简化局部示意图。在实例中,“跨fab转移作业”涉及将货物容器202从FAB 104转移到FAB 102。货物容器202可以包括前开式晶圆传送盒(FOUP)、前开式出货盒(FOSB)、掩模版容器、托盘盒(tray cassette)、框架盒(frame cassette)、弹匣盒(magazine cassette)或其他合适的载体。货物容器202可操作以运载货物204。货物204可以包括晶圆、光掩模(或掩模版)或其他合适的货物。在本实施例中,将包含货物204的货物容器202从FAB 104转移到FAB 102。
参考图2A,FAB 102可以包括多个加工区,并且每个加工区包括设备120(例如,处理工具、储存仓或其他设备)。FAB 102的每个加工区内的设备120通过加工区内架空运输(“OHT”)系统互连,并且FAB 102的加工区可以经由加工区间OHT系统互连。FAB 104可以包括多个加工区,并且每个加工区包括设备122(例如,处理工具、储存仓或其他设备)。类似地,FAB 104的每个加工区内的设备122通过另一加工区内架空运输(“OHT”)系统互连,并且FAB 104的加工区可以经由另一加工区间OHT系统互连。可以将加工区内OHT系统和加工区间OHT系统统称为OHT系统,或者单独称为OHT系统。
在本实施例中,AMHS 112的OHT系统206包括架空轨道或架空轨(诸如架空轨道207),第一类OHT车辆(诸如车辆208)在架空轨道或架空轨上将货物容器运输至设备120或从设备120运输货物容器。AMHS 118的OHT系统209包括架空轨道或架空轨(诸如架空轨道210),第二类OHT车辆(诸如车辆212)在架空轨道或架空轨上将货物容器运输到设备122或从设备122运输货物容器。OHT系统206和OHT系统209可以由不同的供应商提供。在图2A所示的实施例中,OHT系统206的架空轨道207包括布置在FAB 102内的部分207a和布置在桥接区域106中的部分(即,部分207b和部分207c的组合)。也就是说,OHT系统206的服务范围包括FAB 102和桥接区域106的部分两者。OHT系统209的架空轨道210包括布置在FAB 104内的部分210a和布置在桥接区域106中的部分(即,部分210b和部分210c的组合)。也就是说,OHT系统209的服务范围包括FAB 104和桥接区域106的部分两者。在本实施例中,架空轨道207的部分207b靠近架空轨道210的部分210b。更具体地,架空轨道207的部分207b与架空轨道210的部分210b相邻且平行。
如上所述,FAB集群100包括统一控制单元126。为了将货物204从FAB 104中的设备122转移到FAB 102中的目标设备120,响应于跨fab转移请求,微处理器130可以选择适当的路线用以将承载货物204的货物容器202从设备122转移到目标设备120,并且微处理器130将子路线分别传达到MCS 110和MCS 116。在从MCS 116接收到信号(例如,与子路线有关的信息)之后,车辆212被配置为从FAB 104中的设备122(例如,储存仓)获取包含货物204的货物容器202,并沿着架空轨道210移动该货物容器202以在预定时间或在预定持续时间内到达预定位置214。在实施例中,车辆212包括被配置为保持货物容器202的托盘(tray)。预定位置214在架空轨道210的部分210b内。在从MCS 110接收到指令之后,车辆208开始沿着架空轨道207行进,以在相同的预定时间或在相同的预定持续时间内到达预定位置216。预定位置216在架空轨道207的部分207b内,并且预定位置216沿着Y方向与预定位置214基本上对准。
现在参考图2B,在沿着相应架空轨道行进一段时间之后,车辆212在预定时间到达预定位置214,并且车辆208基本上同时到达预定位置216。在本实施例中,为了减少交通拥堵,在到达相应的预定位置214和216之后,车辆208和车辆212均继续沿着其相应的轨道行进。更具体地,在到达相应的预定位置214和216之后,车辆212以第一速度沿着-X方向在架空轨道210的部分210b上移动,并且车辆208以第二速度沿着-X方向在架空轨道207的部分207b上移动。在实施例中,第一速度等于第二速度,以使得车辆208和车辆212相对静止。在一些实施例中,第一速度和第二速度之间的速度差小于预定阈值(例如,0.1m/秒),以使得车辆208和车辆212被视为相对于彼此静止。在车辆208和车辆212均到达其相应的预定位置并且相对于彼此静止之后,车辆212上的对准模块可以确定车辆208是否与车辆212对准。在一些实施例中,对准模块可以包括图像传感器、激光传感器、倾角传感器、其他合适的器件和/或它们的组合。在车辆208和车辆212对准并且相对于彼此静止之后,包含货物204的货物容器202直接从车辆212转移到车辆208。在示例性工艺中,车辆212的托盘可以从车辆212的主体滑出,并且车辆208的夹具可以从车辆212的托盘获取货物容器202并且将货物容器202放置在车辆208的托盘上面。在将货物容器202从车辆212直接转移到车辆208之后,车辆208继续沿着架空轨道207行进,直到将货物容器202运载到FAB 102中的目标位置。因此在不需要在OHT系统206和OHT系统209之间布置接口装置(例如,储存仓)以临时保持货物容器(例如,FOUP)202(如图2A所示)的情况下,完成了跨fab转移工艺。由此一来,可以增加可用来放置处理工具的有效区域。由于通过减少了诸如将货物容器202临时存放在接口装置上以及从相同的接口装置获取货物容器202的工艺,简化了跨fab转移工艺,所以可以有利地降低由这些工艺导致的交通拥堵。
图3示出了根据本发明的一个或多个实施例的说明可选的FAB集群300中的跨fab转移工艺的简化局部示意图。FAB集群300的框图与FAB集群100类似,FAB集群300与FAB集群100之间的区别之一在于FAB集群300包括更多的FAB和更多的桥接区域。为简单起见,省略了每个FAB中的设备。FAB集群300中的每个FAB可以与统一控制单元126通信。在本实施例中,如图3所描绘的,FAB集群300包括FAB 302a、FAB 302b、FAB 302c和FAB 302d。FAB 302a和FAB 302b通过桥接区域304a连接,FAB 302b和FAB 302c通过桥接区域304b连接,FAB302c和FAB 302d通过桥接区域304c连接,以及FAB 302d和FAB 302a通过桥接区域304d连接。FAB 302a至FAB 302d中的每个可以包括建筑物。例如,桥接区域304a至桥接区域304d中的每个可以是廊桥或高架桥。在一些实施例中,FAB 302a至FAB 302d和桥接区域304a至桥接区域304d具有基本上相同的洁净室水平。在一些其他实施例中,FAB 302a至FAB 302d和桥接区域304a至桥接区域304d可以具有不同的洁净室水平,并且当货物容器要从具有较低洁净室水平的FAB转移到具有较高洁净室水平的FAB时,可以实行物理清洁工艺(例如,通过淋浴的去离子水)以清洁车辆和货物容器。FAB 302a至FAB 302d中的每个分别具有其自己的OHT轨道308a、OHT轨道308b、OHT轨道308c和OHT轨道308d。在本实施例中,除了位于其相应的FAB内部之外,每个OHT轨道在两个不同的桥接区域中具有另外两个部分。例如,OHT轨道308a具有在FAB 302a中的部分、在桥接区域304a中的部分、以及在桥接区域304d中的部分。
FAB 302a至FAB 302d被配置为进行不同的制造步骤。在实施例中,FAB 302a包括被配置为实行先进工艺的处理工具。例如,在FAB 302a中由处理工具实行前段制程(FEOL)工艺和/或中段制程(MEOL)工艺,前段制程(FEOL)工艺通常涵盖与制造集成电路(IC)器件(诸如晶体管(例如,全环栅晶体管、鳍式场效应晶体管(FinFET)、互补场效应晶体管(CFET))有关的工艺,中段制程(MEOL)工艺通常涵盖与制造至IC器件的导电部件的接触件(诸如至栅极结构的栅极通孔、和/或至源极/漏极部件的源极/漏极接触件)有关的工艺。FAB 302a中的处理工具可以包括极紫外(EUV)光刻系统、化学气相沉积(CVD)工具、原子层沉积(ALD)工具和其他合适的工具。
在一些实施例中,在FAB 302a中实行一些或所有的FEOL工艺和/或MEOL工艺之后,可以将处理过的晶圆转移到其他FAB(例如,FAB 302b、FAB 302c和/或FAB 302d)用以进一步的处理。在实施例中,FAB 302b包括被配置为实行通常涵盖与制造多层互连(MLI)结构有关工艺的后段制程(BEOL)工艺的处理工具,该多层互连(MLI)结构互连由FEOL和MEOL工艺制造的IC部件,从而使IC器件的运行。FAB 302b中的处理工具可以包括化学气相沉积(CVD)工具、蚀刻工具和其他合适的工具。在实施例中,FAB 302b中的处理工具不包括极紫外(EUV)光刻系统。为了将在FAB 302a中形成的IC器件转移到FAB 302b,FAB 302a和FAB 302b可以与统一控制单元126通信。FAB 302a和FAB 302b之间的跨fab转移类似于以上关于FAB102和FAB 104所描述的跨fab转移。在一些实施例中,为了确保FAB 302a中存在足够的货物容器,FAB 302a的车辆不仅可以将包含货物的货物容器传送到FAB 302b的车辆,而且还可以从FAB 302b的车辆接收未占用/空的货物容器。在FAB 302a和FAB 302b之间转移的货物容器可以包括FOUP、FOSB或掩模版容器。FAB 302a和FAB 302b中的车辆被配置为与所有这些不同类型的货物容器兼容。
在一些实施例中,在FAB 302b中实行一些或所有的BEOL工艺之后,可以将IC器件从FAB 302b转移到其他FAB(例如,FAB 302c和/或FAB 302d)用以进一步的处理。在实施例中,FAB 302c包括被配置为实行切割、晶圆接合、布线、模制和/或其他封装工艺的处理工具。晶圆切割工艺确保集成电路(IC)和其他半导体器件的制造商从单个晶圆上获得许多单独的晶粒。FAB 302c中的处理工具可以包括晶圆切割机、引线键合机、管芯贴装机、用以密封集成电路的模制设备、和/或其他合适的设备。在实施例中,FAB 302c中的处理工具不包括化学气相沉积(CVD)工具、蚀刻工具、极紫外(EUV)光刻系统。为了将在FAB 302b中形成的IC器件转移到FAB 302c,FAB 302b和FAB 302c可以与统一控制单元126通信。FAB 302b和FAB 302c之间的跨fab转移类似于以上关于FAB 102和FAB 104所描述的跨fab转移。在一些实施例中,FAB 302b的车辆不仅可以将包含货物的货物容器传送到FAB 302c的车辆,而且还可以从FAB 302c的车辆接收未占用的货物容器。在FAB 302b和FAB 302c之间转移的货物容器可以包括FOUP、掩模版容器、托盘盒、框架盒、弹匣盒和/或其他合适的货物容器。FAB302b和FAB 302c中的车辆被配置为与所有这些不同类型的货物容器兼容。
在一些实施例中,在FAB 302c中实行一些或所有的封装工艺之后,被封装的IC器件可以从FAB 302c转移到FAB 302d用以测试以确定所封装的IC器件是否正常工作。在实施例中,FAB 302d包括处理工具,该处理工具被配置为实行测试所封装的IC器件的例如电气和功能特性以及性能来检测缺陷。FAB 302d中的处理工具可以包括自动测试设备(ATE)、晶圆探测器、探针卡和/或其他合适的测试工具。在实施例中,FAB 302d中的工艺工具不包括化学气相沉积(CVD)工具、蚀刻工具、光刻系统、晶圆切割机、引线键合机、管芯贴装机、或模制设备。为了将在FAB 302c中形成的被封装的IC器件转移到FAB 302d,FAB 302c和FAB302d可以与统一控制单元126通信。FAB 302c和FAB 302d之间的跨fab转移类似于以上关于FAB 102和FAB 104所描述的跨fab转移。在一些实施例中,FAB 302c的车辆不仅可以将包含货物的货物容器传送到FAB 302d的车辆,而且还可以从FAB 302d的车辆接收未占用的货物容器。在FAB 302c和FAB 302d之间转移的货物容器可以包括FOUP、托盘盒或其他合适的货物容器。FAB 302c和FAB 302d中的车辆被配置为与所有这些不同类型的货物容器兼容。
在一些其他实施例中,在FAB 302a中实行一些或所有的FEOL工艺和/或MEOL工艺之后,不是将处理过的晶圆转移到FAB 302b,而是可以通过车辆306g和车辆306h将处理过的晶圆转移到FAB 302d用以测试。在一些实施例中,在FAB 302b中实行一些或所有的BEOL工艺之后,可以在包装之前将处理过的晶圆转移到FAB 302d用以测试。在一些实施例中,在FAB 302c中的实行了一些工艺之后,还可以将晶圆转移到FAB 302d用以测试,并且然后可以将测试后的晶圆从FAB 302d转移到FAB 302c以在FAB 302c中完成剩余的工艺。
图4描绘了说明在图3中的FAB集群300中实行跨fab转移工艺的示例性方法400的流程图。在实施例中,方法400包括,在框402处,一旦完成了在第一FAB(例如,图3中的FAB302a)中应该实行的工艺(例如,FEOL和/或MEOL工艺)并且货物(例如,晶圆)准备好用于将在第二FAB(例如,图3中的FAB 302b)中实行的随后步骤,就向统一控制单元(例如,统一控制单元126)发送信号。在一些实施例中,可以通过FAB 302a发送信号。在一些实施例中,在接收到信号之后,统一控制单元126可以确定适当路线,用以在FAB 302a中货物的当前位置和FAB 302b中货物的下一位置之间转移货物。
方法400还包括,在框404处,通过FAB 302a和FAB 302b分别从统一控制单元126接收指令以将货物从FAB 302a转移到FAB 302b。该指令可以包括第一子路线和第二子路线,第一子路线由FAB 302a内的转移和跨桥接区域304a的转移组成并且由FAB 302a的MCS接收,第二子路线由FAB 302b内的转移和跨桥接区域304a的转移组成并且由FAB 302b的MCS接收。
方法400还包括,在框406处,将FAB 302a的车辆(例如,车辆306a)配置为(例如,通过FAB 302a的MCS)将货物从货物的当前位置运送到连接FAB 302a和FAB 302b的桥接区域(例如,桥接区域304a),并且在适当时将货物转移到FAB 302b的对应车辆(例如,车辆306b),以及在框408处,将FAB 302b的对应车辆(例如,车辆306b)配置为(例如,通过FAB302b的MCS)到达桥接区域(例如,桥接区域304a)并且在适当时(例如,在两个车辆306a和306b对准时,从而以相同的速度沿着相同的方向行进,并且从而在OHT轨道的相邻且平行的部分上行进,如参考图2A至图2B所描述的)从FAB 302a的车辆(例如,车辆306b)获取货物。
方法400还包括,在框410处,在满足一些预定条件(例如,两个车辆对准,从而以相同的速度沿相同的方向行进,并且从而在OHT轨道的相邻且平行的部分上行进)时,在FAB302a的车辆306a和FAB 302b的车辆306b之间进行货物转移。两个车辆之间的货物转移类似于以上关于图2A至图2B所描述的货物转移。在车辆306b接收到货物之后,车辆306b可以运载货物并将其交付到预定设备(例如,处理工具或储存仓)。然后货物可以在FAB 302b中经受一些制造工艺。可以在FAB 302b内部进一步进行加工区间和/或加工区内货物转移工艺。
方法400包括,在框412处,一旦完成了应当在FAB 302b中实行的工艺(例如,BEOL工艺)并且货物准备好用于将在FAB 302c中实行的随后步骤,就向统一控制单元(例如,统一控制单元126)发送信号。在一些实施例中,可以通过FAB 302b发送信号。该信号也可以是手动请求的。在一些实施例中,在接收到信号之后,统一控制单元126可以确定适当路线,用以在FAB 302b中货物的当前位置和FAB 302c中货物期望的下一位置之间转移货物。
方法400还包括,在框414处,FAB 302b和FAB 302c分别从统一控制单元126接收指令以将货物从FAB 302b转移到FAB 302c。方法400还包括,在框416处,将FAB 302b的车辆(例如,车辆306c)配置为(例如,通过FAB 302b的MCS)将货物从货物的当前位置运送到连接FAB 302b和FAB 302c的桥接区域(例如,桥接区域304b),并且在适当时将货物转移到FAB302c的对应车辆(例如,车辆306d),以及在框418处,将FAB 302c的对应车辆(例如,车辆306d)配置为(例如,通过FAB 302c的MCS)到达桥接区域(例如,桥接区域304b),并且在适当时从FAB 302b的车辆(例如,车辆306c)获取货物(例如,在两个车辆306c和306d对准时,从而以相同的速度沿着相同的方向行进,并且从而在OHT轨道的相邻且平行的部分上行进,如参考图2A至图2B所描述的)。
方法400还包括,在框420处,在FAB 302b的车辆306c和FAB 302c的车辆306d之间进行货物转移。两个车辆之间的货物转移类似于以上关于图2A至图2B所描述的货物转移。在车辆306d接收到货物之后,车辆306d可以运载货物并将其交付到预定设备(例如,处理工具或储存仓)。然后货物可以在FAB 302c中经受一些制造工艺(例如,切割、引线接合)。可以在FAB 302c内部进一步进行加工区间和/或加工区内货物转移工艺。
方法400包括,在框422处,一旦完成了应当在FAB 302c中实行的工艺并且货物准备好用于将在FAB 302d中实行的随后步骤,就向统一控制单元(例如,统一控制单元126)发送信号。在一些实施例中,可以通过FAB 302c发送信号。该信号也可以是手动请求的。在一些实施例中,在接收到信号之后,统一控制单元126可以确定适当路线,用以在FAB 302c中货物的当前位置和FAB 302d中货物期望的下一位置之间转移货物。
方法400还包括,在框424处,FAB 302c和FAB 302d分别从统一控制单元126接收指令以将货物从FAB 302c转移到FAB 302d。方法400还包括,在框426处,将FAB 302c的车辆(例如,车辆306e)配置为(例如,通过FAB 302c的MCS)将货物从货物的当前位置运送到连接FAB 302c和FAB 302d的桥接区域(例如,桥接区域304c),并且在适当时将货物转移到FAB302d的对应车辆(例如,车辆306f),以及在框428处,将FAB 302d的对应车辆(例如,车辆306f)配置为(例如,通过FAB 302d的MCS)到达桥接区域(例如,桥接区域304c),并且在适当时从FAB 302c的车辆(例如,车辆306e)获取货物(例如,在两个车辆306e和306f对准时,从而以相同的速度沿相同的方向行进,并且从而在OHT轨道的相邻且平行的部分上行进,如参考图2A至图2B所描述的)。
方法400还包括,在框430处,在FAB 302c的车辆306e和FAB 302d的车辆306f之间进行货物转移。两个车辆之间的货物转移类似于以上关于图2A至图2B所描述的货物转移。在车辆306f接收到货物之后,车辆306f可以运载货物并将其交付到预定设备(例如,处理工具或储存仓)。货物可以在FAB 302d中经受一些制造工艺。可以在FAB 302d内部进一步进行加工区间和/或加工区内货物转移工艺。在以上实施例中,在FAB 302a和FAB 302b之间、FAB302b和FAB 302c之间、以及FAB 302c和FAB 302d之间按顺序实行货物(例如,晶圆)转移。在一些可选实施例中,可以在那些FAB之间同时实行多个跨fab转移,并且可以转移各种类型的货物。在一些其他可选实施例中,可以在FAB 302a和FAB 302d之间直接转移货物。可以实行类似的操作,并且为简单起见,省略了相关描述。
图5示出了可选的FAB集群300’的简化局部示意图。FAB集群300’类似于FAB集群300。FAB集群300’与FAB集群300之间的区别之一在于以不同的方式布置FAB集群300’中的FAB 302a至FAB 302d。更具体地,FAB集群300’中的FAB 302a至FAB 302d由桥接区域304连接。FAB 302a至FAB 302d的每个OHT系统包括位于桥接区域304中的其OHT轨道的部分。OHT轨道的两个相邻部分至少部分地平行以确保以上参考图2A至图2B所描述的跨fab转移。为简单起见,省略了重复描述。
在参考图1至图5所描述的以上实施例中,可以在没有将货物放置在接口装置(例如,储存仓)上的情况下实行跨fab转移,从而提高了传输效率并降低了交通拥堵。在图6A至图6B所表示的一些其他实施例中,在FAB的OHT系统中使用的车辆能够运送一个以上的货物容器以提高传输效率并降低交通拥堵。根据本发明的一个或多个实施例,图6A描绘了沿着图3所示的线A-A’截取的示例性车辆的截面图。图6B描绘了沿着图3所示的线B-B’截取的示例性车辆的截面图。参考图6A,车辆306a连接到FAB 302a的OHT系统的轨道308a,以使得车辆306a可以是可操作以沿着轨道308a移动。车辆306a包括壳体(或主体)610和至少一个(例如,一个、两个或更多个)上夹具620a和至少一个(例如,一个、两个或更多个)下夹具620b,该至少一个上夹具620a和至少一个下夹具620b被配置为从壳体610延伸以从处理工具、接口设备、另一车辆(诸如车辆306b)和/或其它装置抓取一个或多个货物容器。上夹具620a和下夹具620b可以机械地耦接到外壳610的外表面或外壳610的内表面。在实例中,当车辆306a被配置为从接口装置获取货物容器时,上夹具620a或下夹具620b可以横向地(例如,沿着Y方向)延伸以及然后垂直地(沿着-Z方向)延伸以抓取货物容器。上夹具620a和下夹具620b可以独立地实行它们相应的功能。例如,在一些实施例中,为了获取货物容器,仅上夹具620a和下夹具620b中的一个夹具被配置为操作以获取货物容器。
车辆306a还包括第一托盘630a和第二托盘630b,第一托盘630a被配置为保持或运载由上夹具620a抓取的货物容器,第二托盘630b被配置为保持或运载由下夹具620b抓取的货物容器。例如,在上夹具620a从FAB 302a中的设备获取了掩膜版容器之后,上夹具620a可以将掩膜版容器放置在第一托盘630a上。在跨fab转移工艺期间,第一托盘630a可以是可操作以从车辆306a的主体610滑出来有助于转移工艺。类似地,在下夹具620b从FAB 302a中的设备获取FOUP之后,下夹具620b可以将FOUP放置在第二托盘630b上。在第二托盘630b可以是可操作以在跨fab转移工艺期间从车辆306a的主体610滑出。在一些实施例中,为了防止货物载体从托盘(例如,第一托盘630a、第二托盘630b)掉落,托盘可以被配置为具有防侧滑机制(anti-skid mechanism)。在实施例中,可以在托盘的顶表面上安装阻尼器(damper)。
第一托盘630a与外壳610的侧壁和顶表面形成上腔体。第二托盘630b、外壳610的侧壁表面和第一托盘630a的底表面形成下腔体。在一些实施例中,上腔体的体积小于下腔体的体积,并且第一托盘630a和第二托盘630b被配置为保持具有不同体积的货物容器。例如,第一托盘630a可以保持货物容器640a(例如,托盘盒或掩膜版容器),货物容器640a所具有的体积小于由第二托盘630b保持的货物容器640b(例如,FOUP或FOSB)的体积。通过提供能够运载多于一个货物容器的车辆,可以转移更多的货物容器,和/或需要更少的车辆,从而提高传输效率并降低交通拥堵。另外,不是使用储存仓来临时保持货物容器,而是将货物容器临时存储在车辆的托盘的一个托盘上可以降低卸载货物容器所花费的时间。有利地,需要更少的洁净室空间以便布置接口装置(例如,储存仓)来实施跨fab转移。
图6B示出了在跨fab转移工艺期间车辆306a和车辆306b的简化示意图。车辆306a至车辆306h和车辆208至车辆210具有基本上相同的结构,并且为了简单起见,省略了与车辆306b的结构有关的重复描述。在这个示出的实例中,车辆306a的第一托盘630a保持货物容器640a,并且车辆306a的第二托盘630b保持货物容器640b。在车辆306a和车辆306b准备好进行货物转移之后,车辆306b的上夹具620a’和下夹具620b’从车辆306b的主体伸出,并且然后横向地和/或垂直地延伸。车辆306a的第一托盘630a和第二托盘630b可以从车辆306a的主体610滑出。然后车辆306b的上夹具620a’和下夹具620b’可以向下延伸以分别从车辆306a的第一托盘630a和第二托盘630b获取并提升货物容器640a和货物容器640b,并且将货物容器640a和货物容器640b分别放置在车辆306b的第一托盘630a’和第二托盘630b’上。在一些其他实施例中,可以从车辆306a将货物容器640a转移到车辆306b,并且可以从车辆306a将货物容器640b转移到另一车辆。也就是说,货物容器640a和货物容器640b的目的地可以相同或不同。在一些其他实施例中,车辆306a可以保持内部具有货物的货物容器,并且车辆306b可以保持空的货物容器。在车辆306a和车辆306b对准并且准备好进行转移之后,车辆306a可以从车辆306b获取空的货物容器,并且车辆306b可以从车辆306a接收被占用的货物容器。在一些其他实施例中,车辆可以包含两个空的货物容器。可以将能够运载两个货物容器的车辆在FAB 102至FAB 104和/或FAB 302a至FAB 302d中用于跨fab转移、在相同的FAB中的跨阶段转移、和/或跨AMHS转移。
根据本发明的一个或多个实施例,图7描绘了说明由车辆306a和车辆306b进行跨fab转移工艺的示例性方法700的流程图。方法700包括,在框702处,通过车辆(例如,车辆306a)接收指令以在第一FAB(例如,FAB 302a)中获取第一货物容器(例如,货物容器640a)、将货物容器640a转移到另一FAB(例如,FAB 302b)的车辆(例如,车辆306b)、以及从车辆306b接收第二货物容器。方法700包括,在框704处,沿着FAB 302a的轨道308a行进直到到达货物容器640a的当前位置。货物容器640a可以运载货物,诸如晶圆或掩膜版。方法700包括,在框706处,通过车辆306a的夹具(例如,上夹具620a)抓取货物容器640a并将其安置在对应的托盘(例如,第一托盘630a)上。方法700包括,在框708处,沿着FAB 302a的轨道308a行进并且在预定时间到达两个FAB之间的桥接区域(例如,桥接区域304a)的预定位置。
方法700还包括,在框710处,通过车辆(例如,车辆306b)接收指令以在第二FAB(例如,FAB 302b)中获取第二货物容器(未示出)、将第二货物容器转移到第一FAB(例如,FAB302a)的车辆(例如,车辆306a)、以及从车辆306a接收第一货物容器(例如,货物容器640a)。方法700包括,在框712处,沿着FAB 302b的轨道308b行进直到到达第二货物容器的当前位置。FAB 302b中的将被转移到FAB 302a的第二货物容器可以是没有运载货物的空货物容器。方法700包括,在框714处,通过车辆306b的夹具(例如,下夹具620b)抓取空的货物容器并将其放置在对应的托盘(例如,第二托盘630b)上。方法700包括,在框716处,沿着FAB302b的轨道308b行进并且在预定时间到达桥接区域304a的对应预定位置。方法700包括,在框718处,然后车辆306a和车辆306b可以开始对准工艺并且确定车辆306a和车辆306b是否准备好进行转移(例如,第一车辆306a和第二车辆306b是否对准,以相同的速度沿相同的方向移动)。如果没有准备好,车辆306a和车辆306b可以配置它们各自的速度或实行其他操作直到它们准备好进行转移。如果准备好,则方法700移动到框720,在框720处,将空的货物容器从车辆306b转移到车辆306a,并且将货物容器640a从车辆306a转移到车辆306b。这两个转移可以同时实行。应理解,车辆306a和车辆306b可以实行更少或更多的操作,这对本领域技术人员来说是显而易见的。
根据本发明的一个实施例,图8描绘了车辆306a的控制系统的框图。在本实施例中,车辆306a包括被配置为实行操作以执行跨fab转移的处理单元810。例如,处理单元810可以确定夹具620a和夹具620b的操作以及托盘630a和630b的操作。处理单元810耦接到数据储存体(data storage)(例如,非易失性存储器(NVM))820。数据储存体820可以存储指令,在处理单元810执行指令时,该指令使处理单元810实行操作以控制例如车辆的移动和速度、夹具的操作、托盘的移动。数据储存体820还可以包括查找表(LUT)以存储与一个或多个预定标准相关的一个或多个参数/操作。预定标准可以包括对应于例如被监测或检测到的状态参数的标准。车辆306a还包括耦接到处理单元810的网络接口830,以提供车辆306a和FAB 302a的MCS之间的互连。处理单元810可以经由网络接口830将诸如车辆的位置和托盘可用性状态的信息传给MCS。处理单元810可以经由网络接口830接收诸如子路线请求的信号。
车辆306a还包括可操作地连接到处理单元810的位置传感器840。在操作期间,位置传感器840可以向处理单元810提供车辆306a的位置信息。基于位置信息,处理单元810可以实行不同的操作。车辆306a还包括耦接到处理单元810的对准模块850,以确定车辆306a是否与预定目标(例如,车辆306b)对准。在一些实施例中,对准模块850可以包括图像传感器、激光传感器、倾角传感器、其他合适的装置和/或它们的组合。在一些实施例中,车辆306a还可以包括被配置为确定车辆的夹具是否与货物载体完全接触的接触探测器860。应理解,车辆306a可以具有更少或更多的组件,这对本领域技术人员来说是显而易见的。例如,车辆306a可以包括显示器,该显示器可以被配置为显示条形码、图像、QR码或其他合适的信息,以使得其他车辆可以使用对准模块来检测或扫描显示在显示器上的信息(“对准标记”)以确定这两辆车之间的对准。
在参考图1至图8所描述的以上实施例中,由FAB的车辆实行的操作由FAB的MCS控制,无论车辆是沿着FAB中的轨道行进还是在桥接区域中行进。在一些其他实施例中,一旦车辆进入桥接区域,则另一MCS可以负责控制将由车辆实行的操作。
图9示出了根据本发明的一个实施例的简化的FAB集群900的框图。FAB集群900类似于FAB集群100。FAB集群900与FAB集群100之间的区别之一在于FAB集群900的桥接区域106包括MCS 113。FAB集群900中的跨fab转移的示例性工艺包括,通过车辆212(图2A中所示)接收指令以从FAB 104中的设备获取货物容器202,并且在车辆212沿着部分210b移动时,车辆212将货物容器202转移到车辆208。在一些实施例中,该指令可以包括从微处理器130接收的子路线请求之一。在接收到指令之后,车辆212被配置为沿着OHT系统209的轨道210移动以到达靠近保持货物容器202的设备的位置。然后车辆212被配置为从该设备抓取货物容器202并运载货物容器202。在获取货物容器202之后,车辆212被配置为沿着轨道210移动并到达预定位置214。在一些实施例中,可以在FAB 104的边界附近安装一个或多个传感器,以检测车辆212的进入/驶出。一旦传感器检测到车辆212的驶出,就可以向FAB 104的MCS 116和桥接区域106的MCS 113发送信号,并且然后桥接区域106的MCS 113可以具有对车辆212的控制。类似地,一旦传感器检测到FAB 102的车辆208的驶出,然后桥接区域106的MCS 113就可以具有对车辆208的控制。桥接区域106的MCS 113可以指示车辆212和车辆208实行操作,以在桥接区域106处实行货物转移。
图10是FAB集群1000的简化局部立体图。在一些半导体FAB集群中,每个FAB可以具有被配置为包含不同设备的一个建筑物,并且不同的FAB可以具有不同的高度。也就是说,第一FAB的OHT轨道的高度可以不同于第二FAB的OHT轨道的高度。为了使用以上参考图1至图9所描述的方法进行跨fab传输,可以改进第一FAB和第二FAB的OHT轨道的配置。图10描绘了改进的OHT轨道的实例,以有助于有效的跨fab传输。如图10所描绘的,第一FAB 1100在第一FAB 1100中和桥接区域1150中具有OHT轨道1300,第二FAB 1200在第二FAB 1200中和桥接区域1150中具有OHT轨道1400。第一FAB 1100中的OHT轨道1300的部分的高度H1不同于第二FAB 1200中的OHT轨道1400的部分的高度H2。为了在桥接区域1150中实行有效的跨fab传输,OHT轨道1300和OHT轨道1400的每个被配置为使得OHT轨道1300的至少部分和OHT轨道1400的部分在桥接区域1150中平行并且具有相同的高度。在本实施例中,第一FAB 1100的OHT轨道1300的部分具有三个分部:第一分部1300a、第二分部1300b以及第三分部1300c,第一分部1300a在第一FAB 1100中具有高度H1,第二分部1300b在桥接区域1150中具有倾斜的轨道并且因此具有不均匀的高度,第三分部1300c位于桥接区域1150中并且所具有的高度H3小于高度H1。类似地,第二FAB 1200的OHT轨道1400的部分具有三个分部:第一分部1400a、第二分部1400b以及第三分部1400c,第一分部1400a在第二FAB 1200中具有高度H2,第二分部1400b在桥接区域1150中具有倾斜的轨道并且因此具有不均匀的高度,第三分部1400c位于桥接区域1150中并且所具有的高度H3大于高度H2。为了确保由车辆保持的货物载体可以沿着第二分部1300b和第二分部1400b保持稳定,在每米中,第二分部1300b的第一分件1300b1的角度A1与第二分件1300b2(与第二分部1300b的第一分件1300b1邻近的)的角度A2之间的角度差小于10°。如果角度差大于10°,则货物载体可能会从车辆掉落。如果角度差小于10°,则桥接区域可能无法包含长的OHT轨道。这也适用于第二FAB 1200的OHT轨道1400的第二分部1400b。通过配置OHT轨道1300和OHT轨道1400的高度,来自两个FAB的车辆可以在沿着OHT轨道的第三分部1300c和第三分部1400c行进时对准,并且可以使用以上所描述的方法有效地实行跨fab传输。
尽管不旨在限制,但本发明的一个或多个实施例为跨fab转移提供许多益处。例如,本公开提供了用于在不将货物载体临时放置在储存仓或其他接口装置上的情况下实行跨fab转移的方法。由此一来,简化了跨fab转移。另外,制造设施不需要在桥接区域布置接口装置。同样地,可以降低由将晶圆载体暂时放置在接口装置上以及然后从接口装置获取晶圆载体造成的交通拥堵。在一些实施例中,FAB的车辆可以是可操作以包含一个或多个(例如,两个)货物容器以进一步提高传输效率并降低交通拥堵。本发明的一个或多个实施例还可以应用于跨阶段传输、跨AMHS传输。
本公开提供了许多不同的实施例。在此公开了半导体系统及其。在一个示例性方面,本公开涉及一种系统。该系统包括第一制造厂(FAB)建筑物,该第一制造厂建筑物包括第一组制造工具、第一架空转移(OHT)轨道,服务于第一组制造工具、和第一车辆,可操作以运载第一容器并沿着第一OHT轨道移动。该系统还包括第二FAB建筑物,该第二FAB建筑物包括第二组制造工具、第二OHT轨道,服务于第二组制造工具、和第二车辆,可操作以运载第一容器并沿着第二OHT轨道移动。该系统还包括位于第一FAB建筑物和第二FAB建筑物之间的第一桥接区域,其中,第一OHT轨道包括位于第一FAB建筑物中的第一部分和位于第一桥接区域中的第二部分,第二OHT轨道包括位于第二FAB建筑物中的第一部分和位于第一桥接区域中的第二部分,第二OHT轨道的第二部分与第一OHT轨道的第二部分至少部分地平行,在第一车辆和第二车辆均在第一桥接区域中移动时,第二车辆可操作以从第一车辆直接接收第一容器。
在一些实施例中,第一组制造工具可以被配置为实行前段制程(FEOL)工艺,并且第二组制造工具可以被配置为实行后段制程(BEOL)工艺。在一些实施例中,第一容器可以被配置为包含晶圆或掩模版。在一些实施例中,第一容器可以包括前开式晶圆传动盒(FOUP)、前开式出货盒(FOSB)或掩模版容器。在一些实施例中,该系统还可以包括主控制系统,被配置为组织第一FAB建筑物和第二FAB建筑物之间的货物传输,第一FAB建筑物还可以包括被配置为与第一车辆和主控系统直接通信的第一控制系统,第二FAB建筑物还可以包括被配置为与第二车辆和主控系统直接通信的第二控制系统。在一些实施例中,该系统还可以包括第三控制系统,其中第一控制系统可以被配置为在第一车辆沿着第一OHT轨道的第一部分移动时控制由第一车辆实行的操作,第二控制系统可以被配置为在第二车辆沿着第二OHT轨道的第一部分移动时控制由第二车辆实行的操作,并且第三控制系统可以被配置为在第一车辆沿着第一OHT轨道的第二部分移动时控制由第一车辆实行的操作,并且在第二车辆沿着第二OHT轨道的第二部分移动时控制由第二车辆实行的操作。在一些实施例中,第一车辆可以是可操作以同时运载两个容器。在一些实施例中,在第一车辆和第二车辆均在第一桥接区域中移动时,第一车辆还可以是可操作以从第二车辆直接接收另一容器。在一些实施例中,该系统还可以包括第三FAB建筑物,该第三FAB建筑物包括第三组制造工具、第三OHT轨道,服务于第三组制造工具、和第三车辆,可操作以运载第一容器并沿着第三OHT轨道移动。该系统还可以包括位于第二FAB建筑物和第三FAB建筑物之间的第二桥接区域,其中,第二OHT轨道还包括位于第二桥接区域中的第三部分,第三OHT轨道可以包括位于第三FAB建筑物中的第一部分和位于第二桥接区域中的第二部分,第二OHT轨道的第三部分与第三OHT轨道的第二部分平行,并且第三车辆可以是可操作以从第二FAB建筑物的车辆直接接收第一容器。在一些实施例中,第三组制造工具可以被配置为实行包括切割、布线或模制的工艺。在一些实施例中,第三FAB建筑物的车辆可以是可操作以将未占用的容器转移到第二FAB建筑物的车辆。在一些实施例中,第一FAB建筑物中的第一OHT轨道的第一部分的高度可以不同于第二FAB建筑物中的第二OHT轨道的第一部分的高度。
在另一示例性方面,本公开涉及一种系统。该系统包括第一自动物料搬送系统(AMHS),该第一自动物料搬送系统包括第一架空转移(OHT)轨道,以及第一车辆,该第一车辆沿着第一OHT轨道可移动,其中,第一车辆可操作以同时运载第一货物容器和第二货物容器。
在一些实施例中,第一货物容器可以包括托盘盒或掩膜版容器。在一些实施例中,第二货物容器可以包括前开式晶圆传送盒(FOUP)或前开式出货盒(FOSB)。在一些实施例中,该系统还可以包括第二AMHS,该第二AMHS包括第二OHT轨道和第二车辆,该第二车辆沿着第二OHT轨道可移动并且可操作以同时运载两个货物容器,其中第一OHT轨道包括与第二OHT轨道的第二部分平行且相邻的第一部分,并且在第一车辆在第一OHT轨道的第一部分内并且第二车辆在第二OHT轨道的第二部分内的条件下,第一车辆可操作以将第一货物容器和第二货物容器的至少一个转移到第二车辆。在一些实施例中,第一车辆可以包括第一夹具,被配置为抓取第一货物容器、第一容器保持器,被配置为保持第一货物容器、第二夹具,被配置为抓取第二货物容器、以及第二容器保持器,被配置为保持第二货物容器,其中第二容器保持器设置在第一容器保持器下方。
在又一示例性方面,本公开涉及一种方法。该方法包括提供经由桥接区域连接的第一FAB建筑物和第二FAB建筑物,其中第一FAB建筑物包括被配置为实行第一多个制造工艺的第一组制造工具,第二FAB建筑物包括被配置为实行第二多个制造工艺的第二组制造工具,在第一FAB建筑物中对晶圆实行第一多个制造工艺的一个或多个制造工艺,将第一FAB建筑物的第一车辆配置为沿着第一架空转移(OHT)轨道行进,并将晶圆运送到桥接区域,其中第一OHT轨道的第一部分位于桥接区域处,将第二FAB建筑物的第二车辆配置为沿着第二架空转移(OHT)轨道行进并到达桥接区域,其中第二OHT轨道的第二部分位于桥接区域处并且与第一OHT轨道的第一部分平行,在第一车辆和第二车辆对准并且沿着相同方向以相同速度分别沿着第一OHT轨道的第一部分和第二OHT轨道的第二部分行进的条件下,将第一车辆配置为将晶圆转移到第二车辆,以及在第二FAB建筑物中对晶圆实行第二多个制造工艺的一个或多个制造工艺。
在一些实施例中,第一多个制造工艺可以包括前段制程(FEOL)工艺,前段制程工艺被配置为形成隔离部件、栅极结构和源极/漏极部件,第二多个制造工艺可以包括后段制程(BEOL)工艺,后段制程艺被配置为形成互连由FEOL工艺制造的集成电路部件的多层互连(MLI)结构。在一些实施例中,该方法还可以包括,在第一车辆和第二车辆对准并且沿着相同的方向以相同的速度分别沿着第一OHT轨道的第一部分和第二OHT轨道的第二部分行进的条件,还将第二车辆配置为将货物容器转移到第一车辆。
前面概述了落干实施例的特征,使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的方面。本领域技术人员应该理解,他们可以容易地使用本公开作为基础来设计或修改用于实施与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到,这种等同构造并不背离本公开的精神和范围,并且在不背离本公开的精神和范围的情况下,在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。
Claims (10)
1.一种用于跨制造厂转移的系统,包括:
第一制造厂(FAB)建筑物,所述第一制造厂建筑物包括:
第一组制造工具,
第一架空转移(OHT)轨道,服务于所述第一组制造工具,和
第一车辆,可操作以运载第一容器并沿着所述第一架空转移轨道移动;
第二制造厂建筑物,所述第二制造厂建筑物包括:
第二组制造工具,
第二架空转移轨道,服务于所述第二组制造工具,和
第二车辆,可操作以运载所述第一容器并沿着所述第二架空转移轨道移动;以及
第一桥接区域,位于所述第一制造厂建筑物和所述第二制造厂建筑物之间,其中,所述第一架空转移轨道包括位于所述第一制造厂建筑物中的第一部分和位于所述第一桥接区域中的第二部分,所述第二架空转移轨道包括位于所述第二制造厂建筑物中的第一部分和位于所述第一桥接区域中的第二部分,所述第二架空转移轨道的所述第二部分与所述第一架空转移轨道的所述第二部分至少部分地平行,
其中,在所述第一车辆和所述第二车辆均在所述第一桥接区域中移动时,所述第二车辆可操作以从所述第一车辆直接接收所述第一容器。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一组制造工具被配置为实行前段制程(FEOL)工艺,并且所述第二组制造工具被配置为实行后段制程(FEOL)工艺。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一容器被配置包含晶圆或掩膜版。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一容器包括前开式晶圆传送盒(FOUP)、前开式出货盒(FOSB)或掩膜版容器。
5.根据权利要求1所述的系统,还包括:
主控制系统,被配置为组织所述第一制造厂建筑物和所述第二制造厂建筑物之间的货物传输,
其中,所述第一制造厂建筑物还包括被配置为与所述第一车辆和所述主控制系统直接通信的第一控制系统,所述第二制造厂建筑物还包括被配置为与所述第二车辆和所述主控制系统直接通信的第二控制系统。
6.根据权利要求5所述的系统,还包括:
第三控制系统,
其中,所述第一控制系统被配置为在所述第一车辆沿着所述第一架空转移轨道的所述第一部分移动时控制由所述第一车辆实行的操作,所述第二控制系统被配置为在所述第二车辆沿着所述第二架空转移轨道的所述第一部分移动时控制由所述第二车辆实行的操作,并且所述第三控制系统被配置为在所述第一车辆沿着所述第一架空转移轨道的所述第二部分移动时控制由所述第一车辆实行的操作,并且在所述第二车辆沿着所述第二架空转移轨道的所述第二部分移动时控制由所述第二车辆实行的操作。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一车辆可操作以同时运载两个容器。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,在所述第一车辆和所述第二车辆均在所述第一桥接区域中移动时,所述第一车辆还可操作以从所述第二车辆直接接收另一容器。
9.一种用于货物转移的系统,包括:
第一自动物料搬送系统(AMHS),所述第一自动物料搬送系统包括:
第一架空转移(OHT)轨道,以及
第一车辆,沿着所述第一架空转移轨道可移动,其中,所述第一车辆可操作以同时运载所述第一货物容器和所述第二货物容器。
10.一种用于跨制造厂转移的方法,包括:
提供经由桥接区域连接的第一制造厂建筑物和第二制造厂建筑物,其中,所述第一制造厂建筑物包括被配置为实行第一多个制造工艺的第一组制造工具,所述第二制造厂建筑物包括被配置为实行所述第二多个制造工艺的第二组制造工具;
在所述第一制造厂建筑物中对晶圆实行所述第一多个制造工艺中的一个或多个制造工艺;
将所述第一制造厂建筑物的第一车辆配置为沿着第一架空转移(OHT)轨道行进并将所述晶圆运送到所述桥接区域,其中,所述第一架空转移轨道的第一部分位于所述桥接区域处;
将所述第二制造厂建筑物的第二车辆配置为沿着第二架空转移(OHT)轨道行进并到达所述桥接区域,其中,所述第二架空转移轨道的第二部分位于所述桥接区域处并且与所述第一架空转移轨道的所述第一部分平行;
在所述第一车辆和所述第二车辆对准并且沿着相同方向以相同速度分别沿着所述第一架空转移轨道的所述第一部分和所述第二架空转移轨道的所述第二部分行进的条件下,将所述第一车辆配置为将所述晶圆转移到所述第二车辆;以及
在所述第二制造厂建筑物中对所述晶圆实行所述第二多个制造工艺的一个或多个制造工艺。
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