TW201639064A - 用於高產率在製品緩衝之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於一半導體裝置製作工具之緩衝系統包含：一或多個可伸縮架子；可定位於該半導體裝置製作工具之一或多個載入埠上方之一或多個滑動總成；及一或多個舉升總成。該一或多個可伸縮架子經構形以支撐可密封容器。該一或多個滑動總成經構形以接收該等可密封容器且進一步經構形以將該等可密封容器傳輸至一或多個可伸縮架子下方之一或多個位置。該一或多個舉升總成經構形以使可密封容器在包含一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成及該一或多個載入埠之群組之任何兩者之間傳輸。

Description

用於高產率在製品緩衝之系統及方法 [相關申請案之交叉參考]
本申請案係根據35 U.S.C.§119(e)規定主張2015年2月7日申請之名為HIGH THROUGHPUT WORK IN PROCESS BUFFER之美國臨時申請案第62/113,376號之權利，發明者為Michael Brain，該案之全文以引用之方式併入本文中。
本發明大體上係關於半導體裝置製作線工具，且更具體言之，本發明係關於用於半導體裝置製作線工具之程序流程管理之高產率緩衝系統。
現代半導體裝置製作線中之程序流程使用由一系列半導體製作工具執行之大量製作步驟。在一些情況中，程序流程可含有在一組半導體裝置製作線工具(包含超過一百種不同類型之多於一千個設備單元)中之一重入流程中之超過800個程序步驟。一程序流程中之晶圓通常藉由一自動化材料處理系統(AMHS)在可密封容器(或前開式晶圓傳送盒(FOUP))中移動通過程序步驟。各半導體裝置製作線工具含有用於接收可密封容器之一標準化設備前端模組(EFEM)，替代地係一載入埠。一旦一半導體裝置製作線工具已接收一可密封容器，則該可密封容器即在一受控環境中打開，經處理且返回至FOUP以由AMHS拾 取。在此方面，可密封容器為一程序流程中之晶圓儲存及傳送提供一乾淨且受保護環境。
大體上期望減少與缺少在待處理之工具載入埠處可用之可密封容器相關之半導體裝置製作線工具之閒置時間或匱乏。然而，各半導體裝置製作線工具之處理時間及可密封容器藉由AMHS在半導體裝置製作線工具之間之傳遞時間可不同，此需要先進型程序流程優化系統。典型半導體裝置製作線工具含有兩個至四個載入埠來充當用於傳入或傳出可密封容器之臨時儲存。然而，額外載入埠可仍不足以消除匱乏，尤其係針對高產率半導體裝置製作線工具。此外，實際考慮通常限制一給定半導體裝置製作線工具之載入埠數目。例如，增加載入埠之數目消耗一程序線上之珍貴空間，增加晶圓處理系統(例如，一AMHS)之行進需求，且增加環繞半導體裝置製作線工具之環境外殼之尺寸，所有此等皆增加操作花費且增加維修需求。因此，可期望提供用於糾正諸如以上確認之此等缺陷之一系統及方法。
根據本發明之一或多個繪示性實施例揭示用於一半導體裝置製作工具之一緩衝系統。在一項繪示性實施例中，該系統包含一或多個可伸縮架子。在另一繪示性實施例中，該一或多個可伸縮架子經構形以支撐可密封容器。在另一繪示性實施例中，該系統包含可定位於該半導體裝置製作工具之一或多個載入埠上方之一或多個滑動總成。在另一繪示性實施例中，該一或多個滑動總成經構形以將該等可密封容器傳輸至該一或多個可伸縮架子下方之一或多個位置。在另一繪示性實施例中，該系統包含一或多個舉升總成。在另一繪示性實施例中，該一或多個舉升總成經構形以使可密封容器在包含該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成及該一或多個載入埠之群組之任何兩者之間傳輸。
根據本發明之一或多個繪示性實施例揭示一半導體裝置製作線工具。在一項繪示性實施例中，該半導體裝置製作線工具包含一或多個載入埠。在另一繪示性實施例中，該半導體裝置製作線工具包含一緩衝子系統。在另一繪示性實施例中，該緩衝子系統包含一或多個可伸縮架子。在另一繪示性實施例中，該一或多個可伸縮架子經構形以支撐可密封容器。在另一繪示性實施例中，該緩衝子系統包含可定位於該一或多個載入埠上方之一或多個滑動總成。在另一繪示性實施例中，該一或多個滑動總成經構形以將可密封容器傳輸至該一或多個可伸縮架子下方之一或多個位置。在另一繪示性實施例中，該緩衝子系統包含一或多個舉升總成。在另一繪示性實施例中，該一或多個舉升總成經構形以使可密封容器在包含該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成及該一或多個載入埠之群組之任何兩者之間傳輸。
根據本發明之一或多個繪示性實施例揭示用於緩衝一半導體裝置製作線工具之一方法。在一項繪示性實施例中，該方法包含將一或多個可密封容器支撐於一或多個可伸縮架子上。在另一繪示性實施例中，該方法包含將該一或多個可密封容器之至少一者傳輸至一或多個載入埠。在另一繪示性實施例中，該一或多個可伸縮架子之至少一者收縮以提供一或多個可密封容器之間隙。在另一繪示性實施例中，該方法包含將該一或多個可密封容器之至少一者傳輸至該一或多個可伸縮架子之至少一者。
應瞭解，以上一般描述及以下詳細描述兩者僅為例示性及解釋性的且不必限制本發明。併入且構成特性之一部分之隨附圖式繪示本發明之標的。描述及圖式共同用於解釋本發明之原理。
100‧‧‧高產率緩衝系統
100-1‧‧‧第一緩衝系統
100-2‧‧‧第二緩衝系統
102‧‧‧半導體裝置製作線工具
102-1‧‧‧半導體裝置製作線工具
102-2‧‧‧半導體裝置製作線工具
104a‧‧‧可伸縮架子
104b‧‧‧可伸縮架子
104c‧‧‧可伸縮架子
104d‧‧‧可伸縮架子
104e‧‧‧可伸縮架子
104a-1‧‧‧可伸縮架子
104b-1‧‧‧可伸縮架子
104c-1‧‧‧可伸縮架子
104a-2‧‧‧可伸縮架子
104b-2‧‧‧可伸縮架子
104c-2‧‧‧可伸縮架子
104f‧‧‧可伸縮架子
104g‧‧‧可伸縮架子
104h‧‧‧可伸縮架子
104i‧‧‧可伸縮架子
104j‧‧‧可伸縮架子
104m‧‧‧可伸縮架子
106‧‧‧滑動總成/傳送總成
106-1‧‧‧滑動總成
106-2‧‧‧滑動總成
108a‧‧‧舉升總成
108b‧‧‧舉升總成
108c‧‧‧舉升總成
108d‧‧‧舉升總成
108e‧‧‧舉升總成
108a-1‧‧‧舉升總成
108b-1‧‧‧舉升總成
108c-1‧‧‧舉升總成
108a-2‧‧‧舉升總成
108b-2‧‧‧舉升總成
108c-2‧‧‧舉升總成
110‧‧‧板
110-1‧‧‧板
110-2‧‧‧板
112‧‧‧線性軌道總成
112-1‧‧‧線性軌道總成
112-2‧‧‧線性軌道總成
114a‧‧‧載入埠
114b‧‧‧載入埠
114c‧‧‧載入埠
114a-2‧‧‧載入埠
114b-2‧‧‧載入埠
114c-2‧‧‧載入埠
202a‧‧‧可密封容器
202b‧‧‧可密封容器
202c‧‧‧可密封容器
202d‧‧‧可密封容器
2021‧‧‧可密封容器
302‧‧‧底側
304a‧‧‧運動接腳狹槽
304c‧‧‧運動接腳狹槽
306‧‧‧側運送器軌道
502‧‧‧滾筒總成
502a‧‧‧滾筒總成
502c‧‧‧滾筒總成
504‧‧‧平台
506‧‧‧滾筒
508a‧‧‧剪式支架/第一剪式腿
508b‧‧‧剪式支架/第二剪式腿
520‧‧‧外部處理系統
600‧‧‧方法
602‧‧‧步驟
604‧‧‧步驟
606‧‧‧步驟
熟習技術者藉由參考隨附圖式可更佳地理解本發明之數個優勢，其中： 圖1A係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖。
圖1B係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化側視圖。
圖1C係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化俯視圖，其中可伸縮架子在一收縮位置中接合。
圖1D係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化俯視圖，其中可伸縮架子在一延伸位置中接合。
圖2係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其中可密封容器位於可伸縮架子上。
圖3係根據本發明之一或多個實施例之包含運動接腳狹槽之一可密封容器之一底側302之一示意圖。
圖4A係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示其中三個載入埠正由可密封容器使用且一佇列之可密封容器支撐於可伸縮架子上之一狀態。
圖4B係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示傳輸一可密封容器之一舉升總成及一滑動總成之併發運動。
圖4C係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示位於一滑動總成上之一可密封容器。
圖4D係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線 工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示與定位於一滑動總成上之一可密封容器脫嚙之一舉升總成。
圖4E係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示經由一滑動總成傳送一第一可密封容器及兩個舉升總成之併發運動。
圖4F係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示可伸縮架子收縮之併發運動及舉升總成之運動。
圖4G係根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖，其繪示一第一可密封容器至一可伸縮架子及一第二併發容器至一載入埠之併發傳送。
圖5A係根據本發明之一或多個實施例之其中鏈接兩個緩衝系統之一緩衝叢集之一簡化俯視圖。
圖5B係根據本發明之一或多個實施例之一簡化示意圖，其繪示用於使可密封容器在緩衝系統之間傳輸之一滾筒總成。
圖6係根據本發明之一或多個實施例之一流程圖，其繪示用於緩衝一半導體裝置製作線工具之一方法。
現將詳細參考在隨附圖式中繪示之所揭示之標的。
大體上參考圖1A至圖6，根據本發明之一或多個實施例描述用於為一半導體裝置製作線工具提供一高產率緩衝之一系統及方法。本發明之實施例係關於與一半導體裝置製作工具相關之含有可伸縮架子的一緩衝系統。額外實施例係關於含有舉升總成及滑動總成以使可密封容器在可伸縮架子與半導體裝置製作線工具之載入埠之間傳輸之一緩衝系統。本發明之實施例提供可密封容器之水平及垂直傳輸。此外，本發明之實施例提供環繞一半導體裝置製作線工具之空間之有效使 用，此繼而導致一程序流程之增加之產率。在本文中應注意，術語可密封容器及FOUP為本發明之目的而交替使用。
在本文中應意識到，一半導體裝置製作線工具之產率係取決於大量因數，包含(但不限制於)工具之處理時間、工具上之載入埠之數目、用於包含待處理之晶圓之可密封容器之局部儲存位置之數目、局部可接達儲存位置與載入埠之間之傳送速度，及可密封容器往返工具之傳遞時間。諸如(但不限制於)局部儲存位置之數目及局部儲存位置與載入埠之間之傳送速度之特定因數可針對各半導體裝置製作線工具局部經優化以減少工具之匱乏且進一步減少外部傳輸系統(諸如一AMHS)上之負載。一般而言，經設計以介接於一半導體裝置製作線工具與一外部處理系統之間以減輕工具之匱乏之一系統被稱為一緩衝系統。
在本文中應進一步意識到，一半導體裝置製作線工具之產率另外取決於與緩衝系統設備相關之維修需求。例如，諸如複雜多軸機器人元件或倒置安裝傳輸系統之特定設備當操作時可提供一特定等級之效能，但可遭受需要臨時將工具從一生產線移除之相對高之維修需求，藉此減少總產率。因此期望提供一高等級之操作可靠性之一緩衝系統。
大體上在2004年7月29日申請之美國專利案第7,578,650號中描述使用一高架卡車之具有一快速交換緩衝之一緩衝系統，該案之全文以引用之方式併入本文中。大體上在2002年2月19日申請之美國專利案第6,726,429號中描述具有垂直堆疊儲存之一緩衝系統，該案之全文以引用之方式併入本文中。
圖1A至圖1D繪示根據本發明之一或多個實施例之與一半導體裝置製作線工具相關之一高產率緩衝系統100之簡化示意圖。圖1A及圖1B係根據本發明之一或多個實施例之分別繪示一高產率緩衝系統之 正視圖及側視圖之簡化示意圖。在一項實施例中，一半導體裝置製作線工具102包含用於接收可密封容器之一或多個載入埠114a至114c。一載入埠上之可密封容器之內容可接達半導體裝置製作線工具102以用於處理。
在本文中應注意，本發明不限制於特定數目之載入埠。例如，一緩衝系統100可與具有一單一載入埠、兩個載入埠或大量載入埠之一半導體裝置製作線工具102相關。此外，一緩衝系統100可與一製作線工具102上可用之載入埠之一子集合相關。在一項實施例中，一緩衝系統100與提供一載入埠開口使得一外部處理系統可直接接達載入埠之一製作線工具相關。提供一外部處理系統直接接達一或多個載入埠可提供一故障安全，使得萬一緩衝系統100發生故障時製作線工具可在一有限容量中操作。在此方面，一緩衝系統100可係模組式，根據需要用作為諸多升降機及架子，以滿足產率需求、服務部分或全部工具載入埠且提供需要之諸多自由載入埠AMHS介面位置。在另一實施例中，一緩衝系統100可與一個以上製作線工具102相關。
在一項實施例中，由緩衝系統100管理之可密封容器仍然處於經定向垂直於半導體裝置製作線工具102之一前側之一垂直平面中。在此方面，將可密封容器之傳輸限制為該垂直平面內之運動。將可密封容器之運動限制於一垂直平面內允許沿線性路徑之有效傳輸。此外，將可密封容器之運動限制於一垂直平面提供底板空間之有效使用，此繼而減少外部設備上之約束。例如，有效使用底板空間可減少外部處理系統行進之長度及持久性，減少環繞半導體裝置製作工具102之環境外殼之尺寸及/或減少空氣處理器之負載需求。然而在本文中應注意，將可密封容器之運動限制於一垂直平面不係本發明之一需求，且不應解譯為限制性。
在另一實施例中，緩衝系統100包含用於支撐可密封容器之可伸 縮架子104a至104e。在另一實施例中，由可伸縮架子104a至104e支撐之可密封容器可接達一外部處理系統(未展示)，諸如(但不限制於)一AMHS。在此方面，可伸縮架子104a至104e可在緩衝系統100中臨時儲存可密封容器。
可伸縮架子可位於緩衝系統100內之任何位置上，包含(但不限制於)一相關半導體裝置製作工具之載入埠之上方、下方或相鄰之位置。在一項實施例中，一或多個可伸縮架子位於比相關載入埠更高之一高度處以促進有效接達一外部處理系統。例如，位於比相關載入埠更高之一高度處之可伸縮架子減少至一AMHS之傳輸距離，此可減少傳遞時間且改良程序流程之效率。在另一實施例中，一可伸縮架子定位於各載入埠正上方(例如，可伸縮架子104b至104d定位於圖1A中之載入埠114a至114c上方)，使得位於在一延伸位置中接合之一可伸縮架子104b至104d上之一可密封容器定位於一載入埠114a至114c正上方。圖1C及圖1D係根據本發明之一或多個實施例之繪示其中可伸縮架子分別收縮及延伸之一高產率緩衝系統100之簡化示意圖。在此方面，定位於在一延伸位置中之一可伸縮架子104b至104d上之一可密封容器可經由一線性垂直路徑傳輸至一載入埠114a至114c。在本文中應注意，可快速實現一可密封容器自一可伸縮架子104b至104d至一載入埠114a至114c之線性垂直傳輸而使與一外部處理系統將一可密封容器上載至一可伸縮架子104b至104d上而非直接上載至一載入埠114a至114c上相關之延遲最小化。在另一實施例中，一可密封容器可藉由使位於載入埠114a至114c上方之任何可伸縮架子104b至104d收縮而直接上載至一載入埠114a至114c上。在本文中應注意，緩衝系統可包含任何數目之可伸縮架子。在此方面，一緩衝系統可包含一單一可伸縮架子，兩個可伸縮架子或大量可伸縮架子。
在另一實施例中，可伸縮架子104a至104i沿相鄰於載入埠114a至 114c之垂直管柱定位。圖2係根據本發明之一或多個實施例之繪示含有12個可密封容器202a至2021之一緩衝系統之一高產率緩衝系統之一簡化正視圖。在另一實施例中，可伸縮架子104a至104i沿相鄰於載入埠114a至114c之垂直管柱定位。可伸縮架子104a、104f及104h定位於相鄰於載入埠114a之一垂直管柱中，且可伸縮架子104e、104g及104i定位於相鄰於載入埠114c之一垂直管柱中。在本文中應注意，任何數目之可伸縮架子104a至104i可位於相鄰於載入埠114a至114c之垂直管柱中。
在本文中應進一步注意，如相鄰於載入埠114a至114c之儲存架子(例如，可伸縮架子104a至104i)之垂直管柱之以上描述僅為繪示目的提供且不應解譯為限制性。例如，含有儲存架子之垂直管柱可與載入埠114a至114c分離及/或相對於載入埠114a至114c旋轉。
可伸縮架子104a至104i可為此項技術中已知之任何類型。例如，可伸縮架子104a至104i可沿線性路徑或旋轉路徑移動。在一項實施例中，可伸縮架子104a至104i由安裝於一線性軌道上之一板組成。可藉由(但不限制於)一導螺桿、一皮帶驅動、一磁帶驅動、一電纜驅動或一線性馬達驅動一可伸縮架子104a至104i之運動。
再次參考圖1A至圖1D，在另一實施例中，緩衝系統100包含垂直傳輸可密封容器之舉升總成108a至108e。在另一實施例中，緩衝系統100包含與用於將可密封容器垂直傳輸往返可伸縮架子(例如，往返可伸縮架子104a至104e)之各可伸縮架子相關之一舉升總成。在另一實施例中，舉升總成108b至108d與載入埠114a至114c相關。在此方面，一舉升總成108b至108d可在一載入埠114a至114c與定位於載入埠114a至114c正上方之一可伸縮架子104b至104d之間上下傳輸一可密封容器。在一項實施例中，一可伸縮架子104b至104d收縮以提供藉由一舉升總成108a至108e傳輸之一可密封容器之間隙。例如，可藉由一舉升 總成108b至108d首先將可密封容器自可伸縮架子104b至104d舉升、使得可伸縮架子104b至104d收縮且將可密封容器垂直傳輸至一載入埠而傳輸位於在一延伸位置中接合之一可伸縮架子104b至104d上之一可密封容器。步驟之一類似序列可用於執行將一可密封容器自一載入埠114a至114c傳輸至一可伸縮架子104b至104d之逆操作。此外，在相鄰於載入埠之垂直管柱中之可伸縮架子(例如，104a、104e)收縮以提供藉由舉升總成(例如，108a、108e)傳輸可密封容器之間隙。在另一實施例中，一舉升總成108a至108e可將一可密封容器沿舉升總成108a至108e之一行進路徑傳輸至任何中間位置。
舉升總成108a至108e可為適合用於傳輸可密封容器之此項技術中已知之任何類型。在一項實施例中，一舉升總成(例如，108a至108e之任何者)含有包含用於將一可密封容器自一底側舉升之任何數目之叉齒之一叉。在另一實施例中，一舉升總成可含有具有兩個叉齒之一叉。在另一實施例中，舉升總成108a至108e沿一或多個線性軌道總成112行進。此外，可藉由(但不限制於)一電纜驅動、一磁帶驅動或一配重驅動一舉升總成108a至108e之運動。在本文中應注意，緩衝系統可包含任何數目之舉升總成。在此方面，一緩衝系統可包含一單一舉升總成、兩個舉升總成或大量舉升總成。
在另一實施例中，緩衝系統100包含水平傳輸可密封容器之一滑動總成106。在一項實施例中，滑動總成106之至少一部分可定位於可伸縮架子104a至104e之下及載入埠114a至114c之上。在此方面，舉升總成108a至108e可使得可密封容器自可伸縮架子104a至104e或載入埠114a至114c傳送至一滑動總成106。此外，一滑動總成106可將可密封容器傳輸至可伸縮架子104a至104e之任何者之下之一或多個位置，或替代地，傳輸至載入埠114a至114c之任何者之上之一或多個位置。在一項實施例中，一滑動總成106將一滑動容器傳輸至與可伸縮架子 104a至104e之任何者或載入埠114a至114c之任何者對準之一位置。例如，考慮圖1A，可經由藉由舉升總成108c至滑動總成106之垂直傳輸，其後接著藉由滑動總成106至可伸縮架子104a之下的一位置之水平傳輸，且進一步接著經由舉升總成108a至可伸縮架子104a之垂直傳輸而將一載入埠114b上之一可密封容器傳輸至非直接在載入埠114a之上的一可伸縮架子104a。
一緩衝系統100可包含用於水平傳輸可密封容器之任何數目之滑動總成106。在此方面，一緩衝系統可包含一單一滑動總成、兩個滑動總成或大量滑動總成。例如，多個滑動總成可垂直配置於可伸縮架子104a至104e與載入埠114a至114c之間。在此方面，各滑動總成(例如，106)可水平傳輸緩衝系統100內之一給定高度處之可密封容器。在另一實施例中，一或多個滑動總成106位於一或多個載入埠114a至114c之下。
滑動總成106可為適合用於傳輸可密封容器之此項技術中已知之任何類型。在一項實施例中，一滑動總成106包含自一底側支撐一可密封容器使其沿一軌道行進之一板110。可藉由(但不限制於)一導螺桿、一皮帶驅動、一磁帶驅動、一電纜驅動或一線性馬達驅動一滑動總成106之運動。在一項實施例中，滑動總成106可以一懸臂式構形安裝至半導體裝置製作線工具102之一前側。在另一實施例中，滑動總成106可安裝於靠近半導體裝置製作線工具102之底板之一部分上。
為了促進安全，緩衝總成之所有移動部分可包含安全阻擋器以防止對任何人或組件之損傷，包含(但不限制於)緩衝系統100、半導體裝置製作線工具102、可密封容器或其內之內容、操作及維修人員或一外部系統。在一項實施例中，舉升系統108a至108e包含經構形以將可密封容器鎖定於適當位置上而防止機械失效時掉落之止動器。接著，可由一技術人員或一外部處理系統手動取回可密封容器。在另一 實施例中，傳送總成106包含防止運動越過界定限制之遮蔽或阻擋器。此外，一緩衝系統100可包含安全連鎖。例如，一旦中斷一連鎖，則即可停止、限制或以其他方式約束組件(諸如但不限制於可伸縮架子、舉升總成或滑動總成)之運動。作為另一實例，一旦中斷一連鎖，則至一緩衝系統100之至少一部分或一製作線工具102之電力可斷接。
圖3係根據本發明之一或多個實施例之繪示一可密封容器之一底側302之一示意圖。在本文中應注意，諸多自動化材料處理系統藉由舉升可密封容器上之一頂部把手而使可密封容器在半導體裝置製作線工具102之間傳輸。然而，在一延伸時間段內自一頂部把手支撐一可密封容器可使得可密封容器變形且繼而負面地影響可密封容器之內部之壓力。一可密封容器之內部上之相對於外部壓力之負面壓力可導致產生污染物。此外，經設計以自一頂部把手支撐一可密封容器之一抓握機構之一故障可導致可密封容器之一掉落及可密封容器內之內容之毀滅性損壞。
在一項實施例中，可密封容器在儲存及傳輸期間連續支撐於一底側上。緩衝系統100之組件可傳送一可密封容器之支撐同時藉由此項技術中已知之任何程序維持可密封容器之底側支撐。例如，可在緩衝系統100之兩個組件之間之傳送期間維持一可密封容器之底側支撐，其中緩衝系統100之兩個組件支撐可密封容器之底側之互補部分。再次參考圖1A至圖1D，在一項實施例中，可伸縮架子104a至104e之寬度比可密封容器之寬度更窄，使得可密封容器之底側之一部分延伸超過可伸縮架子104a至104e。此外，舉升總成108a至108e含有具有藉由可伸縮架子104a至104e之至少寬度分離之兩個叉齒之叉。在此方面，一舉升總成108a至108e可通過簡單垂直平移將一可密封容器自一可伸縮架子104a至104e舉升超過可伸縮架子104a至104e之高度。 在另一實施例中，舉升總成108a至108e含有具有三個叉齒之叉且可伸縮架子104a至104e含有互補凹口。在一進一步實施例中，舉升總成108a至108e含有經定向穿過可伸縮架子104a至104e上之互補開口之間使得在傳送期間維持可密封容器之底側支撐之一或多個特徵。在另一實施例中，與滑動總成106相關之板110及載入埠114a至114c之裝卸站類似地支撐可密封容器之底側之部分，使得可類似地經由簡單垂直平移將可密封容器傳送往返舉升總成108a至108e。在另一實施例中，舉升總成108a至108e支撐安裝至可密封容器之側之側運送器軌道306。在一進一步實施例中，舉升總成108a至108e支撐安裝至可密封容器之底部之一運送器板(未展示)。在本文中應注意，運送器軌道306或一運送器板(未展示)可充當藉由外部處理系統傳輸之支撐點。
在另一實施例中，可密封容器在一緩衝系統100內經由對應於可密封容器之底側上之運動接腳狹槽之運動接腳而對準。在一項實施例中，三個運動接腳狹槽304a至304c連接至緩衝系統100內之組件上之對應運動接腳以提供穩定接觸來限制六個自由度以牢固地定位一可密封容器。例如，可伸縮架子104a至104e之任何者或全部、與滑動總成106相關之板110或載入埠114a至114c可含有用於對準可密封容器之運動接腳或運動狹槽。在本文中應注意，可密封容器之運動接腳對準在傳輸期間可提供精確對準以及穩定性。特定言之，在緩衝系統100中之水平或垂直傳輸期間，運動接腳可防止一可密封容器滑動。然而在本文中應注意，圖3中運動接腳狹槽之繪示僅為繪示呈現且不應解譯為限制性。緩衝系統100之一組件可含有適合用於運動對準一可密封容器之運動接腳或運動接腳狹槽之任何數目或構形。此外，可使用第一或第二運動接腳傳送可密封容器。在另一實施例中，使用一組第二運動接腳將可密封容器傳送至可密封容器之底側上之相同運動狹槽內。
再次參考圖2，各可伸縮架子104a至104i可與一外部處理系統介接而藉由作為一輸入埠以接收含有待由半導體裝置製作線工具處理之晶圓之可密封容器或作為一輸出埠以支撐含有待由半導體裝置製作線工具處理之晶圓之可密封容器。在一項實施例中，可伸縮架子104a、104f、104h及104e、104g、104i之垂直管柱充當專用輸入及/或輸出管柱。例如，可伸縮架子104b至104d可經構形為輸入埠以促進至載入埠114a至114c之快速傳送。此外，可伸縮架子104a、104f、104h及104e、104g、104i可經構形為輸出埠。在此方面，可藉由工具之材料流程需要判定特定數目之管柱及其等用途。
在另一實施例中，各可伸縮架子104a至104i根據需要動態地操作作為一輸入或輸出埠。例如，各可伸縮架子104a至104i可獨立地操作作為一輸入埠或一輸出埠。此外，一外部處理系統可藉由使在比給定之可伸縮架子104a至104i更高之高度處之所有可伸縮架子收縮而接達位於一給定可伸縮架子104a至104i上之一可密封容器。在另一實施例中，可伸縮架子104a至104i經構形以當延伸及/或收縮時將一可密封容器支撐於一延伸位置中，一收縮位置中。經構形以將可密封容器支撐於任何位置中之可伸縮架子104a至104i在相鄰於載入埠114a至114c之半導體裝置製作線工具102之一側上之間隙為可用之管柱中可尤其有利。在另一實施例中，可伸縮架子104a至104i之任何者用於將一可密封容器傳送至一第二靠近緩衝系統。
在另一實施例中，緩衝系統100之全部或部分組件經構形以同時移動。在本文中應注意，緩衝系統100之全部或部分組件之併發運動可提供多個可密封容器之快速傳輸且將一外部處理系統上之負載需求最小化。圖4A至圖4G繪示根據本發明之一或多個實施例之經由可伸縮架子104a至104e、一滑動總成106及舉升總成108a至108e之併發運動而處理多個可密封容器之一緩衝系統之簡化示意圖。圖4A繪示其 中與一半導體裝置製作線工具102相關之三個載入埠114a至114c正由可密封容器202b至202d使用且一佇列之可密封容器202a支撐於可伸縮架子104b上之一狀態。圖4B繪示其中一半導體裝置製作工具102已完成處理可密封容器202b之內容之一狀態。舉升總成108b將可密封容器202b舉升至比滑動總成106更高之一位置。同時，與滑動總成106相關之板110自可伸縮架子104e之下的一位置移動至可伸縮架子104b之下的一位置。圖4C繪示其中舉升總成108b將可密封容器202b降低至板110上之一狀態。圖4D繪示其中舉升總成108b繼續垂直向下運動以與可密封容器202b完全脫嚙之一狀態。圖4E繪示其中滑動總成106經由板110將可密封容器202b傳送至可伸縮架子104a之下的一位置之一狀態。同時，舉升總成108b垂直上升以自可伸縮架子104b舉升可密封容器202a。而且同時，舉升總成108a垂直上升以與可密封容器202b接合。圖4F繪示其中可伸縮架子104a及104b收縮之一狀態。同時，舉升總成108a朝可伸縮架子104a傳輸可密封容器202b而舉升總成108b朝載入埠114a傳輸可密封容器202a。圖4G繪示其中舉升總成108b將可密封容器202a傳送至載入埠114a以用於處理之一狀態。同時，可伸縮架子104a延伸使得舉升總成108a將可密封容器202b釋放至可伸縮架子104a上。現在意欲藉由一外部處理系統拾取可密封容器202b。
一製作線中之一第一緩衝系統100可將一可密封容器傳送至一第二緩衝系統100。此外，任何數目之緩衝系統100可經耦合以形成其中可密封容器可在緩衝系統100之間傳輸而無一外部處理系統之一緩衝叢集。圖5A及圖5B係根據本發明之一或多個實施例之繪示其中鏈接兩個緩衝系統之一緩衝叢集之簡化示意圖。圖5A係根據本發明之一或多個實施例之其中一第一緩衝系統100-1鏈接至一第二緩衝系統100-2使得可密封容器在第一緩衝系統100-1與第二緩衝系統100-2之間傳輸之一簡化示意圖。在一項實施例中，一第一緩衝系統100-1包 含：可伸縮架子104a-1、104b-1、104c-1；具有一板110-1之滑動總成106-1；舉升總成108a-1、108b-1、108c-1及線性軌道總成112-1。在另一實施例中，一第二緩衝系統100-2包含：可伸縮架子104a-2、104b-2、104c-2；具有一板110-2之滑動總成106-2；舉升總成108a-2、108b-2、108c-2及線性軌道總成112-2。在另一實施例中，與一第一半導體裝置製作線工具102-1相關之可伸縮架子104a-1、104b-1及104c-1經由滾筒總成502a至502c耦合至與一第二半導體裝置製作線工具102-2相關之可伸縮架子104a-2、104b-2及104c-2。圖5B係根據本發明之一或多個實施例之繪示用於使可密封容器在緩衝系統100之間傳輸之一滾筒總成之一簡化示意圖。在一項實施例中，一滾筒總成502a至502c含有耦合至一系列滾筒506以用於傳輸一可密封容器之一平台504。
在另一實施例中，一滾筒總成502a至502c含有用於動態地調整滾筒總成502a至502c之各端之相對高度之剪式支架508a、508b。在另一實施例中，可伸縮架子104-1及104-2定位於滾筒總成502a至502c中之凹口中。在此方面，一滾筒總成(例如502a)可藉由將一第一剪式腿508a延伸高於一第二剪式腿508b使得滾筒506支撐可密封容器(例如202a)而與位於一第一緩衝系統100-1之一可伸縮架子(例如104a-1)上之一可密封容器(例如202a)接合。一旦對一可密封容器之支撐傳送至一滾筒總成502，重力或馬達力即可驅動將可密封容器(例如202a)傳輸至第二緩衝系統100-2。在另一實施例中，與一緩衝系統100-2相關之可伸縮架子(例如，104a-2、104b-2、104c-2)延伸超過在一載入埠114a-2、114b-2或114c-2正上方之一位置以自一滾筒總成502a至502c接收一可密封容器。例如，圖5A繪示位於處於準備傳送至緩衝系統100-2之一位置中之一可伸縮架子104a-1上之一可密封容器202a。此外，圖5A繪示自可伸縮架子104b-1接收之一可密封容器202b。可密封 容器可類似地自緩衝系統100-2傳輸至緩衝系統100-1。
在本文中應注意，使可密封容器在一緩衝叢集內之緩衝系統之間傳輸之以上描述僅為繪示目的提供且不應解譯為限制性。例如，可藉由適合用於傳輸可密封容器之此項技術中已知之任何傳輸系統實現緩衝系統之間之可密封容器之傳輸。在一項實施例中，可密封容器通過耦合至一或多個軌道系統之一或多個板在一緩衝叢集內之緩衝系統之間傳輸。在此方面，耦合至一或多個軌道系統之一或多個板可提供可密封容器在緩衝系統之間之水平及垂直傳輸兩者。在另一實施例中，可密封容器經由一或多個局部吊掛系統在一緩衝叢集內之緩衝系統之間傳輸。
在另一實施例中，一緩衝叢集內之緩衝系統100可接達一共同外部處理系統520，諸如(但不限制於)一AMHS。在此方面，一緩衝叢集可藉由提供半導體裝置製作線工具102之間之直接傳輸而減少一外部處理系統520上之負載。例如，圖5A繪示位於由外部處理系統520提供之可伸縮架子104c-1上之一可密封容器202c。在本文中應注意，一緩衝叢集可尤其有利於藉由提供半導體裝置製作線工具(例如，102-1及102-2)之間之直接傳輸而使用多個半導體裝置製作線工具(例如，102-1及102-2)之間之交替處理步驟之程序流程。在本文中應進一步注意，可密封容器在一緩衝叢集中之緩衝系統100之間之傳輸可顯著比藉由一外部處理系統之傳輸更快。
在一項實施例中，緩衝系統100直接與一半導體裝置製作線工具102整合。在此方面，半導體裝置製作線工具102含有緩衝系統100之能力。此外，直接整合可允許軟體之一共同集合與半導體裝置製作線工具之處理及緩衝操作介接。在另一實施例中，緩衝系統100與一半導體裝置製作線工具102分離但附接至半導體裝置製作線工具102。在一進一步實施例中，緩衝系統100分離地安裝靠近於半導體裝置製作 線工具102。
緩衝系統100可與一半導體處理工具整合，諸如(但不限制於)一沈積工具(例如，一汽相沈積工具、一電氣化學沈積工具、一分子束磊晶(MBE)工具、或一原子層沈積工具)、一移除工具(例如，一化學機械平坦化(CMP)工具、一濕式蝕刻工具或一乾式蝕刻工具)、一微影工具、一離子植入工具或一熱退火工具。緩衝系統100可另外與一檢測工具整合，諸如(但不限制於)一缺陷偵測工具。緩衝系統100可進一步與一度量衡工具整合，包含(但不限制於)一疊對對齊工具、一光學臨界尺寸(CD)工具、一形狀度量衡工具、一膜厚度特性工具、一晶圓度量衡工具或一表面構形分析工具。一般而言，一緩衝系統100與適合用於一半導體裝置製作線之任何類型之工具之整合係在本發明之精神及範疇內的。
圖6係根據本發明之一或多個實施例之繪示用於緩衝一半導體裝置製作線工具之一方法600之一流程圖。申請人注意，在本文中先前描述之系統100之背景內容中之實施例及詳細技術應解譯為延伸至方法600。然而應進一步注意，方法600不限制於系統100之架構。在步驟602中，方法包含在兩個或兩個以上可伸縮架子上接收一或多個可密封容器，使得該一或多個可密封容器定位於一或多個載入埠上方。例如，可藉由一外部處理系統(諸如但不限制於一AMHS)接收一或多個可密封容器。在步驟604中，方法包含將一或多個可密封容器之至少一者傳輸至一或多個載入埠。在一項實施例中，兩個或兩個以上可伸縮架子之至少一者收縮以提供一或多個可密封容器之間隙。在另一實施例中，一或多個可密封容器定位於一或多個載入埠正上方，使得該一或多個可密封容器沿一線性垂直路徑傳輸至一或多個載入埠。在另一實施例中，一或多個可密封容器進一步定位以相對於一或多個載入埠而水平地偏移。例如，一可密封容器可位於一已佔有之載入埠正 上方。作為一進一步實例，一可密封容器可位於非定位在一載入埠正上方之一可伸縮架子(例如，圖2中之104a、104e、104h、104j或104m之任何者)上。在另一實施例中，使用一或多個舉升總成使一或多個可密封容器沿垂直路徑傳輸。在另一實施例中，使用一或多個滑動總成使一或多個可密封容器沿水平路徑傳輸。在一進一步實施例中，一或多個可密封容器在一或多個舉升總成與一或多個滑動總成之間傳送以提供沿垂直及水平路徑兩者至一或多個載入埠之傳輸。可藉由半導體裝置製作線工具102接達一載入埠上之一可密封容器而用於處理。在步驟606中，方法包含將一或多個可密封容器之至少一者傳輸至至少一可伸縮架子。類似於傳輸至一或多個載入埠，可經由舉升總成及滑動總成之任何組合使一可密封容器傳送至至少一可伸縮架子。可藉由外部處理系統取回位於一可伸縮架子上之一可密封容器。
在本文中描述之標的有時繪示其他組件內含有之或與其他組件連接之不同組件。應瞭解，此等描繪之架構僅為例示性且實際上可實施獲取相同功能之諸多其他架構。在一概念性意義中，獲取相同功能之組件之任何配置有效地「結合」使得獲取所欲功能。因此，不考慮架構或中間組件，在本文中經組合以獲取一特定功能之任何兩個組件可被視為彼此「結合」使得獲取所欲功能。同樣地，結合之任何兩個組件亦可被認為彼此「連接」或「耦合」以獲取所欲功能，且能夠結合之任何兩個組件亦可被認為彼此「可耦合」以獲取所欲功能。可耦合之特定實例包含(但不限制於)實體可配接及/或實體相互作用之組件及/或無線可相互作用及/或無線相互作用組件及/或邏輯相互作用及/或邏輯可相互作用組件。
據信，藉由以上描述將瞭解本發明及其之諸多伴隨優勢，且將明白在不違背所揭示之標的或不犧牲所有其之關鍵優勢之情況下可對組件之形式，構造及配置作出各種改變。所描述之形式僅為解釋性， 且以下申請專利範圍意欲涵蓋且包含此等改變。此外，應瞭解由隨附申請專利範圍界定本發明。
100‧‧‧高產率緩衝系統
102‧‧‧半導體裝置製作線工具
104a‧‧‧可伸縮架子
104b‧‧‧可伸縮架子
104c‧‧‧可伸縮架子
104d‧‧‧可伸縮架子
104c‧‧‧可伸縮架子
106‧‧‧滑動總成/傳送總成
108a‧‧‧舉升總成
108b‧‧‧舉升總成
108c‧‧‧舉升總成
108d‧‧‧舉升總成
108e‧‧‧舉升總成
110‧‧‧板
112‧‧‧線性軌道總成
114a‧‧‧載入埠
114b‧‧‧載入埠
114c‧‧‧載入埠

Claims (30)

  1. 一種用於一半導體裝置製作工具之緩衝系統，其包括：一或多個可伸縮架子，其中該一或多個可伸縮架子經構形以支撐可密封容器；一或多個滑動總成，其可定位於該半導體裝置製作工具之一或多個載入埠上方，其中該一或多個滑動總成經構形以將該等可密封容器傳輸至該一或多個可伸縮架子下方之一或多個位置；及一或多個舉升總成，其中該一或多個舉升總成經構形以使該等可密封容器在包含該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成及該一或多個載入埠之群組之任何兩者之間傳輸。
  2. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子之至少一者可定位於該一或多個載入埠之至少一者上方。
  3. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子包括：兩個或兩個以上可伸縮架子，其中該兩個或兩個以上可伸縮架子在一列中對準。
  4. 如請求項3之緩衝系統，其中該列經水平定向。
  5. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個滑動總成支撐該等可密封容器之一底側之至少一部分。
  6. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個滑動總成沿線性水平路徑傳輸可密封容器。
  7. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成支撐該等可密封容器之至少一者之一底側之至少一部分。
  8. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成或該一或多個舉升總成之至少兩者同時移動。
  9. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子之至少一者收縮以提供藉由該一或多個舉升總成垂直傳輸該等可密封容器之間隙。
  10. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子或該一或多個滑動總成之至少一者包括：安裝於一線性軌道系統上之一板。
  11. 如請求項10之緩衝系統，其中該板之運動藉由一導螺桿、一皮帶驅動、一磁帶驅動、一電纜驅動或一線性馬達之至少一者驅動。
  12. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子或該一或多個滑動總成之至少一者包含一或多個運動接腳，其經構形以與該等可密封容器上之一或多個對應狹槽接合而提供該等可密封容器之靈活對準。
  13. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成沿線性垂直路徑傳輸該等可密封容器。
  14. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成支撐與該等可密封容器之至少一者相關之一運送器軌道或一運送器板之至少一者。
  15. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成之至少一者之運動由一電纜、一磁帶或一配重之至少一者驅動。
  16. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成包括：一或多個叉。
  17. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成或該一或多個滑動總成之至少一者包含止動器，其中一旦一驅動失效，該等止動器即接合。
  18. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子、該一或多 個滑動總成或該一或多個舉升總成之至少一者包含防止運動越過一界定限制之安全阻擋器。
  19. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成或該一或多個舉升總成之至少一者可整合至該半導體裝置製作線工具內。
  20. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成或該一或多個舉升總成之至少一者可牢固地附接至該半導體裝置製作線工具。
  21. 如請求項20之緩衝系統，其中該一或多個滑動總成之至少一部分可以一懸臂式構形安裝至該半導體裝置製作線工具之一前側。
  22. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成或該一或多個舉升總成之至少一者可定位於靠近該半導體裝置製作線工具。
  23. 如請求項22之緩衝系統，其中該一或多個滑動總成可安裝至該頂板。
  24. 如請求項22之緩衝系統，其中該一或多個滑動總成可安裝至該底板。
  25. 如請求項1之緩衝系統，其中該半導體裝置製作線工具包括：一半導體處理工具、一度量衡工具或一檢測工具之至少一者。
  26. 如請求項1之緩衝系統，其進一步包括：一或多個滾筒總成，其經構形以使該等可密封容器在該緩衝系統之該一或多個可伸縮架子與一第二緩衝系統之一或多個可伸縮架子之間傳輸。
  27. 如請求項1之緩衝系統，其中該一或多個舉升總成進一步經構形 以將該等可密封容器沿與該一或多個舉升總成相關之一或多個行進路徑傳輸至一或多個中間位置。
  28. 一種半導體裝置製作線工具，其包括：一或多個載入埠；及一緩衝子系統，其包括：一或多個可伸縮架子，其中該一或多個可伸縮架子經構形以支撐可密封容器；一或多個滑動總成，其定位於該一或多個載入埠上方，其中該一或多個滑動總成經構形以將該等可密封容器傳輸至該一或多個可伸縮架子下方之一或多個位置；及一或多個舉升總成，其中該一或多個舉升總成經構形以使該等可密封容器在包含該一或多個可伸縮架子、該一或多個滑動總成及該一或多個載入埠之群組之任何兩者之間傳輸。
  29. 如請求項28之半導體裝置製作線工具，其中該半導體裝置製作線工具包括：一半導體處理工具、一度量衡工具或一檢測工具之至少一者。
  30. 一種用於緩衝一半導體裝置製作線工具之方法，其包括：將一或多個可密封容器支撐於一或多個可伸縮架子上；將該一或多個可密封容器之至少一者傳輸至一或多個載入埠，其中該一或多個可伸縮架子之至少一者收縮以提供該一或多個可密封容器之間隙；將該一或多個可密封容器之該至少一者傳輸至該一或多個可伸縮架子之至少一者。
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