TW202011503A - 虛擬晶圓儲存匣 - Google Patents

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Abstract

一種用於儲存虛擬晶圓的虛擬晶圓儲存匣。該虛擬晶圓儲存匣可具有30個以上用於收納虛擬晶圓之晶圓插槽。該虛擬晶圓匣的外尺寸可與有25個晶圓插槽的標準化晶圓匣實質相同，且該虛擬晶圓儲存匣的晶圓插槽間距可小於標準化晶圓匣的晶圓插槽間距。

Description

虛擬晶圓儲存匣
本發明係有關於一種用於儲存虛擬晶圓的虛擬晶圓儲存匣，以及一種包含至少一虛擬晶圓儲存匣的批次晶圓處理設備。
本發明也有關於一種用於藉由虛擬晶圓儲存匣之輔助在批次晶圓處理設備之處理腔室中處理晶圓的方法。
歐洲專利第EP 1 341 213號描述一種用於處理晶圓的設備，其主要包含貯匣轉盤(cassette storage carousel)。該轉盤可收納用於儲存晶圓的匣。該等所使用之匣可為用於300毫米直徑晶圓之高度標準化FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓傳送盒)晶圓儲存匣或用於200毫米直徑晶圓之其他類型標準化匣，它可具有用於收納25個晶圓的25個插槽。
該設備可具有晶圓儲存箱裝卸設備(wafer storage box handling apparatus)，它可從輸入/輸出站取出一匣且將它放入貯匣轉盤。也可用手將該等匣放入貯匣轉盤。該設備也可包含晶圓裝卸器，用它可從匣取出晶圓且放入晶舟以便在設備的處理腔室內處理。
當在批爐的處理腔室內處理晶圓期間，讓晶圓晶舟中的所有空間被充滿是對製程有益的。也被稱為填料的虛擬晶圓可用來填滿生產晶圓之間的空閒空間。虛擬晶圓也可放在晶圓晶舟中之晶圓堆疊之頂部及/或底部上以改善放在虛擬晶圓之間的生產晶圓的反應性質。大體上，虛擬晶圓可再利用且可留在設備中直到需要清洗它們。當在設備中使用虛擬晶圓時，儲存虛擬晶圓於儲存裝置中會減少生產晶圓的儲存容量。對於需要大量虛擬晶圓的組態，這可能導致儲存問題。對於此問題之顯而易見的解決辦法是要增加匣接收站(cassette receiving site)在儲存裝置中的個數。不過，此一解決辦法所要求的設備中額外空間，有可能無法提供及/或可能很昂貴。
因此，亟須提供一種用於虛擬晶圓的改良儲存解決辦法。
根據一具體實施例，可提供如請求項1所述的虛擬晶圓儲存匣。該晶圓儲存匣可為用於儲存虛擬晶圓的虛擬晶圓儲存匣，且可具有30個以上的晶圓插槽以供收納該等虛擬晶圓。
因為可比標準化晶圓匣更多地儲存虛擬晶圓於虛擬晶圓儲存匣中，所以可儲存相同個數之虛擬晶圓的該等虛擬晶圓儲存匣的所需個數，比使用有25個插槽之標準化晶圓匣時所需要的少。因此，儲存裝置有更多空間可用來儲存收納生產晶圓之標準化晶圓匣。
根據又一具體實施例，提供如請求項8所述的批次晶圓處理設備。更特別的是，本發明提供一種批次晶圓處理設備，其用於批次處理支承於晶圓晶舟中的晶圓批次。該批次晶圓處理設備可設有包含許多匣接收站與至少一虛擬晶圓儲存匣的儲存裝置。該等許多個匣接收站中之每一個匣接收站經組配為可儲存有25個晶圓插槽的標準化晶圓匣。
因為該批次晶圓處理設備的儲存裝置使用虛擬晶圓儲存匣，所以可儲存相同個數之虛擬晶圓的該等虛擬晶圓儲存匣的所需個數，比使用標準化晶圓匣時所需要的少。這意謂可儲存較多個有生產晶圓的標準化晶圓匣，而不需要改變儲存裝置的設計。因此，本發明提供該儲存問題的解決方案。
也根據另一具體實施例，提供如請求項13所述的方法。更特別的是，本發明提供用於處理在批次晶圓處理設備之處理腔室中之晶圓的方法，該批次晶圓處理設備用於批次處理支承於晶圓晶舟中的晶圓批次。該方法包含：提供例如有25個插槽且收納複數個生產晶圓的標準化晶圓匣；將該等複數個生產晶圓中之至少一生產晶圓，與來自用於收納虛擬晶圓之有30個以上晶圓插槽之一專用虛擬晶圓儲存匣的至少一虛擬晶圓，放置於該批次晶圓處理設備之該晶圓晶舟中；處理在該處理腔室內之該晶圓晶舟中的晶圓；且把該至少一虛擬晶圓放回到該虛擬晶圓儲存匣中。
由於虛擬晶圓可使用多次，該虛擬晶圓儲存匣可留在批次晶圓處理設備內。只有在需要虛擬晶圓時，可從虛擬晶圓儲存匣取出虛擬晶圓且放入晶圓晶舟。在處理後，可將虛擬晶圓放回到虛擬晶圓儲存匣中儲存直到再度需要它。利用有30個以上晶圓插槽的虛擬晶圓儲存匣，虛擬晶圓的可儲存數量能比使用標準化晶圓匣去儲存虛擬晶圓還多。因此，此方法可緩解上述儲存問題。
將會參考圖示於附圖的實施例進一步闡明陳述於附屬項的各種具體實施例。可組合或可互相獨立地應用該等具體實施例。
在本申請案中，類似或對應的特徵用類似或對應的元件符號表示。各種不同具體實施例的描述不受限於圖示於附圖的實施例，且使用於〔實施方式〕及請求項中的元件符號非旨在限制該等具體實施例的描述，反而是包括於其中以藉由參考圖式所示的實施例來闡明該等具體實施例。
本揭示內容有關於一種用於儲存有150、200或300毫米直徑之晶圓12、22的晶圓儲存匣10。根據本揭示內容的晶圓儲存匣10可為用於儲存虛擬晶圓12的專用虛擬晶圓儲存匣10且可具有30個以上的晶圓插槽16用於收納虛擬晶圓12。
晶圓儲存匣10的功效及優點已描述於〔發明內容〕中且在此插入這些功效及優點作為參考資料。
在一具體實施例中，晶圓儲存匣10可具有與有25個晶圓插槽之先前技術標準化晶圓匣14實質相同的外尺寸。虛擬晶圓儲存匣10之晶圓插槽16的間距可小於先前技術標準化晶圓匣14之晶圓插槽的間距，對於用於儲存300毫米直徑晶圓的儲存匣，它可為10毫米。用於儲存300毫米直徑晶圓之虛擬晶圓儲存匣10的晶圓插槽16間距可在3到9毫米之間，4到8毫米為較佳，5到7毫米為最佳。
標準化晶圓匣14之10毫米晶圓插槽間距的尺寸，係製作成可確保在標準化晶圓匣14內的用於生產的晶圓22可由半導體工廠中的任何晶圓裝卸工具來裝卸。對於虛擬晶圓，這個要求可能不那麼嚴格，因為它們在大部份時間中只被一個晶圓裝卸器的一工具裝卸。與標準化晶圓匣14相反，虛擬晶圓儲存匣10之晶圓插槽16的較小間距使得虛擬晶圓儲存匣10內有可能有更多個晶圓插槽16。
在一具體實施例中，該晶圓儲存匣可為箱形FOUP晶圓匣，其具有一開放正面與一門以關閉箱體之開放正面且界定一內部。該箱體可具有一頂壁、一對側壁、一後壁與一底部。該等側壁可設有各在該內部之兩側的兩組相對延伸部，其界定複數個插槽以供接收通過該開放正面之300毫米直徑晶圓。
在一具體實施例中，用於儲存300毫米直徑晶圓的虛擬晶圓儲存匣10可具有290至320毫米的高度。這與用於儲存300毫米直徑晶圓之標準化FOUP晶圓匣有相同的高度。
在一具體實施例中，用於儲存150或200毫米直徑晶圓的虛擬晶圓儲存匣10可具有一間距，而該間距比用於200毫米直徑晶圓之先前技術標準化晶圓匣14中的約為6毫米之晶圓插槽間距為小。例如，用於200毫米直徑晶圓之虛擬晶圓匣的間距可在2到6毫米之間，3到4毫米為較佳。該虛擬晶圓匣可具有150至300毫米的高度。
在一具體實施例中，虛擬晶圓儲存匣10可具有50個晶圓插槽16。以此方式，虛擬晶圓儲存匣10相較於標準化晶圓匣14有兩倍的容量。
本揭示內容也提供一種用於批次處理支承於晶圓晶舟28中之晶圓12、22批次的批次晶圓處理設備。該批次晶圓處理設備可設有儲存裝置18，其包含許多匣接收站20與至少一虛擬晶圓儲存匣10。該等許多匣接收站20中之各匣接收站20可經組配為可用於儲存有25個晶圓插槽的標準化晶圓匣14。該至少一虛擬晶圓儲存匣10可收納複數個虛擬晶圓12且可安裝於該等許多匣接收站20中之一者中。
批次晶圓處理設備26的功效及優點已描述於〔發明內容〕中且在此插入這些功效及優點作為參考資料。
在一具體實施例中，儲存裝置18可為貯匣轉盤。該貯匣轉盤可包含至少一開放式平台(platform stage)24。匣接收站20可設在至少一開放式平台24上。各個開放式平台24可連接至中央支撐物，其經安裝成可繞著穿過中央支撐物的垂直軸線旋轉。
轉盤以緊湊的方式儲存匣10、14。例如標準化晶圓匣14的匣10、14在一側可放入轉盤，同時轉盤的旋轉提供多個匣接收站20的進出。當轉盤包含至少一開放式平台24時，匣可放上該開放式平台24。
在一具體實施例中，至少一虛擬晶圓儲存匣10可剛性地裝在儲存裝置18中。在另一具體實施例中，至少一虛擬晶圓儲存匣10可移除地支承於儲存裝置18中。
由於虛擬晶圓12可使用多次，這些虛擬晶圓12在批次處理後不需要轉移到批次晶圓處理設備26外。虛擬晶圓儲存匣10因此也可留在晶圓處理設備26內。
在一具體實施例中，批次晶圓處理設備26可包含用於處理晶圓12、22之晶舟28的處理腔室30，與用於在至少一虛擬晶圓儲存匣10中的晶圓插槽16與晶舟28之間裝卸虛擬晶圓12的晶圓裝卸器32。可將晶圓裝卸器32構造及配置成可用於裝卸300毫米直徑的虛擬晶圓12，且該等虛擬晶圓12以3到9毫米的間距安置於至少一虛擬晶圓儲存匣10的晶圓插槽16中，4到8毫米的間距為較佳，5到7毫米的間距最佳。替換地，可將晶圓裝卸器32構造及配置成可用於裝卸150或200毫米直徑的虛擬晶圓12，且該等虛擬晶圓12以2到9毫米的間距安置於至少一虛擬晶圓儲存匣10的晶圓插槽16，3到4毫米的間距為較佳。
本揭示內容進一步提供一種方法用於在批次晶圓處理設備26之處理腔室30中處理晶圓12、22，該批次晶圓處理設備26用於批次處理支承於晶圓晶舟28中的晶圓12、22批次。該方法包含：提供有25個插槽且收納複數個生產晶圓22的標準化晶圓匣14；將該等複數個生產晶圓22中之至少一生產晶圓22，與來自用於收納虛擬晶圓之有30個以上晶圓插槽12之專用虛擬晶圓儲存匣10的至少一虛擬晶圓12，放置於批次晶圓處理設備26的晶圓晶舟中；處理在處理腔室30內之晶圓晶舟中的晶圓12、22；且把至少一虛擬晶圓12放回到虛擬晶圓儲存匣10中。用晶圓裝卸器32可完成該等複數個生產晶圓22中之至少一生產晶圓22及/或至少一虛擬晶圓12的放置。可將晶圓裝卸器32構造及配置成可用於裝卸虛擬晶圓12，而該等虛擬晶圓12係以3到9毫米的間距安置於至少一虛擬晶圓儲存匣10的晶圓插槽16中，4到8毫米的間距為較佳，5到7毫米的間距最佳。
該方法的功效及優點已描述於〔發明內容〕中且在此插入這些功效及優點作為參考資料。該專用虛擬晶圓儲存匣可為根據本發明的上述虛擬晶圓儲存匣10。
虛擬晶圓12可用標準晶圓匣14運送進出批次晶圓處理設備26。不過，轉移彼等至在設備26內的專用虛擬晶圓儲存匣10是有利的，因為這些專用虛擬晶圓儲存匣10有更多儲存空間。在該工具中的晶圓裝卸器可能能夠裝卸在匣10、14中以不同間距安置的晶圓12、22。也有可能用專用虛擬晶圓儲存匣10運送虛擬晶圓12進出批次晶圓處理設備26。只有在半導體製造工廠中的其他工具能夠應付晶圓在虛擬晶圓儲存匣10中的間距時，後者才有可能。
上述各種具體實施例可彼此獨立地實作使用且可用各種方式互相組合。使用於〔實施方式〕及申請專利範圍中的元件符號不限制該等具體實施例的描述，也不限制申請專利範圍。元件符號只是用來闡明。
10:虛擬晶圓儲存匣 12:虛擬晶圓 14:標準化晶圓匣 16:晶圓插槽 18:儲存裝置 20:匣接收站 22:生產晶圓 24:開放式平台 26:批次晶圓處理設備 28:晶圓晶舟 30:處理腔室 32:晶圓裝卸器
圖1的剖面側視圖圖示本發明儲存裝置之一實施例，其中有本發明虛擬晶圓儲存匣的一實施例。
圖2的透視側面圖/上視圖圖示本發明晶圓處理設備的一實施例。
10:虛擬晶圓儲存匣
12:虛擬晶圓
14:標準化晶圓匣
16:晶圓插槽
18:儲存裝置
20:匣接收站
22:生產晶圓
24:開放式平台

Claims (16)

  1. 一種用於儲存晶圓的晶圓儲存匣，其中，該晶圓儲存匣為用於儲存虛擬晶圓的一專用虛擬晶圓儲存匣，且有30個以上的晶圓插槽以供收納虛擬晶圓。
  2. 如請求項1之虛擬晶圓儲存匣，其中，該虛擬晶圓匣的外尺寸與有25個晶圓插槽的標準化晶圓匣實質相同，且該虛擬晶圓儲存匣的晶圓插槽間距小於該標準化晶圓匣的晶圓插槽間距。
  3. 如請求項1或2之虛擬晶圓儲存匣，其中，用於儲存300毫米直徑晶圓之該虛擬晶圓儲存匣的晶圓插槽間距是在3到9毫米之間，在4到8毫米之間為較佳，在5到7毫米之間最佳。
  4. 如請求項1至3中之任一項的虛擬晶圓儲存匣，其中，該晶圓儲存匣為一箱形FOUP晶圓匣，該FOUP晶圓匣具有一開放正面與一門以關閉箱體之該開放正面且界定一內部，該箱體有一頂壁、一對側壁、一後壁與一底部，該等側壁進一步設有各在該內部之兩側的兩組相對延伸部，該等兩組相對延伸部界定複數個插槽以供接收通過該開放正面之300毫米直徑晶圓。
  5. 如請求項1至4中之任一項的虛擬晶圓儲存匣，其用於儲存300毫米晶圓，其中，該虛擬晶圓儲存匣有290至320毫米的高度。
  6. 如請求項1至4中之任一項的虛擬晶圓儲存匣，其用於儲存150或200毫米直徑晶圓，其中，該虛擬晶圓儲存匣有150至300毫米的高度。
  7. 2、4或6中之任一項的虛擬晶圓儲存匣，其中，用於儲存150或200毫米直徑晶圓之該虛擬晶圓儲存匣的晶圓插槽間距是在2到6毫米之間，3到4毫米為較佳。
  8. 如請求項1至7中之任一項的虛擬晶圓儲存匣，其中，該虛擬晶圓儲存匣有50個晶圓插槽。
  9. 一種用於批次處理支承於晶圓晶舟中之晶圓批次的批次晶圓處理設備，該設備設有一儲存裝置，該儲存裝置包含： 各自經組配為可用於儲存一標準化晶圓匣、而該標準化晶圓匣有25個晶圓插槽的數個匣接收站，與 如請求項1至8中之任一項所述的至少一虛擬晶圓儲存匣。
  10. 如請求項9之批次晶圓處理設備，其中，該儲存裝置係體現為一貯匣轉盤。
  11. 如請求項10之批次晶圓處理設備，其中，該貯匣轉盤包含： 至少一開放式平台， 其中，該等匣接收站係設在該至少一開放式平台上，其中，各個開放式平台連接至一中央支撐物，其經安裝成可繞著穿過該中央支撐物的一垂直軸線旋轉。
  12. 如請求項9至11中之任一項的批次晶圓處理設備，其中，該至少一虛擬晶圓儲存匣係剛性地裝在該儲存裝置中。
  13. 如請求項9至11中之任一項的批次晶圓處理設備，其中，該至少一虛擬晶圓儲存匣係可移除地支承於該儲存裝置中。
  14. 如請求項9至13中之任一項的批次晶圓處理設備，其中，該批次晶圓處理設備包含： 用於處理該晶圓晶舟的一處理腔室；與 一晶圓裝卸器，其用於在該至少一虛擬晶圓儲存匣中的數個晶圓插槽與該晶舟之間裝卸數個虛擬晶圓，該晶圓裝卸器經構造及配置成可用於裝卸300毫米直徑的數個虛擬晶圓，且該等虛擬晶圓以3到9毫米的間距安置於該至少一虛擬晶圓儲存匣之該等晶圓插槽中，4到8毫米的間距為較佳，5到7毫米的間距最佳。
  15. 如請求項9至13中之任一項的批次晶圓處理設備，其中，該批次晶圓處理設備包含： 用於處理該晶圓晶舟的一處理腔室；與 一晶圓裝卸器，其用於在該至少一虛擬晶圓儲存匣中的數個晶圓插槽與該晶舟之間裝卸數個虛擬晶圓，該晶圓裝卸器經構造及配置成可用於裝卸150或200毫米直徑的數個虛擬晶圓，且該等虛擬晶圓以2到6毫米的間距安置於該至少一虛擬晶圓儲存匣之該等晶圓插槽中，3到4毫米的間距為較佳。
  16. 一種用於處理在批次晶圓處理設備之處理腔室中之晶圓的方法，該批次晶圓處理設備用於批次處理在一晶圓晶舟中的晶圓批次，該方法包含： 提供有25個晶圓插槽且收納複數個生產晶圓的一標準化晶圓匣； 將來自有25個晶圓插槽之該標準化晶圓匣的該等複數個生產晶圓中之至少一生產晶圓，與來自用於收納數個虛擬晶圓之有30個以上晶圓插槽之一專用虛擬晶圓儲存匣的至少一虛擬晶圓，放置於該批次晶圓處理設備之該晶圓晶舟中； 處理在該處理腔室內的該晶圓晶舟中的該等晶圓；與 將該至少一虛擬晶圓放回到該虛擬晶圓儲存匣中。
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