TW202228226A - 運輸載體對接裝置 - Google Patents

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Abstract

運輸載體對接裝置在當運輸載體的前段部分嵌入到運輸載體對接裝置的腔室中的同時，能夠在運輸載體周圍形成氣密密封(Air tight seal)。當氣密密封存在於運輸載體周圍時，運輸工具可以取得運輸載體中的半導體晶圓，這防止及/或減小半導體製造設施中的污染物觸及半導體晶圓的可能性。運輸載體周圍的氣密密封可以減少由污染物引起的半導體晶圓之缺陷、可以提高半導體製造廠的製造良率和質量、及/或可以允許持續縮小半導體晶圓上所形成的積體電路及/或半導體元件之元件及/或構件的尺寸。

Description

運輸載體對接裝置
本發明實施例係關於一種運輸載體對接裝置。
半導體晶圓可以在半導體製造設施中的各種半導體處理工具中處理，以產生各種積體電路及/或半導體元件。半導體晶圓可以在半導體製造設施內各處及/或在半導體製造設施中的半導體處理工具之間運送。
根據本發明的一實施例，一種關於運輸載體對接裝置，其包括：一腔室；在該腔室的一第一側面中的一第一開口；在該腔室的一第二側面中的一第二開口；一腔室門，其經配置以靠在一對接介面的一門框形成一第一氣密密封，其中該腔室門經配置以當該腔室門位於關閉位置時在該第一開口和該第二開口之間的該腔室中形成該一氣密密封；及一密封組件，其經配置以當一運輸載體至少部分地嵌入該第一開口中時在該運輸載體周圍形成一第二氣密密封。
根據本發明的一實施例，一種關於運輸載體對接裝置的方法，其包括：通過一對接裝置的一第一開口將一運輸載體的一前段部分嵌入該對接裝置的一腔室中；使該對接裝置的一密封組件在該運輸載體周圍收縮以在該運輸載體周圍形成一氣密密封；在該運輸載體周圍形成該氣密密封之後：卸下該運輸載體的一載體門，及打開該對接裝置的一腔室門以允許從該腔室進入該運輸載體；及當氣密密封在運輸載體周圍時，使用一晶圓運輸工具通過該腔室進入該運輸載體。
根據本發明的一實施例，一種關於運輸載體對接裝置的方法，其包括：使用一晶圓運輸工具從一半導體處理工具中取回一晶圓；使用該晶圓運輸工具，通過一對接裝置的一腔室將該晶圓提供到一運輸載體，在一氣密密封在該運輸載體的一前段部分周圍的同時，該運輸載體的該前段部分通過該腔室中的一開口嵌入；在該氣密密封在該運輸載體的該前段部分周圍的同時，將一載體門置於該運輸載體上，及在將該載體門置於該運輸載體上之後，將該對接裝置的一密封組件從該運輸載體周圍縮回，以消除該運輸載體周圍的該氣密密封。
以下揭露提供用於實施所提供標的之不同特徵之諸多不同實施例或實例。下文將描述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等僅為實例且不意在產生限制。例如，在以下描述中，在第二構件上方或第二構件上形成第一構件可包含其中形成直接接觸之第一構件及第二構件的實施例，且亦可包含其中可在第一構件與第二構件之間形成額外構件使得第一構件及第二構件可不直接接觸的實施例。另外，本揭露可在各個實例中重複參考元件符號及/或字母。此重複係為了簡單及清楚且其本身不指示所討論之各種實施例及/或組態之間的一關係。
此外，為便於描述，諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」及其類似者之空間相對術語在本文中可用於描述一元件或構件與另一(些)元件或構件之關係，如圖中所繪示出。除圖中所描繪之定向之外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可依其他方式定向(旋轉90度或依其他定向)且亦可因此解譯本文中所使用之空間相對描述詞。
多個半導體晶圓及/或其他類型的基板可以在運輸載體的整個半導體製造設施中被運送。運輸載體可能包括晶圓盒子、前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod, FOUP）、盒子、容器或相似類型的裝置。為了將半導體晶圓從運輸載體運送到半導體處理工具，可以將運輸載體置於與半導體處理工具相關的裝載埠內及/或之上。位於半導體處理工具和裝載埠之間的介面工具（例如，設備前段模組（EFEM）或相似類型的介面工具）中包括的運輸工具可以從運輸載體移走半導體晶圓。運輸工具可以通過介面工具的腔室將半導體晶圓從運輸載體運送到半導體處理工具。運輸工具可以反向地執行上述過程，以在處理之後將半導體晶圓從半導體處理工具運送到運輸載體。
在裝載埠和相關的半導體處理工具之間運送半導體晶圓期間，半導體晶圓可能會在半導體製造設施中暴露於污染物（例如，揮發性有機化合物（VOC）、灰塵、碎屑和其他類型的污染物）。在其他示例中，這些污染物可能導致半導體元件故障、可能導致在半導體製造設施中所形成的積體電路及/或半導體元件發生缺陷、且可能降低製造良率和質量。此外，隨著在半導體製造設施中的半導體晶圓上形成的積體電路及/或半導體元件之元件及/或構件尺寸的不斷縮小，對於污染物的耐受性降低，半導體製造設施中污染物的影響可能會持續變得更加重要。
本文所描述的一些實施方式提供一種運輸載體對接裝置，其可以定位在裝載埠和介面工具之間，以減少及/或最小化在裝載埠和相關的半導體處理工具之間運送的半導體晶圓的交叉污染。當運輸載體的前段部分嵌入到運輸載體對接裝置的腔室中時，運輸載體對接裝置能夠在運輸載體周圍形成氣密密封。以這種方式，可以藉由運輸工具來取得運輸載體中的半導體晶圓，同時運輸載體周圍的氣密密封防止及/或減小半導體製造設備中的污染物觸及半導體晶圓的可能性。因此，運輸載體周圍的氣密密封可以減少由污染物引起的半導體晶圓之缺陷、可以會提高半導體製造廠的製造良率和質量、及/或可以允許持續縮減在半導體晶圓上所形成的積體電路及/或半導體元件之元件及/或構件的尺寸。
圖1係本文所描述的示例半導體處理環境100之圖。示例半導體處理環境100可能包括，或可能包括在半導體製造設施、半導體代工廠、半導體處理設施、半導體無塵室及/或在處理半導體晶圓及/或元件的其他環境中。如圖1所示，示例半導體處理環境100可能包括半導體處理工具102、裝載埠104、介面工具106、和對接裝置108、以及其他工具及/或裝置。
半導體處理工具102可能包括經配置以在一或多個半導體晶圓及/或元件上執行一或多個半導體處理步驟的一或多個工具。例如，半導體處理工具102可能包括沉積工具（例如，經配置以將一或多個層沉積到半導體晶圓上的半導體處理工具）、電鍍工具（例如，經配置以將一或多個金屬層沉積到半導體晶圓上的電鍍工具）、曝光工具（例如，極紫外光（EUV）工具、電子束（e-beam）工具）、蝕刻工具（例如，濕式蝕刻工具、乾式蝕刻工具）或其他類型的半導體處理工具。
裝載埠104可包括經配置以接收和支撐運輸載體112的穿梭平台110。運輸載體112可能包括晶圓卡匣、前開式晶圓傳送盒(FOUP)、盒子、容器或經配置以固定及/或存放多個半導體晶圓的相似類型的裝置。裝載埠104和穿梭平台110可以在示例半導體處理環境100中從運輸機器人、運輸小車、懸吊式自動搬運系統(overhead hoist transport，OHT)或其他經配置以將運輸載體往返於各個位置的裝置中接收運輸載體112。運輸載體112可以包括經配置以置於穿梭平台110上的本體114。裝載埠104可以進一步包括排氣口116，該排氣口116經配置以使裝載埠104排氣。
介面工具106可能包括EFEM或其他包括腔室118的工具。空氣可通過過濾器120提供給腔室118，該過濾器120（例如，高效率空氣微粒子(high efficiency particulate air，HEPA)過濾器或其他類型的空氣過濾器）做為過濾進來空氣中的顆粒和其他污染物。腔室118可能進一步經由排氣口122排氣。
介面工具106還可在腔室118中包括晶圓運輸工具124。晶圓運輸工具124可能包括機械臂或其他類型的工具，其經配置以在運輸載體112和半導體處理工具102之間運送半導體晶圓。在一些實施方式中，晶圓運輸工具124在運輸載體112與半導體處理工具102的載台區之間運送半導體晶圓。在一些實施方式中，晶圓運輸工具124在運輸載體112與半導體處理工具102的處理腔室之間運送半導體晶圓。
對接裝置108是一種裝置，其經配置以減少半導體晶圓暴露於示例半導體處理環境100中可能存在的污染物之可能性的方式，允許半導體晶圓在運輸載體112和半導體處理工具102之間運送。對接裝置108可以包括在對接裝置108的第一側面（例如，第一側壁）的開口126和在對接裝置108的第二側面（例如，第二側壁）的另一開口128。晶圓運輸工具124可通過開口126和開口128進入運輸載體112（例如，運輸載體112的主體114）。晶圓運輸工具124可以經由介面工具106和半導體處理工具102之間的開口130將半導體晶圓來回運送到半導體處理工具102中。在一些實施方式中，對接裝置108的開口126和開口128在相對側（例如，相對的側壁）上。
對接裝置108可包括腔室132。開口126可提供進入腔室132的通道用以嵌入運輸載體112，並且開口128可提供晶圓運輸工具124進入腔室132的通道。腔室132可包括門框134、腔室門136和密封組件138，以減少、最小化及/或消除當在運輸載體112和半導體處理工具102之間運送半導體晶圓時，暴露於示例半導體處理環境100中可能存在的污染物的可能性。
門框134可包括從腔室132的頂部延伸到腔室132的底部的剛性或半剛性結構，並且從腔室132的一側面延伸到腔室132的另一（相對）側面。可設置穿過門框134的開口，該開口可以由腔室門136密封。特別地是，腔室門136可以被壓在門框134上，以在門框134和腔室門136之間形成氣密密封。如圖1所示，當腔室門136位於關閉位置時，門框134和腔室門136可形成氣密密封。氣密密封可以減少、最小化及/或消除當運輸載體112未嵌入開口126中及/或在運輸載體112周圍沒有形成氣密密封時，示例半導體處理環境100中的污染物可能通過開口126和門框134中的開口行進的可能性。
在一些實施方式中，門框134及/或腔室門136可包括墊圈、條或其他部件以形成氣密密封。門框134的墊圈(如果有包括的話)可形成在門框134中的開口周圍。腔室門136的墊圈（如果有包括的話）可以形成為實質上符合門框134中的開口周圍的形狀。門框134的墊圈及/或腔室門136的墊圈可以由軟性材料及/或可塑形材料形成以允許形成氣密密封。例如，門框134的墊圈及/或腔室門136的墊圈可以由塑膠材料、橡膠材料、聚矽氧材料或類似材料形成。在一些實施方式中，門框134的墊圈及/或腔室門136的墊圈材料包括不透氣的材料。
密封組件138可以在門框134的與腔室門136相對的側面上壓在門框134上。一或多個墊圈可能位於密封組件138和門框134之間，以減少、最小化及/或防止空氣（以及空氣夾帶的污染物）在密封組件138和門框134之間通過。此外，密封組件138可以被壓在腔室132的開口126所在的側面（例如，側壁）上，從而在該側面和密封組件138之間形成氣密密封。
密封組件138可能包括一或多個部分（例如，部分138a、部分138b及/或一或多個其他部分），當運輸載體112至少一部分嵌入開口126中時，一或多個部分將在運輸載體112周圍形成氣密密封。例如，穿梭平台110可將運輸載體112滑動或以其他方式移往開口126或至少部分地移入開口126。在運輸載體112穿過開口126至少部分地嵌入並進入腔室132的情況下，密封組件138可圍繞運輸載體112（例如，圍繞運輸載體112的主體114）收縮以在密封組件138和運輸載體112之間形成氣密密封。
在一些實施方式中，密封組件138（或其部分）由相對軟的材料（例如，比運輸載體112的主體114的材料要軟）形成，以允許在運輸載體112周圍形成氣密密封。例如，密封組件138（或其部分）可能由塑膠材料、橡膠材料、聚矽氧材料、不透氣的材料或類似材料形成。在一些實施方式中，密封組件138（或其部分）包括由相對柔軟的材料形成的墊圈、條或類似部件，其被壓在運輸載體112的主體114上以形成氣密密封。
當在密封組件138和運輸載體112之間形成氣密密封時，腔室門136可從運輸載體112的主體114卸下載體門140。在卸下載體門140之後，腔室門136可以從圖1所示的關閉位置遷移到打開位置，這會釋放門框134和腔室門136之間的氣密密封。在此，腔室門136（和卸下的載體門140一起）可以從門框134向後朝向開口128移動，並且可以向下移動到腔室132中（例如，在向後移動遠離門框134之後）。這樣，使門框架134中的開口淨空，從而允許晶圓運輸工具124通過門框架134中的開口和開口128進入運輸載體112（例如，運輸載體112的主體114）。
在藉由密封組件138在運輸載體112周圍形成氣密密封之後，以及在打開腔室門136之後，晶圓運輸工具124可以在運輸載體112和半導體處理工具102之間移動半導體晶圓。例如，晶片運輸工具124可通過門框134中的開口並通過開口128從運輸載體112取得及/或取回半導體晶圓，並且可通過該開口130將晶圓提供給半導體處理工具102。作為另一示例，晶片運輸工具124可以通過開口130從半導體處理工具102取得半導體晶圓，並且可以通過開口128和門框134中的開口將半導體晶圓提供給輸送載體112。
以此方式，在卸下載體門140且腔室門136位於打開位置的情況下，在開口126所在的側壁與開口128所在的側壁之間形成氣密密封。特別地是，氣密密封可以形成在運輸載體112和密封組件138之間，氣密密封可以形成在密封組件138和腔室132的開口126所在的壁之間，氣密密封可以形成在密封組件138和門框134之間，並且氣密密封可以形成在門框134與腔室132的頂部、底部和側面之間。這提供穿過位於開口126和開口128之間的腔室132的氣密密封。穿過位於開口126和開口128之間的腔室132的氣密密封允許進入運輸載體112而不會使位於運輸載體112和半導體處理工具102之間的半導體晶圓暴露。
如上所描述，以圖1為例。其他示例可能與關於圖1所描述的不同。
圖2A-2F是用於在本文所描述的運輸載體112周圍形成氣密密封的密封組件138的示例實施方式之圖。圖2A係繪示出密封組件138的示例實施方式210和220的透視圖，其中密封組件138包括兩個部分：部分138a和部分138b。示例實施方式210繪示出展開配置的密封組件138的示例，其中部分138a和部分138b未圍繞運輸載體112的主體114收縮。在這種配置下，部分138a和部分138b可以與運輸載體112的主體114之間隔開一定距離，該距離允許載體門140和運輸載體112的主體114通過由部分138a和部分138b所形成的開口。
如圖2A中的示例實施方式220進一步所示，密封組件138可以轉換為收縮配置，其中部分138a和部分138b圍繞運輸載體112的主體114收縮以在運輸載體112周圍形成氣密密封。
圖2B繪示出示例實施方式230的正視圖，其示出部分138a和138b的第一位置240以及第二位置250。第一位置240可以對應於圖2A的示例實施方式210中所繪示出的展開配置，第二位置250可以對應於圖2A的示例實施方式220中所示的收縮配置。如圖2B所示，在一些實施方式中，部分138a和部分138b可各自在對角行進路徑中在第一位置240和第二位置250之間轉換。例如，部分138a可以在從第一位置240到第二位置250的對角線行進路徑中向下和向內移動，並且可以在從第二位置250到第一位置240的對角線行進路徑中向上和向外移動。作為另一示例，部分138b可以在從第一位置240到第二位置250的對角行進路徑中向上和向內移動，並且可以沿從第二位置250到第一位置240的對角線路徑向下和向外移動。
如圖2B進一步所示，在示例實施方式230中，部分138a可以實質上覆蓋運輸載體112的整個頂部，並且實質上覆蓋運輸載體112的整個第一側面。部分138b可實質上覆蓋運輸載體112的整個底部，以及實質上覆蓋運輸載體112的整個第二側面(與運輸載體112的第一側面相對)。
圖2C係繪示出示例實施方式260的正視圖。在示例實施方式260中，密封組件138包括多個部分：部分138a和第二部分138b。部分138a可實質上覆蓋運輸載體112的整個頂部、運輸載體112的第一側面的第一部分、以及運輸載體112的第二側面(與第一側面相對)的第一部分。部分138b可實質上覆蓋運輸載體112的整個底部、運輸載體112的第一側面的第二部分、以及運輸載體112的第二側面的第二部分。被部分138a覆蓋的第一側面的第一部分和被部分138b覆蓋的第一側面的第二部分可以實質上包圍運輸載體112的整個第一側面。被部分138a覆蓋的第二側面的第一部分和被部分138b覆蓋的第二側面的第二部分可以實質上包圍運輸載體112的整個第二側面。
圖2D係繪示出示例實施方式270的正視圖。在示例實施方式270中，密封組件138包括多個部分：部分138a和第二部分138b。部分138a可實質上覆蓋運輸載體112的整個第一側面、運輸載體112的頂部的第一部分、以及運輸載體112的底部的第一部分。部分138b可以實質上覆蓋運輸載體112的整個第二側面(與運輸載體112的第一側面相對)、運輸載體112的頂部的第二部分、以及運輸載體112的底部的第二部分。由部分138a覆蓋的頂部的第一部分和由部分138b覆蓋的頂部的第二部分可實質上包圍運輸載體112的整個頂部。由部分138a覆蓋的底部的第一部分和由部分138b覆蓋的底部的第二部分可實質上包圍運輸載體112的整個底部。
圖2E係繪示出示例實施方式280的正視圖。在示例實施方式280中，密封組件138包括多個部分：部分138a、部分138b和部分138c。部分138a可以覆蓋運輸載體112的頂部的第一部分以及實質上運輸載體112的整個第一側面。部分138b可覆蓋運輸載體112的頂側的第二部分以及實質上運輸載體112的整個第二側面(與運輸載體112的第一側面相對)。部分138c可以覆蓋運輸載體112的整個底部。密封組件138具有三個部分的其他示例實施方式可以與對接裝置108一起使用。
圖2F係繪示出示例實施方式290的正視圖。在示例實施方式290中，密封組件138包括多個部分：部分138a、部分138b、部分138c和部分138d。部分138a可以實質上覆蓋運輸載體112的整個頂部。部分138b可以實質上覆蓋運輸載體112的整個底部。部分138c可以實質上覆蓋運輸載體112的整個第一側面。部分138d可以實質上覆蓋運輸載體112的與第一側面相對的整個第二側面。密封組件138具有四個部分的其他示例實施方式可以與對接裝置108一起使用。
如上所描述，提供圖2A-2F作為示例。其他示例可能與關於圖2A-2F所描述的不同。在一些實施方式中，密封組件138可包括五個或更多個部分，其具有與本文所描述的那些不同的各種配置。
圖3是本文所描述的腔室門136的示例300之圖。如圖3所示，腔室門136可包括長型本體。此外，腔室門136可包括附接、連接及/或以其他方式安裝到支撐結構304的安裝板302。支撐結構304可以被附接、連接及/或以其他方式安裝到腔室門136的長型本體。安裝板302和支撐結構304可以被附接、連接及/或以其他方式安裝到腔室132的長型本體的一側面，該側面面向對接裝置108的腔室132中的門框134。
安裝板302可被經配置以從運輸載體112的主體114卸下載體門140、可被用做當腔室門136在關閉位置和打開位置之間移動時保持及/或支撐運輸載體112的載體門140、及/或可被用做成將載體門140置於運輸載體112的主體114上。安裝板302可包括一或多個真空孔306和一或多個閂鎖鑰匙(latch key)308。真空孔306可以連接至管子、管線器具及/或一或多個其他部件，這些部件經配置以使空氣通過真空孔306，以在安裝板302靠近真空孔306的表面上形成負壓。負壓可在安裝板302與載體門140之間形成抽吸或真空密封。安裝板302可基於通過真空孔306產生的負壓來保持及/或支撐載體門140。
閂鎖鑰匙308可以經配置以從運輸載體112的主體114上解鎖載體門140。例如，一或多個閂鎖鑰匙308可以包括鑰匙、長型構件或經配置以打開載體門14上的門閂鎖及/或門鎖的其他組件。在一些實施方式中，安裝板302包括單個閂鎖鑰匙308（例如，在安裝板302的一側面上或實質上在安裝板302的中心附近）。在一些實施方式中，安裝板302包括實質上在安裝板302的一或多個邊緣附近的多個閂鎖鑰匙308。
支撐結構304可以包括起重機（例如，剪式起重機、液壓起重機、氣動起重機或其他類型的起重機）、螺旋機構、軌道系統或其他類型的結構經配置以使安裝板302遠離腔室門136的長型本體伸展，並使安裝板302朝向腔室門136的長型本體收縮。以這種方式，支撐結構304可以將安裝板302朝向載體門140伸展以從運輸載體112卸下載體門140、可以在卸下載體門140之後縮回安裝板302使得腔室門136可以移動到打開位置、並且可以將安裝板302朝向運輸載體112伸展以將載體門140置於運輸載體112上。
如上所描述，以圖3為例。其他示例可能與關於圖3所描述的不同。
圖4A-4N是本文所描述的一或多個示例實施方式400的圖。示例實施方式400可以包括一或多個示例實施方式，其繪示出對接裝置108和示例半導體處理環境100中包括的其他工具的各種步驟。如圖4A所示，運輸載體112可以置於裝載埠104的穿梭平台110上。例如，運輸機器人、OHT或其他運輸工具可以將運輸載體112置於穿梭平台110上。
如圖4B所示，穿梭平台110可以面向對接裝置108中的開口126滑動或以其他方式移動，從而使得運輸載體112通過開口126至少部分地嵌入到對接裝置108的腔室132中。穿梭平台110可以面向對接裝置108中的開口126滑動或以其他方式移動，使得運輸載體112的載體門140通過開口126完全嵌入對接裝置108的腔室132中，且使運輸載體112的主體114通過開口126至少部分地嵌入到對接裝置108的腔室132中。
如圖4B中的特寫視圖402所示，當運輸載體112至少部分嵌入腔室132中時，載體門140跨越密封組件138的寬度或厚度。如圖4B中的特寫視圖402進一步所示，當運輸載體112通過開口126至少部分地嵌入對接裝置108的腔室132中時，密封組件138的部分138a和138b可以位於第一位置240（例如，展開配置），以在運輸載體112和密封組件138之間提供間隙。
如圖4C所示，在運輸載體112通過開口126至少一部分嵌入腔室132中的情況下，密封組件138可以圍繞運輸載體112收縮，從而在運輸載體112周圍形成氣密密封。特別地是，氣密密封可以形成在密封組件138和運輸載體112之間，並且可以形成在腔室132的開口126所在的一側面（例如，側壁）與密封組件138之間。以此方式，開口126被密封以減少、最小化及/或消除污染物從示例半導體處理環境100經由開口126進入腔室132的流動。如圖4C中的特寫視圖404所示，部分138a和138b可經由從第一位置240（例如，展開配置）轉移到第二位置250（例如，收縮配置）而圍繞運輸載體112收縮。
如圖4D所示，通過密封組件138在運輸載體112周圍形成氣密密封，腔室門136可以將載體門140從運輸載體112上取下。例如，支撐結構304可以使安裝板302通過門框134中的開口朝向載體門140延展。安裝板302上的一或多個閂鎖鑰匙308可從運輸載體112的主體114上解鎖載體門140。安裝板302上的真空孔306可以在載體門140和安裝板302之間形成真空密封。通過形成真空密封，支撐結構304（載體門140被支撐及/或固定在其上）可以使安裝板302朝向腔室門136收縮。
如圖4D進一步所示，腔室門136可以滑動及/或以其他方式向後遠離門框134並朝向開口128移動，這消除門框134與腔室門136之間的氣密密封。特別地是，在從運輸載體112移除載體門140並使安裝板302朝向腔室門136收縮之後，腔室門136可以滑動及/或以其他方式從門框134向後移動並朝著開口128。腔室門136可滑動及/或以其他方式遠離門框134向後移動足夠的距離，以允許當腔室門136滑動及/或以其他方式向下移動進入腔室132時，載體門140可以夠卸除門框134。
如圖4E所示，腔室門136可以滑動及/或以其他方式使門框134中的開口的路徑淨空，從而允許晶圓運輸工具124通過門框134中的開口進入運輸載體112中。在一些實施方式中，腔室門136在腔室132內滑動及/或以其他方式向下移動。在一些實施方式中，腔室門136在腔室132內滑動及/或以其他方式向上移動。在一些實施方式中，腔室門136滑動及/或以其他方式移動到腔室132內的一側面。在一些實施方式中，腔室門136在腔室132內沿各方向組合滑動及/或以其他方式移動。
如圖4F所示，介面工具106的晶圓運輸工具124可以通過門框134中的開口並通過開口128從運輸載體112中取回及/或取得晶圓406。以此方式，晶圓運輸工具124從運輸載體112取回及/或取得晶圓406，同時通過密封組件138在運輸載體112周圍形成氣密密封。如圖4G所示，晶圓運輸工具124可將晶圓406通過門框134中的開口並通過開口128收縮到介面工具106的腔室118中。如圖4H所示，晶圓運輸工具124可以通過開口130將晶圓406提供給半導體處理工具102。晶圓406可以由半導體處理工具102通過一或多種半導體處理步驟來處理。
如圖4I所示，晶圓運輸工具124可以通過開口130從半導體處理工具102取回晶圓406（例如，在半導體處理工具102通過一或多個半導體處理步驟處理晶圓406之後），並且將晶圓406縮回到介面工具106的腔室118中。如圖4J所示，晶圓運輸工具124可以延伸到開口128和腔室門136中的開口中，以將晶圓406置於及/或以其他方式提供到運輸載體112。
如圖4K所示，腔室門136（將載體門140安裝在安裝板302上）可在腔室132內向上移動。如圖4L所示，腔室門136（將載體門140安裝在安裝板302上）可以朝門框134移動，並可以在門框134和腔室門136之間形成氣密密封。支撐結構304可以朝著運輸載體112延伸，並且可以將載體門140置於運輸載體112的主體114上。真空孔306可以釋放載體門140和安裝板302之間的真空密封，並且閂鎖鑰匙308可以將載體門140閂鎖在運輸載體112的主體114上。
如圖4M所示，密封組件138可以從第二位置250（例如，收縮配置）轉移到第一位置240（例如，展開配置）以釋放圍繞運輸載體112的氣密密封。如圖4N所示，穿梭平台110可以滑動及/或以其他方式將運輸載體112移出腔室132和開口126。在一些實施方式中，運輸機器人、OHT或其他運輸工具可以將運輸載體112運輸到示例半導體處理環境100中的其他位置。
如上所描述，提供圖4A-4N作為示例。其他示例可能與關於圖4A-4N所描述的示例不同。
圖5是設備500的示例組件的圖。在一些實施方式中，示例半導體處理環境100的一或多個設備及/或工具（例如，半導體處理工具102、裝載埠104、介面工具106及/或對接裝置108）可包括一或多個設備500及/或設備500的一或多個組件。如圖5所示，設備500可以包括匯流排510、處理器520、記憶體530、儲存組件540、輸入組件550、輸出組件560和通訊組件570。
匯流排510包括使得能夠在設備500的組件之間進行有線及/或無線通信的組件。處理器520包括中央處理器、圖形處理器、微處理器、控制器、微控制器、數位信號處理器、現場可程式邏輯閘陣列、特殊應用積體電路及/或其他類型的處理組件。處理器520以硬體、韌體或硬體和軟體的組合來實施。在一些實施方式中，處理器520包括一或多個能夠被編程以執行功能的處理器。記憶體530包括隨機存取記憶體、唯讀記憶體及/或其他類型的記憶體（例如，快閃記憶體、磁性記憶體及/或光學記憶體）。
儲存組件540儲存與設備500的操作有關的信息及/或軟體。例如，儲存組件540可能包括硬碟機、磁碟機、光碟機、固態磁碟機、光碟、數位多功能光碟及/或其他類型的非暫時性電腦可讀取媒體。輸入組件550使設備500可以夠接收輸入，例如用戶輸入及/或感測到的輸入。例如，輸入組件550可能包括觸控螢幕、鍵盤、小鍵盤、滑鼠、按鈕、麥克風、開關、感測器、全球定位系統組件、加速度計、陀螺儀及/或致動器。輸出組件560使設備500能夠例如經由顯示器、揚聲器及/或一或多個發光二極體來提供輸出。通訊組件570使設備500能夠例如經由有線連接及/或無線連接與其他設備通訊。例如，通訊組件570可能包括接收器、傳輸器、收發器、數據機、網絡介面卡及/或天線。
設備500可能執行本文描述的一或多個處理過程。例如，非暫時性電腦可讀取媒體（例如，記憶體530及/或儲存組件540）可能儲存一組指令（例如，一或多個指令、代碼、軟體代碼及/或程式代碼）以供處理器520執行。處理器520可能執行指令集以執行本文描述的一或多個處理過程。在一些實施方式中，由一或多個處理器520執行的指令集使一或多個處理器520及/或設備500執行本文所描述的一或多個處理過程。在一些實施方式中，可能代替或與指令結合使用固線式電路來執行本文所描述的一或多個處理過程。因此，本文描述的實施方式不限於硬體電路和軟體的任何特定組合。
圖5所示組件的數量和設置作為提供示例。與圖5所示的設備相比，設備500可能包括額外的組件、更少的組件、不同的組件或不同設置的組件。另外地或可替代地，設備500的一組組件（例如，一或多個組件）可能執行被描述為由設備500的其他組組件執行的一或多個功能。
圖6係關於與進入運輸載體相關的示例處理過程600之流程圖。在一些實施方式中，圖6的一或多個處理區塊可能由對接裝置（例如，對接裝置108）執行。在一些實施方式中，圖6的一或多個處理區塊可能由與對接裝置分開或包括對接裝置的其他裝置或一組裝置來執行，例如半導體處理工具102、裝載埠104、介面工具106、晶圓運輸工具124及/或其他裝置。另外地或可替代地，圖6的一或多個處理區塊可能由設備500的一或多個組件執行，例如處理器520、記憶體530、儲存組件540、輸入組件550、輸出組件560及/或通訊組件570。
如圖6所示，處理過程600可能包括通過對接裝置的第一個開口將運輸載體的前段部分嵌入到對接裝置的腔室中（區塊610）。例如，如上所描述，裝載埠104可通過對接裝置108的第一開口126將運輸載體112的前段部分插入到對接裝置的腔室132中。
如圖6進一步所示，處理過程600可能包括使對接裝置的密封組件圍繞運輸載體收縮，以在運輸載體周圍形成氣密密封（區塊620）。例如，如上所描述，對接裝置108可以使對接裝置108的密封組件138在運輸載體112周圍收縮，以在運輸載體112周圍形成氣密密封。
如圖6進一步所示，處理過程600可能包括，在圍繞運輸工具形成氣密密封之後，載體卸下運輸載體的載體門並打開對接裝置的腔室門，以允許從腔室門進入運輸載體（區塊630）。例如，如上所描述，對接裝置108可以在運輸載體112周圍形成氣密密封之後，卸下運輸載體112的載體門140並打開對接裝置108的腔室門136，以允許從腔室132進入運輸載體112。
如圖6進一步所示，處理過程600可能包括，當氣密密封件圍繞運輸載體時，使用晶圓運輸工具通過腔室進入運輸載體（區塊640）。例如，如上所描述，介面工具106可以使用晶圓運輸工具124通過腔室132進入運輸載體112，同時氣密密封圍繞運輸載體112。
處理過程600可能包括額外的實施方式，諸如以下描述的及/或結合本文中其他地方描述的一或多個其他處理過程的任何單個實施方式或實施方式的任何組合。
在第一實施方式中，進入運輸載體112包括在氣密密封圍繞運輸載體112的同時通過腔室132從運輸載體112取回（例如，使用晶圓運輸工具124）晶圓406，並將晶圓406提供（例如，使用晶圓運輸工具124）給半導體處理工具102。在第二實施方式中，單獨或與第一實施方式組合，進入運輸載體112包括從半導體處理工具102取回（例如，使用晶圓運輸工具124）晶圓406，並且在氣密密封的同時通過腔室132將晶圓406提供（例如，使用晶圓運輸工具124）給運輸載體112。
在第三實施方式中，單獨或與第一和第二實施方式中的一或多個組合，通過第一開口126嵌入運輸載體112的前段部分包括：將運輸載體112置於穿梭平台110上，並使帶有運輸載體112的穿梭平台110滑過第一開口126。在第四實施方式中，單獨或與第一至第三實施方式中的一或多個組合，卸下載體門140包括以下步驟：按壓安裝板302、附接到腔室門136上、靠在載體門140上、在安裝板302和載體門140之間形成真空密封、和當真空密封件位於安裝板302和載體門140之間時，將安裝板302朝腔室門136收縮。
在第五實施方式中，單獨或與第一至第四實施方式中的一或多個組合，密封組件138包括兩個或更多個部分（例如，部分138a、部分138b、部分138c及/或部分138d），以及使密封組件138圍繞運輸載體112收縮以形成圍繞運輸載體112的氣密密封包括：將兩個或多個部分從第一位置（240）移動到第二位置（250），其中兩個或多個更多的部分在運輸載體112周圍收縮，以在運輸載體112周圍形成氣密密封。在第六實施方式中，單獨或與第一至第五實施方式中的一或多個組合，打開腔室門136以允許從腔室132進入運輸載體112包括：滑動腔室門136，使其遠離腔室132中的門框134，其中當腔室門136滑離門框架134，從而釋放腔室門136和門框架134之間的另一氣密密封，並且使腔室門136在腔室132中向下滑動。
儘管圖6顯示處理過程600的示例區塊，但在一些實施方式中，與圖6中所描繪的那些相比，處理過程600可能包括額外的區塊、更少的區塊、不同的區塊或不同地佈置的區塊。另外，或者可替代地，處理過程600的兩個或更多區塊可能並行執行。
圖7是與進入運輸載體有關的示例處理過程700之流程圖。在一些實施方式中，圖7的一或多個處理區塊可能由對接裝置（例如，對接裝置108）執行。在一些實施方式中，圖7的一或多個處理區塊可能由與對接裝置分開或包括對接裝置的其他裝置或一組裝置來執行，例如半導體處理工具102、裝載埠104、介面工具106、晶圓運輸工具124及/或其他裝置。另外地或可替代地，圖7的一或多個處理區塊可能由設備500的一或多個組件執行，例如處理器520、記憶體530、儲存組件540、輸入組件550、輸出組件560及/或通訊組件570。
如圖7所示，處理過程700可能包括使用晶圓運輸工具從半導體處理工具取回晶圓（區塊710）。例如，如上所描述，晶圓運輸工具124可以從半導體處理工具102取回晶圓406。
如圖7進一步所示，處理過程700可能包括，使用晶圓運輸工具，提供晶圓通過對接裝置的腔室到達運輸載體，同時氣密密封圍繞通過該腔室中的開口嵌入的運輸載體的前段部分（區塊720）。例如，如上所描述，晶圓運輸工具124可通過對接裝置108的腔室132將晶圓406提供給運輸載體114，同時氣密密封圍繞運輸載體114的前段部分，該前段部分通過腔室132中的開口126嵌入。
如圖7進一步所示，處理過程700可能包括在氣密密封圍繞運輸載體的前段部分的同時將載體門置於運輸載體上（區塊730）。例如，如上所描述，對接裝置108可將載體門140置於運輸載體114上，同時氣密密封圍繞運輸載體114的前段部分。
如圖7進一步所示，處理過程700可能包括在將載體門置於運輸載體上之後，將對接裝置的密封組件縮回運輸載體周圍，以移除運輸載體周圍的氣密密封。例如，如上所描述，對接裝置108可以將對接裝置108的密封組件138從運輸載體114周圍縮回，在將載體門140置於運輸載體114上之後消除運輸載體114周圍的氣密密封。
處理過程700可能包括額外的實施方式，諸如以下描述的及/或結合本文中其他地方描述的一或多個其他過程的任何單個實施方式或實施方式的任何組合。
在第一實施方式中，將載體門140置於運輸載體114上包括使用腔室門136上的安裝板302將載體門140置於運輸載體114上。在第二實施方式中，單獨或與第一實施方式組合，安裝板302包括一或多個真空孔306，該真空孔306經配置以在裝載門140和安裝板302之間形成真空密封，並且腔室門136還包括支撐結構304，其經配置以朝著運輸載體114展開安裝板302以將載體門140置於運輸載體114上，同時在載體門140和安裝板302之間形成真空密封以將載體門140置於運輸載體114上。
在第三實施方式中，單獨或與第一和第二實施方式中的一或多個組合，將載體門140置於運輸載體114上包括使用安裝板302上的閂鎖鑰匙308將載體門140閂鎖在運輸載體114上。在第四實施方式中，單獨或與第一至第三實施方式中的一或多個實施方式組合，過程700包括在腔室門136與腔室132中的門框134之間形成另一氣密密封。在第五實施方式中，單獨或與第一至第四實施方式中的一或多個組合，在腔室門136與門框134之間形成另一氣密密封包括，在縮回密封組件138以移除運輸載體114周圍的氣密密封之前，在腔室門136和門框134之間形成另一氣密密封。
儘管圖7顯示處理過程700的示例區塊，但在一些實施方式中，與圖7中所描繪的那些相比，處理過程700可能包括額外的區塊、更少的區塊、不同的區塊或不同地佈置的區塊。另外，或者可替代地，處理過程700的兩個或更多區塊可能並行執行。
以這種方式，運輸載體對接裝置可以定位在裝載埠和介面工具之間，以減少及/或最小化在裝載埠和相關的半導體處理工具之間運送的半導體晶圓的交叉污染。當運輸載體的前段部分嵌入到運輸載體對接裝置的腔室中時，運輸載體對接裝置能夠在運輸載體周圍形成氣密密封。可以藉由運輸工具取得運輸載體中的半導體晶圓，同時運輸載體周圍的氣密密封防止及/或減小半導體製造設備中的污染物觸及半導體晶圓的可能性。運輸載體周圍的氣密密封可以減少由污染物引起的半導體晶圓之缺陷、可以提高半導體製造廠的製造良率和質量、及/或可以允許持續減小在半導體晶圓上所形成的積體電路及/或半導體元件之元件及/或構件的尺寸。
如上文所更詳細描述的，本文描述的一些實施方式提供一種對接裝置。該對接裝置包括一腔室。該對接裝置包括在該腔室的一第一側面中的一第一開口。該對接裝置包括在該腔室的一第二側面中的一第二開口。該對接裝置包括一腔室門，該腔室門經配置以靠在一對接介面的一門框形成一第一氣密密封，其中該腔室門經配置以當腔室門位於一關閉位置時，在該第一開口和該第二開口之間的該腔室中形成該第一氣密密封。該對接裝置包括一密封組件，該密封組件經配置以當運輸載體至少部分地嵌入該第一開口中時在運輸載體周圍形成一第二氣密密封。
如上文所更詳細描述的，本文描述的一些實施方式提供一種關於運輸載體對接裝置方法。該方法包括通過一對接裝置的一第一開口將一運輸載體的一前段部分嵌入該對接裝置的一腔室中。該方法包括使該對接裝置的一密封組件在該運輸載體周圍收縮以形成該運輸載體周圍的一氣密密封。該方法包括在該運輸載體周圍形成該氣密密封之後，卸下該運輸載體的一載體門並打開該對接裝置的一腔室門以允許從該腔室進入該運輸載體。該方法包括使用一晶圓運輸工具通過該腔室進入該運輸載體，同時氣密密封在該運輸載體周圍。
如上文所更詳細描述的，本文描述的一些實施方式提供一種關於運輸載體對接裝置方法。該方法包括使用一晶圓運輸工具從一半導體處理工具中取回一晶圓。該方法包括使用該晶圓運輸工具通過一對接裝置的一腔室將該晶圓提供給一運輸載體，同時一氣密密封圍繞該運輸載體的一前段部分，該前段部分通過該腔室中的一開口嵌入。該方法包括在該氣密密封圍繞該運輸載體的該前段部分的同時，將一載體門置於該運輸載體上。該方法包括在將該載體門置於該運輸載體上之後收縮回到該對接裝置的一密封組件圍繞該運輸載體，以移除在該運輸載體周圍的該氣密密封。
上文已概述若干實施例之特徵，使得熟習技術者可較佳理解本揭露之態樣。熟習技術者應瞭解，其可易於將本揭露用作設計或修改其他程序及結構以實施相同於本文中所引入之實施例之目的及/或達成相同於本文中所引入之實施例之優點的一基礎。熟習技術者亦應認識到，此等等效建構不應背離本揭露之精神及範疇，且其可在不背離本揭露之精神及範疇的情況下對本文作出各種改變、替換及變更。
100:示例半導體處理環境 102:半導體處理工具 104:裝載埠 106:介面工具 108:對接裝置 110:穿梭平台 112:運輸載體 114:主體 116:排氣口 118:腔室 120:過濾器 122:排氣口 124:晶圓運輸工具 126:開口 128:開口 130:開口 132:腔室 134:門框 136:腔室門 138:密封組件 138a:密封組件部分 138b:密封組件部分 140:載體門 210:示例實施方式 220:示例實施方式 230:示例實施方式 240:第一位置 250:第二位置 260:示例實施方式 270:示例實施方式 280:示例實施方式 290:示例實施方式 300:示例腔室門 302:安裝板 304:支撐結構 306:真空孔 308:閂鎖鑰匙 400:示例實施方式 402:特寫視圖 404:特寫視圖 500:設備 510:匯流排 520:處理器 530:記憶體 540:儲存組件 550:輸入組件 560:輸出組件 570:通訊組件 600:處理過程 610:步驟區塊 620:步驟區塊 630:步驟區塊 640:步驟區塊 700:處理過程 710:步驟區塊 720:步驟區塊 730:步驟區塊 740:步驟區塊
自結合附圖閱讀之以下詳細描述最佳理解本揭露之態樣。應注意，根據行業標準做法，各種構件未按比例繪製。實際上，為使討論清楚，可任意增大或減小各種構件之尺寸。
圖1係本文所描述的示例半導體處理環境之圖。
圖2A-2F係關於在本文所描述的運輸載體周圍形成氣密密封的密封組件的示例實施方式之圖。
圖3係本文所描述的示例腔室門之圖。
圖4A-4N係本文所描述的一或多個示例實施方式之圖。
圖5係圖2的一或多個裝置的示例組件之圖。
圖6和7是與進入運輸載體有關的示例過程之流程圖。
100:示例半導體處理環境
102:半導體處理工具
104:裝載埠
106:介面工具
108:對接裝置
110:穿梭平台
112:運輸載體
114:本體
116:排氣口
118:腔室
120:過濾器
122:排氣口
124:晶圓運輸工具
126:開口
128:開口
130:開口
132:腔室
134:門框
136:腔室門
138a:密封組件部分
138b:密封組件部分
140:載體門

Claims (20)

  1. 一種對接裝置，其包括： 一腔室； 一第一開口，位於該腔室的一第一側面中； 一第二開口，位於該腔室的一第二側面中； 一腔室門，其經配置以靠在一對接介面的一門框形成一第一氣密密封，其中該腔室門經配置以當該腔室門位於關閉位置時在該第一開口和該第二開口之間的該腔室中形成該一氣密密封；及 一密封組件，其經配置以當一運輸載體至少部分地嵌入該第一開口中時在該運輸載體周圍形成一第二氣密密封。
  2. 如請求項1之對接裝置，其中該密封組件包括一第一部分和一第二部分；及 其中該第一部分和該第二部分經配置以當該運輸載體至少部分地嵌入到該第一開口中時從一第一位置轉移到一第二位置以在該運輸載體周圍形成該第二氣密密封。
  3. 如請求項1之對接裝置，其中該腔室門包括： 一安裝板，其經配置以當該氣密密封在該運輸載體的周圍時卸下該運輸載體的一載體門；及 一支撐結構，以伸展和縮回該安裝板。
  4. 如請求項1之對接裝置，其中該密封組件包括三個或更多個部分。
  5. 如請求項1之對接裝置，其中當該第二氣密密封經由該密封組件在該運輸載體周圍形成時，該腔室門經配置以從該運輸載體上卸下一載體門。
  6. 如請求項5之對接裝置，其中該腔室門經配置以在從該運輸載體卸下該載體門之後移動，以允許一晶圓運輸工具通過該腔室進入該運輸載體。
  7. 如請求項6之對接裝置，其中該腔室門經配置以在將該載體門從該運輸載體卸下之後朝向該第二開口移動在該腔室中向下移動。
  8. 一種使用半導體裝置的方法，其包括： 通過一對接裝置的一第一開口將一運輸載體的一前段部分嵌入該對接裝置的一腔室中； 使該對接裝置的一密封組件在該運輸載體周圍收縮以在該運輸載體周圍形成一氣密密封； 在該運輸載體周圍形成該氣密密封之後： 卸下該運輸載體的一載體門，及 打開該對接裝置的一腔室門以允許從該腔室進入該運輸載體；及 當氣密密封在運輸載體周圍時，使用一晶圓運輸工具通過該腔室進入該運輸載體。
  9. 如請求項8之方法，其中進入該運輸載體包括： 當該氣密密封在該運輸載體周圍時，通過該腔室從該運輸載體中取回一晶圓；及 將該晶圓提供給一半導體處理工具。
  10. 如請求項8之方法，其中進入該運輸載體包括： 從該半導體處理工具中取回該晶圓；及 當該氣密密封在該運輸載體周圍時，通過該腔室將該晶圓提供給該運輸載體。
  11. 如請求項8之方法，其中通過該第一開口嵌入該運輸載體的該前段部分包括： 將該運輸載體置於一穿梭平台上；及 使其上具有該運輸載體的該穿梭平台滑動通過該第一開口。
  12. 如請求項8之方法，其中卸下該載體門包括： 將附接在該腔室門上的一安裝板壓在該載體門上; 在該安裝板和該載體門之間形成一真空密封；及 在該真空密封位於該安裝板和該載體門之間的同時，將該安裝板向該腔室門縮回。
  13. 如請求項8之方法，其中密封組件包括兩個或更多個部分；及 其中使該密封組件在該運輸載體周圍收縮以形成該運輸載體周圍的該氣密密封包括： 將該兩個或更多個部分從一第一位置移動到一第二位置，其中該兩個或更多個部分在該運輸載體周圍收縮，以在該運輸載體周圍形成氣密密封。
  14. 如請求項8之方法，其中打開該腔室門以允許從該腔室進入該運輸載體包括： 使該腔室門滑動遠離該腔室中的一門框， 其中，使該腔室門滑動遠離該門框，從而釋放位於該腔室門與該門框之間的另一氣密密封；及 使該腔室門在該腔室中向下滑動。
  15. 一種使用半導體 裝置的方法，其包括： 使用一晶圓運輸工具從一半導體處理工具中取回一晶圓； 在一氣密密封位於該運輸載體的一前段部分周圍的同時，使用該晶圓運輸工具通過一對接裝置的一腔室將該晶圓提供到一運輸載體，該運輸載體的該前段部分通過該腔室中的一開口嵌入； 在該氣密密封位於該運輸載體的該前段部分周圍的同時，將一載體門置於該運輸載體上，及 在將該載體門置於該運輸載體上之後，將該對接裝置的一密封組件從該運輸載體周圍縮回，以消除該運輸載體周圍的該氣密密封。
  16. 如請求項15之方法，其中將該載體門置於該運輸載體上包括： 使用一腔室門上的一安裝板將該載體門置於該運輸載體上。
  17. 如請求項16之方法，其中該安裝板包括： 一或多個真空孔，該真空孔經配置以在該載體門和該安裝板之間形成一真空密封；及 該腔室門還包括： 一支撐結構，其經配置以使該安裝板朝向該運輸載體延伸以將該載體門置於該運輸載體上，同時在該載體門和該安裝板之間形成該真空密封以將該載體門置於該運輸載體上。
  18. 如請求項16之方法，其中將該載體門置於該運輸載體上包括： 使用該安裝板上的一閂鎖鑰匙將該載體門閂鎖到該運輸載體上。
  19. 如請求項16之方法，進一步包括： 在該腔室中的該腔室門和一門框之間形成另一氣密密封。
  20. 如請求項19之方法，其中在該腔室門和該門框之間形成該另一氣密密封包括： 在縮回該密封組件以消除該運輸載體周圍的該氣密密封之前，先在該腔室門和該門框之間形成該另一氣密密封。
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