TW408357B - Automated wafer buffer for use with wafer processing equipment - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7___, 五、發明說明（/ ) 發明之領域 本發明關於半導體晶圓製造設備之自動操作，特別關 於與晶圓處理設備併用之自動晶圓緩衝器。自動晶圓緩衝 器係處理及儲存晶圓容器，以及轉移晶圓於晶圓容器與處 理系統之間。 發明之背景 半導體晶圓製造設備典型包括位於一淸潔室之數個晶 圓處理系統。處理系統可包括離子植入器、擴散爐、灘鍍 塗層系統、蝕刻系統及類似裝置。半導體晶圓根據預定時 程自系統至系統被轉移以供處理。晶圓一向在開啓之如卡 匣容器中，用人工或用不同運輸系統予以轉移。 在半導體晶圓製造工業中，有數個明顯之趨勢晶圓 變爲較大，其直徑高達300毫米，裝置輪廓則變爲較小。 一完成之晶圓可能値250,000美元。因此，晶圓之處理需 要極端謹慎以免即使最微小之損壞。此外，半導體裝置輪 廓越來越小，可允許之微顆粒污染規格越來越嚴格。特別 是，由於裝置輪廓之減小，微顆粒污染規格降低至數量級 之二位數。爲達成此微顆粒污染規格所採步驟之一，爲以 封閉之晶圓容器，及所知之前開口統一艙(FOUP)儲存及運 輸晶體》晶圓艙(pod)可儲存25個晶圓，並有一門可以開 啓以存取晶圓。 另一趨勢爲處理中晶圓之分布儲存。因此，大批晶圓 儲存在每一處理系統以保證處理系統無需等待晶圓處理而 停滞。特別是，處理協定可能要求在每一處理系統儲存一 3 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 裝 訂· .線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） A7 408357 ___B7_____ 五、發明說明（2 ) --------------裝—— (請先閱讀背面之注.¾事項再填寫本頁) 小時之堆積量。在每一處理系統，晶圓必需自晶圓艙卸下 並輸送到處理系統。在處理完成之後晶圓必需自處理系統 卸下並裝在晶圓艙中’以待輸送至次一處理系統或至一儲 存設施。 包括較大晶圓尺寸及處理中之分布晶圓二者，另一趨 勢爲，由於半導體製造工廠之日增成本，必須使處理工具 及晶圓儲存足跡最小化°特別是，半導體裝置製造人禁止 由於較大晶圓尺寸而增加足跡，除非晶圓處理輸出量成比 例增加。 因此，最理想是提供一自動系統以處理及儲存晶圓艙 ，及供在晶圓艙及處理系統間作晶圓之轉移，同時能符合 或超過微顆粒污染規格。 本發明之槪述 -線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明之第一個特性，備有一與晶圓處理系統共 用之緩衝裝置。此緩衝裝置含一I/O埠供裝卸晶圓容器， 一儲存結構以儲存一預定數目之晶圓容器，及一容器埠以 便在轉移晶圓至晶圓容器及與處理系統與其之轉移晶圓期 間固定至少一個晶圓容器。一容器轉移機構將晶圓容器轉 移至及I/O埠、儲存結構及容器埠之間。一晶圓轉移機構 將晶圓轉移至容器埠之晶圓容器與處理系統與其之間。 晶圓容器可爲前開口統合艙，或其他晶圓容器，如卡 匣。每一晶圓容器可容納一批晶圓。 儲存結構可含一或多個架子，每一架子之空間可儲存 一或多個晶圓容器。在一實施例中，儲存架配置成一架在 _______ 4 紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公g ) A7 B7 五、發明說明（） 另一架之上。儲存結構可位於晶圓轉移機構之上。 (請先閱堉背面之注意事項再填寫本頁) 容器轉移機構可含一容器夾子及一臺座，以便將夾子 移動至I/O埠及在儲存結構及容器埠之間移動。在一實施 例中，夾子可在兩方向移動，儲存結構之架子可分別移動 在儲存位置及延伸位置之間，以供裝卸晶圓容器之用。在 另一實施例中，容器轉移機構包括可撤回之臂部，耦合在 夾子及臺座之間。儲存結構之架子有其固定位置，其可撤 回臂部將夾子延伸進入儲存結構中以裝卸晶圓容器。 容器埠可包括第一及第二轉移站，以容納晶圓容器。 處理系統可包括第一及第二處理系統埠，以轉移晶圓至處 理系統及自系統轉出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在第一實施例中，晶圓轉移機構含第一晶圓轉移機器 人以轉移晶圓至第一轉移站與第一處理系統埠與其之間’ 及第二晶圓轉移機器人以轉移晶圓至第二轉移站及第二處 理系統埠與其之間。晶圓轉移機構尙可含一晶圓塢位於第 —及第二晶圓轉移機器人之間，以轉移晶圓至第一晶圓轉 移機器人與第二晶圓轉移機器人及其之間’俾晶圓轉移機 構可轉移晶圓至，及在第一轉移站及第二處理系統埠之間 ，及能轉移晶圓至，及在第二轉移站與第一處理系統埠之 間。 在第二個實施例中，晶圓轉移機構含一晶圓轉移機器 人，及將晶圓轉移機器人在第一位置及第二位置之間移動 之裝置，俾在第一轉移站存取晶圓容器中之晶圓’及存取 在第二轉移站之晶圓容器中之晶圓。晶圓轉移機器人可在 ____ 5 ___ ϋ氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ' A7 B7 408357 五、發明說明（p) 第一站存取第一處理系統埠，及在第二站存取第二處理系 統埠。 在第一例中，每一晶圓轉移機器人一次轉移一個晶圓 至，及在處理系統之容器埠之晶圓容器之間。在另一例中 ，晶圓轉移機器人一次轉移數個晶圓至處理系統之容器埠 及其之間。晶圓轉移機器人可包括一裝置，供選擇性轉移 晶圓之第一批或晶圓之第二批。 緩衝裝置尙可包括一包圍晶圓轉移機構之包封，及一 裝置以造成通過包封之向下空氣流。第二個包封可包圍儲 存結構、容器璋及容器轉移機構。亦備有通過第二包封之 向下空氣流。 圖式簡略說明 爲較佳了解本發明，請參考所附圖式，該圖式以參考 方式倂入此間； 圖1.爲本發明之晶圓緩衝器之功能方塊圖； 圖2.爲本發明晶圓緩衝器之一例之正面圖； 圖3.爲圖2之晶圓緩衝器之剖面頂視圖； 圖4.爲圖2之晶圓緩衝器之剖面側視圖； 圖5.爲一說明晶圓轉移機構之另一實施例之略圖； 圖6.爲流程圖說明單一晶圓容器之晶圓緩衝器之操作 • 圖7·爲一晶圓艙夾子之一例之正面圖，部份爲剖面； 圖S.爲本發明之晶圓緩衝器之第二個具體實例之頂視 圖。 6 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 一 - 一 一 -------------•裝·--11--1 訂·！------ 線 (請先閱讀背面之注惠事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^08357 A7 _；_B7_ 五、發明說明（亡） 詳細說明 圖1中顯示本發明之自動晶圓緩衝器之一例之功能方 塊圖。自動晶圓緩衝器10接收晶圓容器（如晶圓艙）及供 應晶圓至處理系統12以備處理。在完成處理之後，自動晶 圓緩衝器10將晶圓退回至晶圓艙，及提供處理後晶圓艙以 備卸載。 晶圓容器被以人工方式或機器人、或其他輸送系統供 應至緩衝器10之I/O埠20。緩衝器10包括容器儲存區域 22以儲存多數晶圓容器。儲存區域22可用來儲存未處理 之晶圓容器，及已處理之晶圓容器。一容器埠24包括一或 多個站，供自晶圓容器卸下晶圓以便轉移至處理系統12， 及將晶圓在處理後裝入晶圓容器中。一容器轉移機構30將 在緩衝器10內之晶圓容器移動。特別是，容器轉移機構 30將晶圓容器轉移至I/O埠20及儲存區域22與其之間， 並轉移晶圓容器至儲存區域22及容器璋24與其之間。此 外，容器轉移機構30可直接將晶圓容器轉移至I/O埠20 及容器埠24與其之間。晶圓轉移機構32 —次轉移一或多 個晶圓至及在容器埠24之晶圓容器與處理系統12之間。 一控制器34控制容器轉移機構30及晶圓轉移機構32之操 作。一電腦36控制及協調晶圓緩衝器之所有操作。 操作時，每一晶圓容器容納一批晶圓，經由I/O埠20 以人工或自動輸送系統被載入晶圓緩衝器1〇。容器轉移機 構30將晶圓容器自I/O埠20轉移至容器儲存區域22等待 ，直到處理系統Π在時程上將處理晶圓。容器儲存區域 7 <請先閲Itf面之注意事項再填寫本頁) 裝： . -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 408357 A7 _B7_ 五、發明說明（έ ) --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 22有一空間可儲存16個晶圓容器。但儲存之容量在本發 明之範圍內可以變化，視特殊應用而定。當晶圓容器內之 晶圓應予以處理時，晶圓轉移機構30將晶圓自儲存區域 22轉移至容器埠24。在容器埠24之晶圓容器中之晶圓被 晶圓轉移機構32卸下並載入處理系統中。一次可轉移一或 多個晶圓，視處理系統Π及晶圓轉移機構32之構型而定 。處理完畢後，晶圓自處理系統12由晶圓轉移機構32卸 下並送回容器埠24之晶圓容器。儲存處理後晶圓之晶圓容 器於是被容器轉移機構30送回儲存區22 。當晶圓容器準 備在晶圓緩衝器10卸下時，容器轉移機構30即自儲存區 域22轉移一或多個晶圓容器至I/O埠20以備卸載。吾人 了解，有時容器轉移機構30可直接自I/O埠20轉移晶圓 容器至容器埠24，或自容器埠24至I/O埠20。 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述之晶圓緩衝器之操作可係時間多工以求高輸出量 。因此，轉移至及自I/O埠20、至及自容器儲存區域22、 與至及自容器埠24係由容器轉移機構30作時間多工。同 理，由晶圓轉移機構32自容器埠'24至處理系統12之晶圓 轉移，及自處理系統12至容器埠24之晶圓轉移亦可時間 多工。此外，容器轉移機構30及晶圓轉移機構32可同時 操作。 爲進一步改進輸出量，晶圓緩衝器10宜有一雙緩衝構 型。其可與具有供載入及卸載晶圓之二埠與處理系統共用 。在此構型中，容器埠24有二轉移站以容納晶圓容器。未 處理之晶圓在第一轉移站自一晶圓容器被卸下，並被載入 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 408S57 五、發明說明（7 ) 第一處理系統埠β已處理晶圓自第二處理系統埠卸載，並 被轉移至在第二轉移站之一晶圓容器。此等作業可能爲同 時，或時間多工，視晶圓轉移機構32之構型而定。雙緩衝 構型可降低晶圓處理時間，因此增加處理系統12之利用。 圖2-4中顯示者爲本發明自動晶圓緩衝器之第一實施 例》在圖2-4中之相似元件使用相同參考號碼。晶圓緩衝 器接收晶圓容器112及114，其在圖2-4之實施例中 爲晶圓艙，其可完全包封一批晶圓。如圖2及3顯示，每一 晶圓艙包括一包封130，其具有內部間隙(未示出)以在水平 方向容納晶圓136, 一門132將開口側蓋住，及一柄134 可用來升起及輸送晶圓艙。晶圓緩衝器110將晶圓載入處 理系統120並自該系統卸下，該系統部份顯示於圖3及4 。處理系統可能爲一離子植入器。但吾人了解，本發明之 晶圓緩衝器亦可與其他型式之系統共用。 晶圓艙Π2及114經由一I/O埠I24被載入晶圓緩衝 器110。I/O埠124包括一架子126，其可在如圖3之虛線 所示之撤回及伸出位置間移動。架子126可有一空間以接 收二晶圓艙。在伸出位置時，架子126可被一操作員或自 動輸送系統存取，晶圓艙可載入或自架子126撤回。在撤 回位置中，架子126位於一包封之艙處理區域，艙112及 Π4可被轉移至晶圓緩衝器110以內之其他位置。I/O埠 124尙含門128，其正常時將艙處理區域包圍，及被降低以 可使架子126向外伸出》 晶圓緩衝器Π0包括一儲存區域MO供儲存晶圓艙。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------- - 1 I (请先閲璜背面之沒惠事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 侧 S57 A7 B7 五、發明說明（1?) 在圖2-4中之實施例中，儲存區域150包括架子152、154 、156及158配置成一個在另一個之上。每一架子有一空 間供四個晶圓艙之用。架子由軌道160及162支撐。在圖 2-4中之實施例中，每一架子可各別移動於儲存位置及伸 出位置164之間，如圖4之虛線所示。在伸出位置164中 ，晶圓艙可被放置在及自每一架子撤回。在另一構型中， 在儲存區域150中之架子有其固定位置，容器轉移機構之 構型可存取在架子上儲存之晶圓艙《*在圖2-4中之實施例 中，儲存區域150之容量爲16個晶圓艙。吾人了解，儲存 區域之容量、架子之數目及每一架子之晶圓艙數目在本發 明之範疇內可以改變。儲存區域之容量與下列數個因素有 關，包括處理系統之速度、及存貨之頻率有關。架子152 、154、156及158宜在儲存及伸出位置之間由氣動汽缸啓 動。 容器埠17〇包括一個或多個轉移站，以供自晶圓艙卸 載晶圓及在晶圓艙中更換晶圓β在圖2-4中之實施例中’ 容器埠170包括第一轉移站172及第二轉移站Π4。一晶 圓艙可被置於每一轉移站172及174。每一轉移站包括導 引銷或其他定位元件’以準確定位晶圓艙。晶圓艙被置於 轉移站172及I74 ’並將其門面向晶圓轉移機構。 如圖2之最佳顯示，轉移站172包括門Π6，且轉移 站174包括門。門176及1*78提供至晶圓轉移機構之 存取如下所述。每一門包括吸力杯及導引銷182供連 接在晶圓艙之門132(圖3)上。門176及178連接在各艙之 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 x 297公釐） --------------農— (清先閲璜背面之;£惠事項再填寫本頁) " -線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408257 A7 __B7 五、發明說明（？） 門132上，於是再與門132降低，俾艙被打開使晶圓轉移 機構可存取晶圖艙中之晶圓，說明如下。 一容器轉移機構190轉移晶圓艙至I/O埠124及儲存 區域150及容器璋170之間。特別是，容器轉移機構190 可在I/O埠124及儲存區域150間之任一方向一次轉移一 個晶圓艙，可在儲存區域150及容器埠170間之任一方向 轉移晶圓艙，及可在I/O埠124及容器埠170間轉移晶圓 艙。容器轉移機構190包括臺座192及一可動裝在臺座上 之夾子194。在晶圓中之位置間，夾子194抓住晶圓艙頂 部之柄部134，及容納晶圓艙。臺座192包括水平導軌196 ，其由垂直導軌200及202支撐。夾子194可在水平方向 沿水平導軌196移動。水平導軌196可沿垂直導軌200及 202垂直移動》因此，夾子194在水平導軌196之移動， 及水平導軌196在垂直導軌200及202上之移動使夾子 194可在二方向移動。由於在二方向移動，夾子194可存 取在I/O璋124之晶圓艙，此時架子U6在撤回位置，可 在架子152、154、156及158在伸出位置時存取儲存區域 150中之晶圓艙，及存取容器埠17〇。以下與圖7有關’將 說明一適當之夾子之一例。 在另一構型中，儲存區域[5〇之架子152、154、156 及158有固定位置，夾子194由可撤回臂部(未示出)連接 至水平導軌196。可撒回臂部使夾子194在由水平導軌196 及垂直導軌200及202所限定之平面成垂直移動。特別是 夾子194可延伸至架子〖52、154 ' 156及158上方之儲存 11 本纸張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ---------------- <清先閱墳背面之注意事項再填寫本頁) 言 幺'·ν

40835^ B7 五、發明說明（π ) 區域以撤回或儲存一晶圓艙。 晶圓緩衝器Π0尙包括晶圓轉移機構220供轉移晶圓 至及在晶圓谭170及處理系統120之間。在圖2-4中之實 施例中，處理系統Π0包括第一處理系統埠222及第二處 理系統埠224。晶圓轉移機構220自位於轉移站Π2及174 之晶圓艙卸下，及經由處理系統埠222及224將其轉移至 處理系統120以備處理。處理完成後，晶圓轉移機構220 將晶圓自處理系統卸下，並將其返回在轉移站172及174 之晶圓艙。 在圖2-4之實施例中，晶圖轉移機構220包括第一晶 圓轉移機器人230及第二晶圓轉移機器人232。第一晶圓 轉移機器人230位於第一轉移站172與第一處理系統埠 222之間。晶圓轉移機器人232位於第二轉移站174與第 二處理系統埠224之間。晶圓轉移機構220尙含一晶圓塢 234，位於晶圓轉移機器人230及232之間。晶圓塢234包 括一或多個間隙或架子以接收一晶圓，並可由晶圓轉移機 器人230及232之一所存取。晶圓塢234用來自晶圓轉移 機器人230轉移一晶圓至晶圓轉移機器人232，反之亦然 〇 晶圓塢非常有用，未處理之晶圓經由一璋被載入處理 系統120，晶圓在處理後，該同一晶圓經另一璋卸載。由 於必須將晶圓返回其被卸載之同一晶圓艙，在晶圓轉移機 器人之間必須交換晶圓。例如，假定一批晶圓自轉移站 Π2之一晶圓艙被晶圓轉移機器人230經處理系統埠222 12 ---------------U5--- (請先間璜背面之注意事項再填寫本頁) 兮0 r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中囹國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4083577 B7 五·、發明說明（〖I ) 轉移。在處理之後，同批晶圓可供在埠224卸載。晶圓轉 移機器人232經埠224卸載及將其置於晶圓塢234。晶圓 轉移機器人230於是將晶圓自晶圓塢234除下並將其載入 在轉移站丨72之同一晶圓艙。在轉移站W4之晶圓艙中之 晶圓亦可用一類比方式處理。 在其他實施例中，處理系統在處理後，可提供在其被 載入之同一處理系統埠將晶圓卸載。在此等實施例中，晶 圓塢234並非必需。 晶圓轉移機器人230及2：32可在本發明範疇內有不同 之構型。視所用晶圓轉移機器人之型式而定，一次可處理 一個晶圓，或一次可處理二或多個晶圓。晶圓轉移機器人 型式與輸出量需求有關，及與處理系統120之構型有關。 當處理系統120包括串列負荷鎖，其一次移動一晶圓進入 或移出真空處理室時，則利用單一晶圓轉移機器人。當處 理系統120包括一批負荷鎖，其移動一批晶圓進入及移出 真空處理室時則利用單一晶圓轉移機器人或一批晶圖轉移 機器人。此外，在晶圓緩衝器中需要有不同容量之晶圓艙 以容納晶圓。例如，曾建議具有25及13個容量之晶圓艙 。爲適應兩種尺寸，單一晶圓升高器及六個晶圓升高器可 用於晶圓轉移機器人中。在具有25個晶圓容量之晶圓艙情 況下，需要六個晶圓升高器之四次作業，及單一晶圓升高 器之一次作業。在具有13個晶圓容量之晶圓臆情況下需要 六個晶圓升高器之二次作業及單一晶圓升高器之一次作業 。不同機器人構型可用來適應不同晶圓艙容量。晶圓機器 i5-1· (請先閲ί*背面之生惠事項再填寫衣頁) ·"0 .矣

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 408357 A7 B7 五、發明說明（α) 人多半利用水平葉片以支撐一晶圓。此葉片可能具有真空 通道，以便在轉移期間用真空吸力以將晶圓固定在葉片上 。適當之晶圓轉移機器人爲ATM505型’可自加州 Sunnyvale 之 Equipe Technologies 獲得。 圖5所示爲一晶圓轉移系統之另一構型。一晶圓轉移 機構250包括晶圓轉移機器人252及驅動機構254。驅動 機構254可移動晶圓轉移機器人252在轉移站172及處理 系統埠222間之第一位置與轉移站174與處理系統埠224 間之第二位置(如圖5之虛線)之間。晶圓轉移機器人252 可沿軌跡256移動。圖5中之構型可由單一晶圓機器人在 轉移站172及處理系統埠224之間被轉移，及轉移站174 及處理系統璋222之間被轉移，但不需晶圓塢。 在一簡單構型中，處理系統可有一單一埠以載入或卸 下晶圓。此情況下，晶圓轉移機構可包括一單一晶圓轉移 機器人，及容器埠可含一單一轉移站。 根據本發明之另一特性，晶圓緩衝器Π0備有一控制 之環境。如圖4所示，第一控制環境備於一包封之艙處理 區域，該區域將I/O埠124、容器埠Π〇、容器轉移機構 190及儲存區域150包圍。特別是，一非亂流空氣流以箭 頭260之向下方向備於並通過區域258,該區爲輸送及儲 存晶圓艙之處。艙處理區域258宜維持在一級污染位準。 由晶圓轉移機構220處理晶圓之第二區域備有一第二單獨 控制環境。圍繞晶圓轉移機構220之晶圓處理區域262備 有如箭頭2M所指之向下之非亂流空氣流。晶圓處理區域 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝— (請先閲讀f面之注惠事項再填寫本頁) . --線. 經濟部智慧財產局肩工消脅合作社印製 408357 A7 _^_B7_.__ 五、發明說明（ο ) 262與艙處理區258隔離。在容器埠170之晶圓艙與晶圓 區域262之壁密封，俾僅晶圓艙之內部暴露在晶圓環境中 。晶圓處理區域262宜維持在0.1級污染位準。在晶圓處 理區域262之可接受污染位準較艙處理區域262爲低。每 一情況下，非亂流空氣流可由風扇、風管及過濾器均爲必 需。 晶圓緩衝器Π0之機械構型，如圖2-4所示，在半導 體晶圓製造設備中爲一有利處，其中之設備所佔之平面空 間必須爲最小才實際。晶圓緩衝器110有一前至後爲小的 尺寸，因而可使儲存區域150能置於晶圓轉移機構220之 上方。此外，容器轉移機構190可在具有最小尺寸之週圍 區域以二方向操作，以使晶圓艙可在I/O埠124、儲存結 構150及容器埠170之間轉移。 圖6中之流程圖顯示晶圓緩衝器以單一晶圓艙操作》 如上所述，以時間多工方式，可以處理多個晶圓艙。 在步驟300,1/0埠124被移動至伸出之位置，及含待 處理晶圖之晶圓艙被操作員或機器人置於架子126上。架 子126被移動至晶圓緩衝器110內之撤回位置，在步驟 302，艙被轉移至儲存區域150中之可用空間。此一轉移係 由容器轉移機構190執行。夾子194於是將艙釋放在架子 上，架子再撤回儲存位置。 在步驟304,艙自儲存區域150被轉移至容器璋170 。以相同方式，含理想艙之架子伸出，夾子194將艙升起 。架子於是撤回至儲存位置，容器轉移機構190將艙轉移 15 .I -----------裝--- {請先閲讚背面之沒意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2.10x297公釐） 408357 A； Β7 五、發明說明（作） 至轉移站172及174之一者。 在步驟306,晶圓自在轉移站之艙被轉移至處理系統 120。特別是’艙之門爲開啓’俾晶圓可由晶圓轉移機器人 存取。假定艙位於轉移站172，晶圓被晶圓轉移機器人230 轉移至處理系統埠222 »晶圓可被一次轉移一個或轉移， 如上所述。 完成處理後，晶圓自處理系統移下，在步驟308將其 置於同一艙內。假定處理後之晶圓在處理系統埠224準備 卸載，晶圓即被晶圓轉移機器人232自埠224轉移至晶圓 塢234。此等晶圓於是被晶圓轉移機器人23〇自晶圓塢 234轉移至在轉移站之艙。在所有晶圓已放回艙內後 ，艙門又關閉。 在步驟3丨〇，艙被容器轉移機構190自轉移站172轉 移至儲存區ISO。艙由夾子194升起並置於接近儲存區150 之理想位置。適當之儲存架子伸出，夾子釋放艙於儲存架 上。儲存架再撤回。 當晶圓緩衝器準備卸載，在步驟312，艙自儲存區 150被轉移至I/O埠124〇含理想艙之架子被伸出，夾子 194自架子將艙升起。架子撤回至儲存位置及容器轉移機 構190將艙移動至I/O埠124之架子126。在步驟314，艙. 自I/O埠移開。架子126被移至伸出位置，艙可由人工或 機器人移動。 在某些情況下，艙之儲存可在處理前、處理後、或二 者消除。在此情況下，艙直接由I/O埠轉移至容器埠，反 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> ---------------ίΛ-- {请先閲靖背面之注意事項再填寫本頁) Γ 4'·1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408357 A7 _B7 _ ------- 五_、發明說明（「Ό 之亦然。 以上所述之操作由對應於圖1電腦36之電腦所控制及 協調。電腦控制I/O埠架子126、容器轉移機構190、儲存 區域150中之架子、154、156及158、及晶圓轉移機 構220之操作。此外，電腦控制及協調多個晶圓繪之多功 處理。 圖7中顯示適當夾子194之一例。夾子194由載體 400連接至軌道196。載體400及夾子194可沿軌道196以 與圖7平面成垂直之方向移動。夾子框架402固定在載體 400上。鍵部404及406，可能爲L型，自框架402之相 對側向下伸出。夾條41〇經由氣動汽缸412固定在框架 402上。氣動汽缸412啓動夾條於夾住與未夾住位置之間 。圖7所示之位置爲未夾住位置。當夾條410啓動後至夾 住位置時，艙柄134被固定在夾條410及鍵部404及406 之間。艙於是被轉移至理想位置。夾子194可包括一或多 個光學偵感器420以偵出夾子194在晶圓緩衝器中移動時 ，在路徑中之障礙。載體400包括框架430由軸432連接 至輪子434、436及438。輪子434、436及438在軌道196 中之通道中移動。載體4〇〇及夾子194可由一皮帶或滑車( 未示出)沿軌道196移動，或由任何適當之位移機構移動。 吾人了解，在本發明範疇內可利用不同之夾子構型〇 本發明晶圓緩衝器之另一實施例，如圖8所示。該圖 爲一頂視圖。圖8之實施例利用單一晶圓機器人。晶圓艙 被導入在向外伸出至一裝載位置之裝載架子500上之系統 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210x 297公笼> — II -------*----製 i * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * ’線* 408357 A7 __B7__ 五、發明說明（4 > 中。容器埠包括第一轉移站502及第二轉移站504。一晶 圓艙可置於每一轉移站。一晶圖轉移機構包括單一晶圓轉 移機器人510。轉移站5〇2及504之方向面對機器人510。 系統可包括在容器儲存區域之容器轉移機構，如上所述。 處理系統520包括具有第一處理系統埠524之第一負荷鎖 522，及具有第二處理系統璋528之第二負荷鎖526。處理 系統埠524及528面對晶圓轉移機器人51(^每一負荷鎖 522及526可包括一晶圓定位器530。晶圓轉移機器人540 及542在處理系統520內，自負荷鎖522及526轉移晶圓 至壓板544以供處理。在圖8之實施例中，晶圓轉移機器 人510可存取轉移站502及504及處理系統埠525及528 。圖8中系統可包括操作面板550及可安裝在無塵室壁 552 中》 以上所述爲本發明之認爲較佳之實施例，對於精於此 技藝人士而言非常明顯，許多不同改變及修正在不悖離本 發明所限定之申請專利範圍之下均屬可行。 11丨—丨 - - -----. I 丨丨 1 i !丨訂 — — — — — —--I (琦先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公;g )

Claims (1)

1. 408357 oo 8 8 8 ABCD 經消、邵智"·財產局S工消費合作社印製 六、申請專利範園 L一種緩衝器裝置，供與晶圓處理系統共用，包含； —I/O埠，用以裝卸晶圓容器，每一者可容納多個晶 圓； 一儲存結構，供儲存預定數目之晶圓容器； 一容器埠，供在晶圓容器及處理系統間之晶圓轉移其 間，容納至少一個晶圓容器； —容器轉移機構，供轉移該晶圓容器至及該I/O埠、 該儲存結構及該容器埠之間；及 一晶圓轉移機構，供轉移晶圓至及在該容器埠之晶圓 容器與處理系統之間。 2.如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該儲存 結構包含一或多個架子，每一者具有空間供儲存一或多個 晶圓容器。 3·如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該儲存 結構包含多個架子配置成一個在另一個之上，其中該儲存 結構係配置在該晶圓轉移機構之上方。 4.如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該容器 轉移機構包含一容器夾子及一臺座供移動該夾子至及在 I/O埠及儲存結構之間，及供移動該夾子至及在該儲存結 構及該容器卑之間。 5·如申請專利範圍第4項之緩衝器裝置，其中該儲存 結構包括一或多個架子供儲存該晶圓容器，每一架子可在 一儲存位置及伸出位置間移動供裝卸該晶圓容器。 6.如申請專利範圍第5項之緩衝器裝置，其中該夾子 (請先閱讀背而之ii..t事項再填约本！) 裝 訂 鯽 本紙張尺度適用中國國家樓準（CNS ) A4規格（2!〇x297公釐） 408S57 Α8 Β8 C8 D8 經.:^部智^时產局员工消赍合作社印製 六'申請專利範園 可在該I/O埠，該儲存結構及該容器埠之間作二度空間移 動。 7. 如申請專利範圍第5項之緩衝器裝置，其中該臺座 包括一水平導軌•其中該夾子被一沿該水平導軌移動之載 體耦合至該水平導軌。 8. 如申請專利範圍第7項之緩衝器裝置，其中該夾子 含一夾子框架，其具有鍵部向下伸出，及有一夾條由氣動 汽缸耦合至該框架，其中該氣動汽缸將該夾條在未夾住位 置及夾住位置之間致動，其中一晶圓容器被夾在該夾條及 該鍵部之間。 9. 如申請專利範圍第.4項之緩衝器裝置，其中該容器 轉移機構尙包含一可撤回臂部耦合在夾子及臺座之間，其 中該臂部將該夾子伸出至該儲存結構供裝卸該晶圓容器。 10. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該容器 埠包括第一及第二轉移站供容納該晶圓容器。 Π.如申請專利範圍第10項之緩衝器裝置，其中該處 理系統包括第一及第二處理系統埠供轉移晶圓至及自處理 系統，其中該晶圓轉移機構含第一晶圓轉移機器人供轉移 晶圓至及在第一轉移站與第一處理系統埠之間，及第二晶 圓轉移機器人供轉移晶圓至及在該第二轉移站與第二處理 系統埠之間β .12.如申請專利範圍第11項之緩衝器裝置，其中該晶 圓轉移機構尙包含一晶圓塢位於第一及第二晶圓轉移機器 人之間供轉移晶圓至及在第一晶圓轉移機器人及第二晶圓 2 (請先閲讀背面之注意事項再填筠本f ) 裝. ,τ^τ 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） 408357 _ D8 六、申請專利範圍 轉移機器人之間，其中該晶圓轉移機構可轉移晶圓至及在 第一轉移站與第二處理系統埠之間，且能轉移晶圓至及在 第二轉移站與第一處理系統埠之間。 13. 如申請專利範圍第10項之緩衝器裝置，其中該晶 圓轉移機構包含一晶圓轉移機器人及機構，其供移動該晶 圓轉移機器人在第一轉移站之晶圓容器中存取晶圓之第一 位置，及在第二轉移站之晶圓容器中之存取晶圓第二位置 之間。 14. 如申請專利範圍第13項之緩衝器裝置，其中該處 理系統包括第一及第二處理系統埠供裝卸晶圓，其中該晶 圓轉移機器人在第一位置存取第一處理系統璋，及在第二 位置存取第二處理系統埠。 15. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其構型可轉 移晶圓至芨自一離子植入器。 16. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該處理 系統包括第一及第二批負荷鎖供裝卸一批晶圓。 17. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該處理 系統包括第一及第二串列負荷鎖供串列裝卸晶圓。 18. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該晶圓 轉移機構包括一晶圓轉移機器人，用以一次轉移一個晶圓 至及在容器埠之晶圓容器與處理系統間。 ' 19.如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該晶圓 轉移機構包含一晶圓轉移機器人，用以一次轉移二或多個 晶圓至及在容器璋之晶圚容器與處理系統之間。 3 本紙張尺度適用中國®家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） {請先閲讀背而之注恚事項再塢筠本瓦) -裝 線 經濟部智慧財產局§(工垆費合作社印製 408357 S D8 "— 六、申請專利範圍 20. 如申請專利範圍第19項之緩衝器裝置’其中該晶 圓轉移機器人包括機構用以選擇性轉移第一號晶圓或第二 號晶圓。 21. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其尙包含一 限定一晶圓處理區之包封’其中含該晶圓轉移機構*及機 構供造成通過晶圓處理區之向下空氣流° 22. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置’尙包含限定 —容器處理區之包封，其將該儲存結構，該容器埠及容器 轉移機構包圍，及機構用以造成通過該容器處理區之向下 空氣流。 23. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置’其構型可處 理晶圓艙，該艙提供多個晶圓之包封’及包括一門以存取 該多個晶圓。 24. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置’其構型可處 理晶圓卡厘。 25. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該I/O 埠包括機構供一次裝卸二個晶圓容器。 26. 如申請專利範圍第1項之緩衝器裝置，其中該I/O 埠包括一架子以容納一或多個晶圓容器，該架子可在一包 封內之撤回位置及一伸出位置之間移動以裝卸晶圓容器， 該I/O埠尙包含一可撤回門，其在架子爲伸出位置時開啓 且在架子在撤回位置時關閉。 27. 如申請專利範圍第10項之緩衝器裝置，其中該處 理系統包括第一及第二處理系統埠供轉移晶圓至及自處理 4 ^張尺度適用中國國家標準（CNS > Λ4規格（2丨0X297公釐) ' (請先閲讀背而之汶忿事項再填湾本页) 裝. 訂 線 經濟部t.s-时產局MK工消费合作杜印製 abicd 408357 六、申請專利範圍 系統’其中該晶圓處理機構包含單—晶圓轉移機器人供轉 移晶圓至及在第—及第二轉移站與第一及第二處理系統埠 之間》 28‘如申請專利範圍第27項之緩衝器裝置，其中該第 —及第二轉移站與第一及第二處理系統埠均面向晶圓轉移 機器人。 29·—種緩衝器裝置，供與晶圓處理系統共用，包含； —I/O埠’供裝卸晶圓容器，每一者容納多個晶圓： 儲存結構，供儲存預定數目之該晶圓容器； 第一及第二轉移站，供分別容納第一及第二晶圓容器 t —容器轉移機構，供轉移該晶圓容器至及在I/O埠與 H存結構之間，及轉移該晶圓容器至及在儲存結構與第— 、第二轉移站之間：及 —晶圓轉移機構，供轉移晶圓至及分別在第一及第二 轉移站之第一、第二晶圓容器及處理系統之間。 30·如申請專利範圍第29項之緩衝器裝置，其中該容 器轉移機構包含一容器夾子及一臺座供移動該夾子至及在 捧及儲存結構之間，及供移動該夾子至及在儲存結構 與第一、第二轉移站之間。 31. 如申請專利範圍第3〇項之緩衝器裝置，其中該儲 存結構包括一或多個架子供儲存該晶圓容器，每一架子可 在儲存位置及伸出位置間移動以裝卸晶圓容器。 32. 如申請專利範圍第3〇項之緩衝器裝置，其中該容 5 ' 本紙張尺度適用t國國家Λ4規格（210X297公釐) (請先間請背而之注悉事項再填笃本f) T -* 經濟部智总財是局員工消費合作社印製 408357 8 8 88 ABCD 經濟部智戈財是局員工消骨合作社印製 六、申請專利範圍 器轉移機構尙包含可撤回臂耦合在該夾子與該臺座之間， 其中該臂將該夾子伸出至該儲存結構供裝卸晶圓容器> 33. 如申請專利範圍第29項之緩衝器裝置，其中該處 理系統包括第一及第二處理系統埠以轉移晶圓至及自處理 系統’其中該晶圓轉移機構包含第一晶圓轉移機器人以在 第一轉移站及第一處理系統埠間轉移晶圓，及第二晶圓轉 移機器人以在第二轉移站及第二處理系統埠間轉移晶圓。 34. 如申請專利範圍第33項之緩衝器裝置，其中該晶 圓轉移機構尙包含一晶圓塢位於第一及第二晶圓轉移機器 人之間，供至及在第一晶圓轉移機器人及第二晶圓轉移機 器人之間轉移晶圓，其中該晶圓轉移機構可轉移晶圚至及 在第一轉移站與第二處理系統埠之間，且可轉移晶圓至及 在第二轉移站與第一處理系統埠之間。 35. 如申請專利範圍第29項之緩衝器裝置，其中該晶 圓轉移機構包含一晶圓轉移機器人及機構，供移動該晶圓 轉移機器人於用以存取在第一轉移站之晶圓容器中之晶圓 之第一位置，與用以在第二轉移站之晶圓容器中存取晶圓 之第二位置之間。 36. 如申請專利範圍第29項之緩衝器裝置’其中該晶 圓轉移機構包括一晶圓轉移機器人，用以一次轉移一個晶 圓至及在一轉移站與處理系統之間。 37. 如申請專利範圍第29項之緩衝器裝置’其中該晶 圓轉移機構包含一晶圓轉移機器人供一次轉移二或多個晶 圓至及在轉移站之晶圓容器與處理系統之間。 6 (請先閲讀背面之注意事項再填饵衣頁) 裝 13T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）