TW497116B - Equipment to process wafers - Google Patents

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497116 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明說明（1 ) 本發明俗關於一種依據申請專利範圍第1項前言之晶 圓加工用之設備。 此種設備包括許多製造單元，其可用來進行不同之製 程以便對晶圓進行加工。此種製程特別是蝕刻過程，濕 式化學方法，擴散過程以及各種不同之淨化方法（例如， CMP (Chemical Mechanical Polishing)方法）中各種不 同之加工步驟〇就每一此種製程而言須設有一個或多個 製造單元。此外，亦設有一些測量單元，其中可對晶圓 之加工品質進行控制。 整個製程需要很高之潔淨度，製造單元和測量單元因 此須配置在無塵室中或配置在一種由無塵室所組成之条 統中。 晶圓在小箱中以預定之鬆緊度經由一種輸送条統而傳 送至各別之製造單元及測量單元。晶圓在製造單元及測 量單元加工之後往外輸送亦由該輸送条統來進行，此時 晶圓又置放在小箱中。 此種輸送糸統具有一種傳送条統，其例如是以管筒傳 送器之形式構成。一預定數目之小箱經由輸送条統而傳 送至製造單元或測量單元以便加工。製造單元或測量單 元分別具有一種載入/去載站，經由此站可將晶圓蓮入 小箱中。在小箱中之整體晶圓已在製造單元或測量單元 中完成加工之後，則此種具有晶圓之小箱又經由載入/ 去載站而送出且經由傳送条統而往外輸送。 由於製造單元和測量單元之間較長之輸送路徑以及製 -3 - (請先閱讀背面之注意事項Η 裝--- 一寫^4•頁) 訂· -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497116 A7 B7 五、發明說明（ 製 在 須 則 ，統 量条 容存 工貯 加些 之一 同置 不設 種中 各域 之區 元之 單元 量單 測量 ，測 元和 單元 造單 造 如 例 貯 在 存 暫 可 箱 小 之 圓 晶 有 具 ο 件 組 之 統 条 送 輸 是 其 元 單 量 測 和 元 單 造 製 之 別 各 至 送 傳 可 時 要 需 在 且 中 ),箱 箱貯 〇 很 用及 費費 裝耗 安間 之時 大之 較高 要很 需要 統需 糸中 送箱 輸貯 此在 是存 點暫 缺箱 之小 式些 方這 述是 上別 待 成 J 例 之Μ 高統 本 是 點 缺 它 其 如 条度 之程 導種 引某 式至 線支 直分 由能 統只 条其 送 ， 傳成 此構 所 %)/ 器 送 傳 筒 管 製單 各量 定測 決和 起元 一 單 地造 大製 大各 可， 造此 構因 之 〇 統置 条配 送之 輸元 此單 使量 會測 常及 通元 樣單 這造 功之 其度 據程 依種 是某 不成 常造 通會 元時 是載 點由 缺經 它 圓 其晶 ，批 外整 此之 中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -I I I l· I--訂------^---„線 (請先閱讀背面之注意事項再d寫本頁) : 圓 晶 之 別 各 送 輸 在 JllK 樣 這 0 置 .〇 配性 來效在 \ 小理在全 能無：入候處則之 箱往 ，以 中統 元糸 單送 量輸 測至 和送 元而 單站 造載 製去 例元 C 單 成量 完測 理在 處後 已隨 圓且 晶圓 部晶 全之 之箱 箱小 小 候 等中 須元 必單 ，造 前製 之在 送若 輸， 外如 質 品 Η 加 其 -HU 孭 檢 中 中 箱 小 候 等 須 必 前 之依 測可 檢後 種隨 此 〇 行成 進完 可工 中加 元已 單圓 量晶 測部 在 由 〇 經的 箱望 之所 圓人 晶吾 有是 具不 些而 這高 〇很 施此 措因 它 間 其時 取行 探1 而之 果需 結所 量備 測設 據此 圓 晶 使 備 設 之 式 〇 方小 uwb 过能 所可 頭儘 開持 文保 本間 對時 針行 ， 是蓮的 的之目 目需此 之所成 明時達 發工了 本加為 在 徵 特 之 項 1X 第 圍 範 利 專 請 Φ 用 利 須 在 述 描 則 式 形 它 其 之 當 適 和 式 形 施 實 之 利 有 之 明 發 本 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） « 497116 A7 _B7_ 五、發明說明（3 ) 申請專利範圍各附屬項中。 依據本發明，此種晶圓加工用之設備具有一個或多個 製造室，其中有多個製造單元及/或測量單元。每一製 造室都具有一個載入/去載站以便將這些具有晶圓之小 箱送入或送出。晶圓在製造室内部中分別傳送至各製造 單元及/或測量單元。 因此形成一種由製造單元和測量單元所構成之有功能 之配置，各製造單元和測量單元之功能可適當地對一種 製程進行補充。 此種製造室之主要優點是：小箱之晶圓在各別之製造 單元和測量單元中不須依序被加工。反之，晶圓可依據 需求而分別傳送器至製造單元和測量單元，因此在製造 室之内部可對晶圓進行平行處理。特別有利的是：在一 個晶圓被加工之後此晶圓可立即傳送至所屬之測量單元 以便檢測其加工品質。製造室可有利地另外具有一種適 當之製造單元，其中晶圓在測量單元中檢測之後可再繼 續加工。 由於晶圓之加工步驟在製造室中可平行處理，則在各 別製造單元和測量單元中一些不霈要之等待時間即可避 免，晶圓經由此製造室所需之蓮行時間即可保持較小。 此外，有利的是，各別之晶圓在製造室之内部中不需 暫時儲存即可傳送至製造單元和測量單元。這樣一方面 可使晶圓經由此設備所霈之蓮行時間進一步下降。另一 方面由於不需貯存条統而可使成本大幅節省。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂· '線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497116 A7 B7 五、發明說明（ 中製 室別 造各 製在 •1 1 在種 合此 組是 元別 單特 量 〇 測化 或簡 \ 幅 及大 元造 單構 造之 製備 於設 由個 ，整 後使 最可 而 可 統 条 送 輸 之 需 所 圓 晶 含 包 其 /V 箱 小 各 送 輸 〇 間成 之構 元地 單易 造簡 下備 如設 明之 説用 單工 簡加 式圓 圖晶 •f Μ 〇 種 明一 説之 來室 式造 圖製 據個 依多 將有 下具 以 明圖 發 1 本第 〇解 解圖 圖之 之室 室造 造製 製之 之接 圖連 1 相 第個 是二 圖圖 2 3 第第 例 施 實 之 備 設 之 用Η 加 圓 1 晶 1， 是元 圖單 1 造 第製 多 許 括 包 備 設 此 些 這 〇 程 製 之 霈 所Η 加 圓 晶 行 進 ec β 以 及可 以 ， 程言 過而 散程 擴過 ,Η 法加 方些 學這 化就 式 〇 濕程 ，過 程工 過加 刻之 蝕需 些所 一 中 括法 包方 程化 製淨 元 單 造 製. 固 乡2’ 一兀 或 CVJ 單 個元造 一 單製 置量各 設測 C 別多果 分許結 括 包之 備到 設得 此所 ，驟 外步 此造 〇製2’ ,1各元 ,測單 I檢量 可測 中和 其1 ! 室 塵 無 在 置 配 2 条 之 成 構 所 3 室 塵 無 在 佈 分 可 備 設 此 是 式 方 一 另 Ο ο 中中 3 統 — III7------►!裝·I (請先閱讀背面之注意事項本頁) tl·· _線： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 造大在 製 〇 ❶ 之中中 目 3 4 數室室 少塵造 ，無製 中在在 例置置 施配配 實地 2 之離元 示隔單 所相量 圖互測 1 2 和 第元 1 之單元 備量單 設測造 種和製 此 1 之 在元數 單多 示 h 單 合 未Μ製 之2,之 利元離 有單隔 別量相 特測互 種和在 一 1 存 中 元 單 造 製 之 有 所 元 單 式ΐ量Μ冑㈠ ¾造¾ S ^ ,1 之Μ一兀 室 塵 無 中 不 此 因 中 造 製 之 πϋ 各 及 以 2 元 單 量 測 和 ix 元 單 造 製 之 離 隔 相 互 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497116 A7B7 明說 明發 傳 ο 統 条 存 貯 UJh 種1 〇 及 接 5 連統 相条 互送 而傳 銪種 条 一 送有 輸具 替統 一 条 由送 經輸 4 此 室 用 使 是 佳 較 〇 成 構 所 統 条 之 器 送 傳 0 筒統 管条 由存 如貯 例為 5 作 統 6 条箱 送貯 輸些 而這 5 ， 統言 条而 送出 傳送 此和 由入 經送 度之 緊箱 鬆小 之就 定 〇 預中 以箱 圓小 晶之 之示 置顯 配未 所至 送 元 單 量 測 和70 1 站 元載 單去 造/ 製入 之載 置種 配一 而有 離具 隔別 相分 互 4 室 造 製 及 以 單 些 這 對 可 保 確 了 為 条取 存或. 貯入 些載 一 箱 置小 設些 置這 位對 之了 當為 適 〇 在箱 須小 則各 ，存 圓儲 晶時 之暫 夠可 足中 應其 供， 元統 離 隔 相 互 至 70送 站傳 載而 去 7 \ 站 入載 載去 有 \ 具入 樣載 同由 統經 条箱 存小 貯之 則圓 , 晶 圖 有 晶具 出 對單 中量 ,1測 元在 單或 造後 製之 在理 0 處 2 已 元驟 單步 量造 測製 和之 1 同 元相 單是 造都 製圓 之晶 置之 配有 而所 晶 有箱 所小 之之 箱應 小對 對相 中則 2 ί 元後 相 是 都 圓 圓 晶 有 含 其 之 7 行站 進載 已去 驟 \ 步入 量載 測由之淡 同丨 造 製 至 送 傳 度 緊 鬆 之 定 預1 以 穩 〇 同 統箱 条小 送各 輸之 該圓 至晶 送有 傳具 又 (請先閱讀背面之注意事項本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中製 圖之 2 成 第而 在置 示配 顯相 細互 詳上 例能 施功 實在 之目 4 數 室定 造預 製一 之括 明包 發 4 本室 〇 造 4 製 室 〇 單 它 其 之 備 設 此 與 上 間 空 在 而 8 20件 元壁 單由 量藉 測可 和 4 1 室 元造 單製 造 入 截 i 之 逑 上 置 配1 之 8 件 壁 些 這 在 ο 開 隔 相 元 站 钱 去 站 钱 去\ 入 載 箱 小 之 圓 晶 有 具 些 這 使 可 7 站 此 由 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497116 A7 B7 具有多 之通口 示之操 依據 入之小 單元2 < 因此 進行追 例如 条統來 中，這 拆下而 由條碼 載入 元2經 統上這 晶圓被 至製造 在加工過程中 蹤，各別之晶 在各晶圓上可 辨認。這些標 些標示在晶圓 成為廢物。此 讀取機來辨認 /去載站7以 由次（s u b -)輸 些貯存在小箱 零星地分散。 室4之不同之 五、發明說明（ 個供應各小箱用之通口 9以及多個送出各小箱用 10。這些小箱之供應及送出可由人工或藉由未顯 縱裝置來達成。 本發明，在製造室4之内部中不是完金以晶圓裝 箱而是各別之晶圓須傳送至各製造單元1及測量 在製造室4之内部中可確實對晶圓 圓可依據標示來辨認。 施加一些標示，這些標示能以拾取 示較佳是施加在晶圓外部邊緣區域 加工之後由晶圓内部中之有效面積 種標示特別是可為一種條碼，其藉 Ο 及製造室4之製造單元1和測量單 送条統而互相連接。在此次輸送条 中之經由載入/去載站7而傳送之 這些已分散之晶圓較佳是同時輸送 製造單元1和測量單元2。依據加 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項

頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元 單 造 製 之 同 不 至 送 傳 序 依 圓 晶 之 別 各 使20 而元 序單 次量 之測 工和 室 造 製 在 已 圓 晶 在 Η 加 之 部 全 行 進 中 钱 ΤΤ1ΒΓ 去\ 入 截 Π 由 經 且 中 箱 小 於 置 放 〇 又統 圓条 晶送 些輸 這至 ，送 後發 之而 程 ？ 過站 次有 之具 示其 所 ， 圖成 2 0 第所 統 条 送 傳 由 是 上 本 基 統 条 送 輸 之 2 元 單 量 測 和 1± 元 單 造 製 各 至 些 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497116 A7 B7 五、發明說明（ 置 1 設元 上單 支造 分製 些至 這送 在傳 〇 圓 支晶 分之 置 裝 縱 操 些 別 各 將 可 其 縱 操 <11 種 此 置 設 可 樣 同 上 則 原 之 入 輸 箱 小 在 接 直 2 是 元中 單況 量倩 測之 各化 至簡 應最 供在 可化 圓星 晶零 使之 12圓 置晶 裝 人於 作圓 操晶 由些 0 這 可 0 化行 星進 零來 種置 此裝 〇縱 行操 進之 中 示 7 顯 站未 載由 去藉 \ 地 入動 載自 在或 後員 送 傳 圓 晶 使 中 Ο 支中 分 2 之元 定單 指量 之測 11或 統 1 条一兀 送單 傳造 此製 入之 送應 別對 各相 是至 之室 2 造 元製 單在 量驟 測步 和造 1 製 元之 單別 造各 备 俣 4 ， 室置 造配 製之 在能 是功 式有 方種 之一 當成 適形 間 及 以 量 容 之 2 元 單 量 測 和 1X 〇 元 中單 程造 製製 種各 一 據 至依 充可 補 ， 可此 中因 間¾^ ^ 0 Hfci此一一 之 止 同20防 不元可 之單時 需量工 所測 驟或 步 1 造一兀 製單 別造 各製中 中之 4 4 同 室相 造個 製多 據置 依設 可而 式 室 造 製 在 則 加 行 進 圓 晶 對 "3 元 單 量 測 和 IX 元 單 C 造 間製 時 ， 待中 等 4 之室 關造 nMM Ms 止之 防示 可所 此圖 因 2 ，第 象在 現 中 程 製 --------------11 (請先閱讀背面之注意事項本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元 10單 元造 單製 造一 製另 hy之 。 ap同上 gr不圓 ho個晶 it三至 (L置阻 術設光 影是加 撤佳施 於較來 用下用 以況 1 合情元 組種單 相此造 互在製 2 個 來 用 11 元 單 造 製 三 第 後 最 ο 光 _ 〇 阻上 光圓 之晶 上在 圓像 晶顯 使阻 來光 用使 1 需 元量 單容 造之 製 1 之元 同單 不造 個製 三各 此據 ，依 中 〇 例作 施操 實來 之12 示置 所裝 圖縱 2 操 第由 在別 分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497116 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明說明（8 ) 求而在製造室4中設置三個上逑方式之配置。 控制這些在前逑各製造單元1中所進行之製造步驟所 用之測量單元2例如可由控制条統所構成，此種控制条 統可檢測：各多層結構（其内部具有晶圓）是否準確地上 下重叠地配置箸。可設置光學控制元件作為另一種測量 單元2以便辨認晶圓上之杻曲現象。 在第3圖所示之實施例中，二個製造室4, f互相連 接。各製造室4, 4’之構造基本上是和第2圖之製造室4 之構造相同。和第2圖之實施例不同的是：在此種相連 接之製造室4,4’中該載入/去載站7分佈在不同之製造 室 4，4，0 若第一製造室4只具有一個載入站而以其通口 9使各 小箱被載入各製造室4，4’中，則在第二製造室4’上配置 一個去載（unload)站而以其通口 10使晶圓往外送出。 為了連接這些製造室4,4’，則其次（sub)輸送条統須 藉由一種轉移站13而相連接。轉移站13可由夾具或類似 物所構成，此種夾具可使製造室4之管筒傳送器11之晶 圓重新安排至另一製造室4之管筒傳送器。 藉由多個製造室4, 41之連接，則能以簡單之方式使相 關製程之産品容量増大。整個設備因此可藉由製造室4, ^之適當連接而彈性地適應於各別所霈求之産品容量。 符號之説明 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)

. '丨線： 1,1*.......製造單元 2，2 ’.......測量單元 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497116 A7 _B7五、發明說明（9 ) 3 ..........無塵室 4 ..........製造室 5, 11.......傳送条統 6 ..........貯箱 7 ..........載入/去載站 8 ..........壁件 9,10.......通口 12.........操縱裝置 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）

Claims (1)

1. 497116

   六、申請專利範圍 第89 108 703號「晶圓加工用之設備㈡」專利案 (91年6月修正） 六申請專利範圍 1. 一種晶圓加工用之設備，其是在至少一個無塵室中具有一 種由製造單元（用來進行各別之製造步驟）和測量單元（用 來控制各製程中之步驟）所構成之配置，這些單元經由一 個輸送系統而相連接，各晶圓經由該輸送系統分別以一預 定之鬆緊度傳送至小箱中，此種設備之特徵是：多個有功 能之配置而成之製造單元（1)及/或測量單元（2)組合成一 種製造室（4)，其具有一個載入/去載站（7)以便將晶圓送 入小箱或由小箱送出；在製造室（4)內部中各晶圓可傳送 至製造單元（1)及/或測量單元（2)而被加工。 2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中依據標示而可辨認 小箱中之各晶圓。 3. 如申請專利範圍第1項之設備，其中製造室（4)之製造單 元（1)及/或測量單元（2)互相連接以便使各別之晶圓經由 次（sub)輸送系統而送入或送出。 4·如申請專利範圍第3項之設備，其中這些具有晶圓之小 箱經由次輸送系統而送入該製造室（4)中且可由製造室（4) 送出。 5·如申請專利範圍第3項之設備，其中晶圓之零星化是在 該次（sub)輸送系統中進行。 6·如申請專利範圍第4項之設備，其中晶圓之零星化是在 該次（sub)輸送系統中進行 497116 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第5項之設備，其中此次輸送系統是由 傳送系統（11)所構成。 8. 如申請專利範圍第7項之設備，其中此傳送系統（1 1)具有 一些至各製造單元（1)和測量單元（2)之分支。 9. 如申請專利範圍第7或第8項之設備，其中在該傳送系 統（11)上設有一種操縱裝置（12)以便使各晶圓輸送至各製 造單元（1)及/或測量單元（2)或由這些單元中取出。 1〇·如申請專利範圍第1項之設備，其中這些在製造室（4)中 所進行之製造步驟形成一種製程。 11. 如申請專利範圍第3項之設備，其中這些在製造室（4)中 所進行之製造步驟形成一種製程。 12. 如申請專利範圍第1〇項之設備，其中依據一種製程所需 之製造容量而在製造室（4)中配置多個相同形式之製造單 元（1)及/或測量單元（2)。 ia如申請專利範圍第10或第12項之設備，其中該製程是由 一種微影術過程所構成。 14. 如申請專利範圍第13項之設備，其中該微影術過程所用 之製造單元（1)是由：施加光阻至晶圓所用之裝置，使光 阻在晶圓上曝光所用之裝置以及使光阻在晶圓上顯像所用 之裝置所構成。 15. 如申請專利範圍第1 3項之設備，其中該微影術過程所用 之測量單元（2)是由一種控制系統（其用來辨認晶圓上之扭 曲現象）所構成。 16. 如申請專利範圍第13項之設備，其中多個製造室（4,4')互 -2- 497116 六、申請專利範圍 相連接。 K如申請專利範圍第16項之設備，其中爲了連接這些製造 室（K)，則其次（Sub)輸送系統是藉由一種轉移站（13)而相 連接。 18.如申請專利範圍第ι6項之設備，其中在連接二個製造室 (4，^)時這些製造室（4,4，）具有一個載入站以便供應晶圓至 小箱中且第二製造室具有一個去載（unload)站以便將晶圓 由各小箱中送出。 19_如申請專利範圍第17項之設備，其中在連接二個製造室 (4,4’）時這些製造室（4,4·)具有一個載入站以便供應晶圓至 小箱中且第一製造室具有一個去載（unl〇ad)站以便將晶圓 由各小箱中送出。