TWI573636B - 在半導體晶圓製造系統中對ｓｔｂ供給惰性氣體之方法及使用該方法之半導體晶圓製造系統 - Google Patents

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Description

在半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法及使用該方法之半導體晶圓製造系統
本發明係有關在半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法及使用該方法之半導體晶圓製造系統，其中，在半導體製作步驟中，可防止晶圓受到來自移動步驟中氧氣或塵埃等污染源的污染，提高半導體製作步驟的效率。
將在一般的半導體製作步驟所製作的晶圓運送至進行下一步驟的設備時，可將前述晶圓貯藏在晶圓載運器(wafer carriage)(Front Opening Unified POD，以下稱為「FOUP」、前開式晶圓盒)中，在運送中經過稱為STB(Side Track Buffer側道緩衝器)的貯藏空間而移送至各步驟裝備。
由於前述STB係因設在工廠的天花板上用以導引前述STB的軌道，故有所謂可提高空間活用性之點 與可縮短步驟間的移動距離之優點。
另一方面，在半導體製作步驟中，產率係計算經濟性時非常重要的因素。然而，在半導體製作步驟中產率降低的理由，係在步驟間的移動時晶圓會暴露於氧氣或塵埃等，因而恐有晶圓被放置在污染的環境中之虞。
因此，伴隨而來須致力於涵蓋半導體製作步驟的整體，而不使晶圓曝露在污染環境中。
本發明係提供一種半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法及使用該方法之半導體晶圓製造系統，其中，在半導體製作步驟中，可防止晶圓受到來自移動步驟中氧氣或塵埃等污染源的污染，而提高半導體製作步驟的效率。
為了解決上述問題，本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，係包含：感測前開式晶圓盒裝載於STB，而產生第1輸入訊號之步驟；及依據前述第1輸入訊號，開啟惰性氣體閥，而將氮氣供給至前述前開式晶圓盒的步驟。
依照本發明的一實施例之形態時，前述惰性氣體可包含氮氣。
依照本發明的一實施例之形態時，前述半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，係可進 一步包含測定前述前開式晶圓盒內部的惰性氣體之壓力及流量，而使用所測定的惰性氣體之壓力及流量資訊，以控制前述惰性氣體供給的步驟。
依照本發明的一實施例之形態時，前述半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，可包含測定被前述前開式晶圓盒吸入之惰性氣體之量及被抽出之惰性氣體之量，藉此而控制前述惰性氣體供給之步驟。
依照本發明的一實施例之形態時，前述半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，係更進一步包含若前述前開式晶圓盒裝載在前述STB，獲得前述前開式晶圓盒的ID資訊而產生第2輸入訊號的步驟；依據前述第1輸入訊號，而開啟惰性氣體閥，將氮氣供給至前述前開式晶圓盒的步驟，係可包含依據前述第1輸入訊號及前述第2輸入訊號而將氮氣供給至前述前開式晶圓盒的步驟。
依照本發明的一實施例之形態時，前述半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，係更進一步含有：若前述另外的STB物理性安裝在前述半導體晶圓製造系統上，在使用者輸入部顯示追加端口(port)畫面的步驟；利用前述追加端口畫面，軟體性追加端口之後，使此端口的輸出入裝置活動化的步驟；及若利用前述使用者輸入部，將前述被追加的端口配置在前述半導體晶圓製造系統的端口，可使前述被追加的端口活動化之步驟。
依照本發明的一實施例之形態時，前述STB 具有複數個，且在前述半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，係可更進一步包含：若在前述STB中至少一個不存在前開式晶圓盒，使該端口失能(disable)，並使該輸出入裝置非活動化的步驟；及若通過消除端口畫面而消除前述被非活動化的端口，可中斷端口的輸出入訊號，並去除端口的訊號纜線之步驟。
本發明的其他實施例之半導體晶圓製造系統，係可包含：前開式晶圓盒安裝在前開式晶圓盒端口的STB；及若接收到前述前開式晶圓盒安裝在前述STB時所產生的第1輸入訊號，則依據前述第1輸入訊號而開啟惰性氣體閥，並將惰性氣體供給至前述STB的惰性氣體供給裝置。
依照本發明的其他實施例之形態，前述惰性氣體係可包含氮氣。
依照本發明的其他實施例之形態，前述STB係包含測定該前開式晶圓盒內部的惰性氣體之壓力及流量的氣體之壓力及流量感測器，前述惰性氣體供給裝置係可包含：藉由前述第1輸入訊號所開啟的惰性氣體閥；賦予對於前述惰性氣體之壓力的泵；及使用以前述氣體壓力感測器所產生的惰性氣體之壓力資訊，而以控制前述惰性氣體供給的方式控制前述泵的控制部。
依照本發明的其他實施例之形態，前述STB係包含測定被前述前開式晶圓盒吸入的惰性氣體之量的氣體吸入感測器；及測定被從前述前開式晶圓盒抽出之惰性 氣體之量的氣體抽出感測器，前述惰性氣體供給裝置係可依據從前述氣體吸入感測器及前述氣體抽出感測器獲得的資訊，控制前述惰性氣體供給。
依照本發明的其他實施例之形態，前述STB係若前述前開式晶圓盒進行裝載，獲得前述前開式晶圓盒的ID資訊，而產生第2輸入訊號，前述惰性氣體供給裝置係可依據前述第1輸入訊號及第2輸入訊號而將氮氣供給至前述前開式晶圓盒。
若依照具有上述構成之本發明的一實施例，半導體晶圓製造系統中，由於可適量供給惰性氣體至安裝於步驟間移動時所用之STB的前開式晶圓盒內，故可防止移動步驟中半導體晶圓與污染源接觸，並可提高生產率。
進而，在半導體製造系統中，在追加或卸下STB時，不會使全系統當機(down)，可使STB軟體性追加或消除，而可提高半導體晶圓生產性。
100‧‧‧STB
101‧‧‧前開式晶圓盒(FOUP)
110‧‧‧前開式晶圓盒端口
120‧‧‧吸入氣體感測器
130‧‧‧抽出氣體感測器
140‧‧‧氣體壓力感測器
150‧‧‧通訊模組
160‧‧‧STB控制部
200‧‧‧惰性氣體供給裝置
210‧‧‧閥
220‧‧‧泵
230‧‧‧顯示部(觸控螢幕)
240‧‧‧輸入部
250‧‧‧通訊部
260‧‧‧數據儲存部
270‧‧‧STB輸入控制模組
280‧‧‧惰性氣體供給控制部
300‧‧‧主控制裝置
第1圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統的整體構成的方塊構成圖。
第2圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中所使用的STB之電性構成的方塊構成圖。
第3圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製 造系統中所使用的STB之電性構成的方塊構成圖。
第4圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法之流程圖。
第5圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法追加STB之方法的流程圖。
第6圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法消除STB之方法的流程圖。
以下，參照圖式並更詳細說明與本發明相關的半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法及利用該方法的半導體晶圓製造系統。對於在下述的說明中所說明之構成要素的接尾語「模組」及「部」，係在說明書製作中僅考量並賦予容易性或被混用者，而並非有其本身被相互區別之意義或作用。
第1圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統的整體構成的方塊構成圖。如第1圖所示，本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統係可包含STB(100)、惰性氣體供給裝置(200)及主控制裝置(300)。
STB(100)係用以使收容半導體晶圓的複數個前開式晶圓盒(101)移動至半導體製造步驟間的構成要素。此時，在STB(100)中設有惰性氣體供給管，並將惰性氣體供給至前開式晶圓盒(101)內。有關此項之說明係於第 2圖中更詳細地說明。
惰性氣體供給裝置(200)，係用以將惰性氣體供給至在設於STB(100)的前開式晶圓盒端口(110)所設置的前開式晶圓盒(101)內之構成要素。作為此處所使用的惰性氣體可使用氮氣或氬氣等。有關此項說明係於第3圖中更詳細地說明。
主控制裝置(300)係控制本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統的整體步驟之構成要素，使前開式晶圓盒(101)安裝在STB(100)，並由惰性氣體供給裝置(200)及STB(100)確認目前的狀態資訊，而分別控制此等的主要控制器。
第2圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統所使用的STB之電性構成的方塊構成圖。如第2圖所示，本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統所使用的STB(100)，係包含前開式晶圓盒端口(110)、吸入氣體感測器(120)、抽出氣體感測器(130)、氣體壓力感測器(或氣體流量感測器、或此等的組合)(140)、通訊模組(150)及STB控制部(160)。
前開式晶圓盒端口(110)係用以使前開式晶圓盒(101)安裝在STB(100)的構成要素。若前開式晶圓盒(101)安置在STB(100)，則產生第1輸入訊號，藉此而STB控制部(160)通過通訊模組(150)而將此通知惰性氣體供給裝置(200)，藉此而惰性氣體供給裝置(200)開啟閥(210)，而使惰性氣體供給至前開式晶圓盒(101)內。另一方面，若前 開式晶圓盒(101)安置在前述前開式晶圓盒端口(110)，會獲得在主控制裝置(300)或前開式晶圓盒(101)的ID資訊，以使適當的惰性氣體供給至前開式晶圓盒(101)內。
吸入氣體感測器(120)與抽出氣體感測器(130)，係用以測定被吸入於前開式晶圓盒(101)內的惰性氣體及流出至外部的惰性氣體之量的構成要素。依據由前述氣體吸入感測器及前述氣體抽出感測器獲得的資訊，控制前述惰性氣體供給以提供最適的惰性氣體至前開式晶圓盒(101)內。
氣體壓力感測器或流量感測器(140)係用以測定藉由前開式晶圓盒(101)內之惰性氣體被吸入而產生的內部壓力之構成要素。藉由此氣體壓力感測器(140)所獲得的資訊，係通過通訊模組(150)而提供至惰性氣體供給裝置(200)，藉此而使泵(220)動作，以使前開式晶圓盒(101)內之最適的惰性氣體存在。
以下，說明有關本發明的一實施例的半導體晶圓製造系統所使用的惰性氣體供給裝置(200)。
第3圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統所使用的惰性氣體供給裝置的電性構成的方塊構成圖。如第3圖所示，惰性氣體供給裝置(200)係可包含閥(210)、泵(220)、顯示部(230)、輸入部(240)、通訊部(250)、數據儲存部(260)、STB輸入控制模組(270)、惰性氣體供給控制部(280)。
閥(210)係設於在STB(100)所設置的惰性氣 體供給管，且依據因前開式晶圓盒(101)裝載在STB(100)產生的第1輸入訊號而被開啟，以發揮將惰性氣體供給至前開式晶圓盒(101)內之功能。
泵(220)係提供將惰性氣體供給至前開式晶圓盒(101)內的壓力之構成要素，藉由從上述的前開式晶圓盒(101)被裝載以獲得的前開式晶圓盒(101)之ID訊號、吸入氣體感測器(120)、抽出氣體感測器(130)、氣體壓力感測器(140)獲得的資訊等，以發揮控制供給至前開式晶圓盒(101)的惰性氣體之量的功能。
顯示部(230)係用以視覺性顯示惰性氣體供給裝置(200)的動作狀態之構成要素。又，係用以顯示後述STB(100)的追加或消除時所利用的UI(使用者介面；User Interface)之構成要素。可利用觸控螢幕作為如此之顯示部，此時，顯示部係可利用來作為輸入部。
使用者輸入部(240)係用以輸入惰性氣體供給裝置(200)的動作及控制命令之構成要素，並且係用以輸入後述STB(100)的追加或消除的命令詞之構成要素。
通訊部(250)係用以接收上述的STB(100)所感應的各種訊號之構成要素。
數據儲存部(260)係用以儲存錯誤資訊、前開式晶圓盒ID資訊等的構成要素。
STB輸入控制模組(270)係用以使STB輸入裝置活動化或非活動化的構成要素，此係被利用於在既有的晶圓製造系統中追加或消除STB(100)時，有關於此係以 第5圖及第6圖說明。
惰性氣體供給控制部(280)係接收通過通訊部(250)而獲得之前開式晶圓盒(101)的壓力資訊、氣體吸入及抽出資訊，並依據此而發揮使閥(210)及泵(220)動作以供給適當的惰性氣體至前開式晶圓盒(101)之功能。
以下係通過第4圖，而更詳細說明以具有上述的構成之半導體晶圓製造系統而將惰性氣體供給至STB的方法。
第4圖係用以說明本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法之流程圖。如第4圖中所示，首先，若將前開式晶圓盒(101)裝載於STB(100)的前開式晶圓盒端口(110)上，可辨識前開式晶圓盒(101)而獲得前開式晶圓盒ID資訊(S11、S12)。接著，若藉由前開式晶圓盒裝載所得的第1輸入訊號及藉由前開式晶圓盒ID資訊所得的第2輸入訊號傳送至惰性氣體供給裝置(200)，則惰性氣體供給裝置(200)會開啟閥(210)(S13、S21)。藉此而將氮氣(惰性氣體)供給至前開式晶圓盒(101)內(S22)。若如此地供給氮氣，STB(100)係可獲得前開式晶圓盒(101)內的氣體之壓力資訊(S14)，接受此氣體之壓力資訊的訊息之惰性氣體供給裝置(200)係可控制泵(220)，而控制被吸入至前開式晶圓盒(101)內的惰性氣體之量(S15、S24)。繼而，如此的前開式晶圓盒(101)內之狀態或惰性氣體供給量等之資訊係提供至主控制裝置(300)(S23)。又，若獲得於前開式晶圓盒(101)內的氣體吸入資訊及氣體抽出 資訊，且此傳送至惰性氣體供給裝置(200)，則惰性氣體供給裝置(200)係可利用此等而控制泵(220)，並控制被吸入於前開式晶圓盒(101)內的惰性氣體之量(S16、S17、S26)。然後，如此之前開式晶圓盒(101)內之吸入氣體資訊及抽出氣體資訊係可提供至主控制裝置(300)(S25)。
另一方面，參照第5圖而說明以在發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法追加STB的方法。
第5圖係用以說明以本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法追加STB之方法的流程圖。如第5圖所示，在追加STB(100)時，在半導體晶圓裝置上設置STB端口(S41)。若在STB端口所設置的STB(100)安置前開式晶圓盒(101)(S43)，在顯示部會表示追加端口畫面(S45)。若通過此追加端口畫面而追加端口，端口輸入裝置活動化，接著，若利用前述使用者輸入部而將前述被追加的端口配置在前述半導體晶圓製造系統的端口，前述被追加的端口活動化(S47、S49、S51)。
以下，參照第6圖而說明以發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法去除或消除STB的方法。
第6圖係用以說明以本發明的一實施例之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法消除STB之方法的流程圖。如第6圖所示，首先，去除在半導體晶圓製造系統已被設置的STB(100)之中的一個時，可將 欲去除的STB(100)之STB端口失能(disable)(S61)。藉此而STB的輸出輸入裝置非活動化，在顯示部係顯示消除端口畫面(S63、S65)。若通過此消除端口畫面而消除前述非活動化之端口，端口訊號會中斷，並可去除端口訊號電纜(S67、S69、S71)。
若藉由具有上述構成的本發明之一實施例，在半導體晶圓製作系統中，因可將惰性氣體適量的供給至安裝在步驟間移動時所利用的STB之前開式晶圓盒內，故可防止移動步驟中半導體晶圓與來自污染源的接觸，並提高產率。
進一步，半導體製造系統中，在追加或卸下STB時，可使整體系統不當機而軟體性追加或消除STB，而可提高半導體晶圓的生產性。
如前述般所說明的半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體的方法及使用該方法之半導體晶圓製造系統，係並不限於前述所說明的實施例之構成與方法，而前述實施例係可形成各種的變形般，亦可由各實施例之全部或一部份選擇組合而構成。
100‧‧‧STB
101‧‧‧前開式晶圓盒(FOUP)
200‧‧‧惰性氣體供給裝置
300‧‧‧主控制

Claims (11)

  1. 一種半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其係包含：感應前開式晶圓盒(FOUP)被裝載於STB，而產生第1輸入訊號之步驟；依據前述第1輸入訊號，開啟惰性氣體閥，而將氮氣供給至前述前開式晶圓盒(FOUP)中的步驟；另外的STB物理性安裝於前述半導體晶圓製造系統時，在使用者輸入部顯示追加端口畫面的步驟；使用前述追加端口畫面，軟體性追加端口之後，活動化此端口的輸出入裝置的步驟；以及若使用前述使用者輸入部，將前述被追加的端口配置於前述半導體晶圓製造系統的端口，可使前述被追加的端口活動化之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其中，前述惰性氣體係包含氮氣。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其中包含測定前述前開式晶圓盒內部的惰性氣體之壓力及流量，使用所測定的惰性氣體之壓力及流量資訊，以控制前述惰性氣體供給的步驟。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其中包含測定被前述前 開式晶圓盒吸入之惰性氣體之量與被抽出之惰性氣體之量，再依據其量而控制前述惰性氣體供給之步驟。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其中進一步包含若前述前開式晶圓盒被裝載於前述STB，可獲得前述前開式晶圓盒的ID資訊，產生第2輸入訊號的步驟，依據前述第1輸入訊號，開啟惰性氣體閥，將氮氣供給至前述前開式晶圓盒的步驟，係包含依據前述第1輸入訊號及前述第2輸入訊號，而控制並供給氮氣至前述前開式晶圓盒的步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其中，前述STB具有複數個，該方法包含：若在前述STB中至少一個不存在前開式晶圓盒，使該端口失能(disable)，並使該輸出入裝置非活動化的步驟；以及若通過消除端口畫面而消除前述被非活動化的端口，端口的輸出入訊號會中斷，並去除端口的訊號纜線之步驟。
  7. 一種半導體晶圓製造系統，其係包含：安裝前開式晶圓盒(FOUP)之前開式晶圓盒端口被載置的STB；以及若接收前述前開式晶圓盒安裝於前述STB時產生的第1輸入訊號，則依據前述第1輸入訊號，將惰性氣體供應至前述STB中的惰性氣體供應裝置； 前述STB係含有測定被前述前開式晶圓盒所吸入的惰性氣體之量的氣體吸入感測器，及測定由前述前開式晶圓盒所抽出的惰性氣體之量的氣體抽出感測器；前述惰性氣體供給裝置係依據由前述氣體吸入感測器及前述氣體抽出感測器獲得的資訊而控制前述惰性氣體供給。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之半導體晶圓製造系統，其中，前述惰性氣體包含氮氣。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之半導體晶圓製造系統，其中，前述STB係含有測定該前開式晶圓盒內部的惰性氣體的壓力之氣體壓力感測器，前述惰性氣體供應裝置係含有：藉由前述第1輸入訊號所開啟的惰性氣體閥；對於前述惰性氣體賦予壓力的泵；及使用以前述氣體壓力感測器所產生的惰性氣體之壓力資訊，以控制前述惰性氣體給方式控制前述泵的控制部。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之半導體晶圓製造系統，其中，前述STB係若前述前開式晶圓盒被裝載，可獲得前述前開式晶圓盒的ID資訊，產生第2輸入訊號，前述惰性氣體供應裝置係 依據前述第1輸入訊號及前述第2輸入訊號而控制並供應氮氣至前述前開式晶圓盒。
  11. 一種半導體晶圓製造系統中對STB供給惰性氣體之方法，其係包含：感應前開式晶圓盒(FOUP)被裝載於STB，而產生第1輸入訊號之步驟；依據前述第1輸入訊號，開啟惰性氣體閥，而將氮氣供給至前述前開式晶圓盒(FOUP)中的步驟；前述STB具有複數個，若在前述STB中至少一個不存在前開式晶圓盒，使該端口失能(disable)，並使該輸出入裝置非活動化的步驟；以及若通過消除端口畫面而消除前述被非活動化的端口，端口的輸出入訊號會中斷，並去除端口的訊號纜線之步驟。
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