TWI582880B - 運作電子元件製造系統之方法與設備 - Google Patents

Description

運作電子元件製造系統之方法與設備

本發明與電子元件的製造有關，且特別是與用於提昇電子元件製造系統之效率的系統及方法有關。

電子元件製造設備或「晶圓廠(fabs)」一般是利用執行製造處理之處理工具來產生電子元件，這些處理包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、蝕刻、潔淨以及其他電子元件製造處理。應瞭解本發明並不限於任一特定的電子元件製造處理。晶圓廠一般係配置為在一樓層具有一潔淨室；而在一較低樓層具有一房室，其含有支援該潔淨室之輔助系統與裝置，在本文中即稱為「次晶圓廠(sub-fab)」。為便於參照，用語「輔助系統」與「輔助裝置」係可交換使用以說明一次晶圓廠系統及/或裝置。次晶圓廠的重要功能之一在於可減少電子元件製造處理中常見的有毒、易燃、或其他可能有害物質等副產物。次晶圓廠含有如減少工具、AC電力分佈器、主要真空泵、備用真空泵、水泵、冷卻室、熱交換器、處理冷卻水供應及傳送系統、電力供應與傳送系統、惰性氣體爐、閥件、元件控制器、潔淨乾燥空氣供應與傳送系統、空氣供應與傳送系統、惰性氣體供應與傳送系統、燃料供應與傳送系統、觸控螢幕、處理邏輯控制器、試劑供應與傳送系統等輔助系統。

次晶圓廠一般使用大量的能量，並產生大量的廢熱，其對環境造成不利影響，且對於晶圓廠運作者而言也非常昂貴。因此需要設計一種次晶圓廠，其使用較少能量、產生較少廢熱，且運作成本較低，而不會對晶圓廠的產量造成不利影響。

在部分構想中，本發明提供了一種電子元件製造系統，包括：一處理工具；一處理工具控制器，其連結至該處理工具，其中該處理工具控制器係用以控制該處理工具；一第一次晶圓廠輔助系統，其連結至該處理工具控制器；其中該第一次晶圓廠輔助系統係用以運作於一第一運作模式與一第二運作模式中；以及其中該處理工具控制器係用以使該第一次晶圓廠輔助系統從該第一運作模式改變至該第二運作模式。

在部分構想中，提供了一種電子元件製造系統，包括：一處理工具；一處理工具控制器，其連結至該處理工具，其中該處理工具控制器係用以控制該處理工具；一次晶圓廠前端控制器，其連結至該處理工具控制器；以及一第一次晶圓廠輔助系統，其連結至該次晶圓廠前端控制器，其中該第一次晶圓廠輔助系統係用以運作於一第一運作模式與一第二運作模式中；其中該次晶圓廠前端控制器係用以自該處理工具控制器接收一訊號；以及其中該次晶圓廠前端控制器係用以使該第一次晶圓廠輔助系統自該第一運作模式改變至該第二運作模式。

在部分構想中，提供了一種用於運作一電子元件製造系統的方法，其包括步驟：以一處理工具控制器控制一處理工具；於一第一模式中運作一次晶圓廠輔助系統；以及回應該次晶圓廠輔助系統自該處理工具控制器接收之一指令，於一第二模式中運作該次晶圓廠輔助系統。

在部分構想中，提供了一種用於運作一電子元件製造系統之方法，其包括步驟：以一處理工具控制器控制一處理工具；以一次晶圓廠輔助系統控制器控制一第一次晶圓廠輔助系統；於一第一模式中運作該第一次晶圓廠輔助系統；從該處理工具控制器發送一第一訊號至該次晶圓廠輔助系統控制器；以及回應該第一訊號，於一第二模式中運作該第一次晶圓廠輔助系統。

在部分構想中，提供了一種用於運作一電子元件製造系統之方法，其包括步驟：以一處理工具控制器控制一處理工具；於一第一模式中運作一第一次晶圓廠輔助系統；以一次晶圓廠輔助系統控制器控制該第一次晶圓廠輔助系統，其中該次晶圓廠輔助系統控制器自一次晶圓廠前端控制器接收指令；從該處理工具控制器發送一第一訊號至該次晶圓廠前端控制器；從該次晶圓廠前端控制器發送一第一指令至該次晶圓廠輔助系統控制器；以及回應該第一指令，於一第二模式中運作該第一次晶圓廠輔助系統。

參照下列說明、如附申請專利範圍以及伴隨之圖式，可詳細瞭解本發明之其他特徵與構想。

如上所述，在本發明前一般運作之輔次晶圓廠的運作昂貴、耗費大量能量與其他資源、相對較快耗損且會產生大量廢熱；其原因之一在於次晶圓廠設備已經被設計以連續運作、且已經連續運作於高承載模式(即「高能量模式」)，以降低次晶圓廠遭遇從潔淨室、無法完全減少之廢液負荷最差條件的情形。這種次晶圓廠設備的設計雖有效果、但效率不佳，因為實際上次晶圓廠的部分、或大部分時間都將遭遇到廢液負荷明顯低於最差廢液負荷條件的情形。除了減少資源之外，次晶圓廠的其他資源也在相同的「最差條件」、高承載模式下固定提供，即使在不需要此高承載量時。

為提升次晶圓廠的效率，近來已經將次晶圓廠設備設計為可運作於高承載或能量模式以外的一或多個較低承載或能量模式中。為便於參照，此處將交替使用「模式」、「運作模式」以及「能量模式」等用語。這種較低能量模式可包括關閉模式、閒置模式(或“非常低能量模式”)、以及一或多個中等「降低」或「低」能量模式，其係用於支援在低於最大或「最差條件」負荷下運作之一處理工具。經此設計之次晶圓廠設備係稱為「智慧型」次晶圓廠設備。除了多種運作模式外，「智慧型」次晶圓廠設備也包括備用系統與裝置、能量恢復系統與裝置、試劑恢復系統與裝置、試劑供應系統與裝置、以及開關、閥件、泵、以及需使用這些系統與裝置的其他硬體與邏輯裝置。

可惜的是，雖然已有智慧型次晶圓廠設備，然智慧型次晶圓廠設備仍運作於高能量模式，除非智慧型次晶圓廠設備受到其正接收低於最差條件廢液負荷之警示。給予次晶圓廠設備其正遭遇之廢液負荷的警示、或處理工具及/或次晶圓廠本身需要其他次晶圓廠資源之警示的方式之一為，利用可對智慧型次晶圓廠設備提供這種資訊的儀器。此外，智慧型次晶圓廠設備已具有一控制器，其可對儀器提供之知識/資訊作用。這些儀器包括壓力、流量、化學組成、溫度以及可對付屬晶圓廠系統控制器提供有用資訊的任何其他儀器。這些儀器係包含於前送及/或反饋電路中。智慧型次晶圓廠設備控制器係包括處理邏輯控制器或任何其他適合的邏輯裝置。

這種儀器與控制器的使用可能有效、但仍有缺點。舉例而言，儀器比較昂貴、容易落損及/或損害、需要週期性校正、且/或會產生延遲，而使智慧型次晶圓廠設備對一廢液構成或體積或其他處理工具或次晶圓廠需求反應太慢。次晶圓廠系統的緩慢回應會導致無法完全減少被要求減少之廢液，或無法適當冷卻處理工具或次晶圓廠系統。此外，讓各智慧型次晶圓廠系統/裝置具有控制器會導致增加花費以及額外的故障機會；同時，使用儀器與智慧型次晶圓廠控制器無法讓智慧型次晶圓廠設備預期廢液構成及/或負荷中的變化，使得次晶圓廠設備在面臨需要較高運作模式前，預先從一較低運作模式向上爬升到一較高運作模式。

本發明提供了解決上述問題的設備與方法。我們已發現智慧型晶圓廠設備可有效運作，而不需使用儀器來通知次晶圓廠設備處理工具的使用狀態或處理工具及/或次晶圓廠本身需要何種資源。在部分構想中，本發明使用處理工具控制器來通知次晶圓廠設備控制器處理工具的狀態、處理工具所產生之廢液的體積與化學構成、以及處理工具與次晶圓廠的資源需求。事實上，在本發明之部分構想中，次晶圓廠設備可使用得自處理工具控制器的未來處理工具運作狀態資訊而更有效率的運作。

在部分構想中，本發明提供了一種配備有數個共享之控制、分配與封裝系統的主機系統，其具有與冷卻室或真空泵次晶圓廠裝置連接之接點。主機係提供次晶圓廠裝置之共享控制與封裝。主機也提供了一個平台以安全整合次晶圓廠裝置，無須其個別之控制、分配與封裝系統。

在部分構想中，本發明在一或多個次晶圓廠控制器下(可為處理邏輯控制器、電腦及/或任何其他合適的電子邏輯裝置)整合及/或合併了多個次晶圓廠裝置。一或多個特定次晶圓廠系統及/或裝置係可由一PLC直接加以控制，或者是，一或多個次晶圓廠系統及/或裝置係由一較高層級控制器(例如次晶圓廠前端控制器)直接加以控制。次晶圓廠前端控制器係比PLC更高層級的邏輯裝置，且其不只可直接控制使次晶圓廠系統/裝置以一需要模式運作之硬體的運作，也可以加以程式化以產生關於次晶圓廠系統應該以哪一個模式運作之決定。次晶圓廠前端控制器係與每一個次晶圓廠裝置通訊，且/或控制所述每一個次晶圓廠裝置，而次晶圓廠前端控制器係與一或多個處理工具控制器連結或通訊。處理工具控制器正如其名，可用以控制一或多個處理工具的運作。處理控制器包括、或連接至一資料庫，從該資料庫即可計算或得知處理工具狀態所基於之多個因子以及用以選擇適當次晶圓廠設備運作模式之多個因子。這些因子包括處理工具在任一特定時間所產生之廢液的本質與體積，及/或處理工具及/或在任一特定時間支援該處理工具之次晶圓廠所需的資源量。因此，本發明提供了藉由次晶圓廠前端控制器之資訊接收而使次晶圓廠前端控制器來決定次晶圓廠設備之控制。

舉例而言，處理工具係包括多達六個以上的處理腔室，其各可執行一或多種處理，且其各需要週期性的清理。處理腔室的數量可能更多或較少，且其對本發明而言並非限制。因此，在任一特定時間、當處理工具閒置時，處理工具對於資源的需求(例如試劑、冷卻與減弱等)會落在零的範圍內；而在最差條件方案中，對於各個資源的需求會達到最大。

處理工具控制器知道處理工具的資源需求為何，因為處理工具控制器知道每一個腔室在任一時間點正在做什麼。處理工具控制器也含有或給予對一資料庫之存取，由此處理工具控制器可計算每一個腔室在任一特定時間點的資源需求。

處理工具控制器也可加以程式化以得知或存取資料庫，該資料庫告知處理工具控制器會發生多久的處理、傳輸與清理等，以及得知在各腔室中何時會開始下一個處理。處理工具控制器因此可預先警告次晶圓廠前端控制器在一特定時間點需要額外的減弱或其他資源。此一預先警告可使前端控制器讓正以低於最大負荷運作之次晶圓廠系統及/或裝置爬升，使得該系統及/或裝置可準備好在需要資源時提供充足的資源。

第1圖係本發明之用於運作一次晶圓廠之系統100的示意說明。系統100包括一處理工具控制器102，其係藉由通訊連結106而連結至一處理工具104。處理工具控制器102可為適合控制處理工具104之運作的任何微電腦、微處理器、邏輯電路、硬體與軟體之組合等。舉例而言，處理工具控制器102係一PC、伺服器塔、單機板電腦、及/或精密PCI等。處理工具104係任何電子元件製造處理工具，其需要廢液減量及/或來自次晶圓廠支援系統的其他資源。通訊連結104(及本文所述之任何其他通訊連結)係硬體連接或無線式，且可使用任何適當通訊協定，例如SECS/GEM、HSMS、OPC、及/或元件網路(Device-Net)。

處理工具控制器102係藉由通訊連結110而連結至次晶圓廠前端控制器108。次晶圓廠前端控制器108可為適合控制次晶圓廠輔助系統/裝置104的任何微電腦、微處理器、邏輯電路、硬體與軟體之組合等。舉例而言，次晶圓廠前端控制器108係一PC、伺服器塔、單機板電腦、及/或精密PCI等。

次晶圓廠前端控制器108係依序透過通訊連結120、122、124與126而分別連結至次晶圓廠輔助系統/裝置112、114、116與118。次晶圓廠輔助系統/裝置係各具有一控制器(未示)，例如PLC。或者是，次晶圓前端控制器108係執行用於所有或任何次晶圓廠輔助系統/裝置之低層級PLC控制器之功能。雖然繪示了四個次晶圓廠輔助系統/裝置，應知多於或少於四個的次晶圓廠輔助系統也可連結至次晶圓廠前端控制器108。次晶圓廠輔助系統/裝置係包括減量工具、ac電力分配器、主要真空泵、備用真空泵、水泵、冷卻室、熱交換器、處理冷卻水供應與傳送系統、電力供應與傳送系統、惰性氣體爐、閥件、元件控制器、潔淨乾燥空氣供應與傳送系統、空氣供應與傳送系統、惰性氣體供應與傳送系統、燃料供應與傳送系統、觸控螢幕、處理邏輯控制器、試劑供應與傳送系統等。

在運作中，處理工具控制器102係藉由運作一或多個機器人、門件、泵、閥件、電漿產生器、電力供應器等而控制處理工具104。如前所述，處理工具控制器102係固定警示關於處理工具104中的各腔室以及處理工具104整體的資源需求。處理工具控制器102可存取資料庫(未示)，處理工具控制器102可使用資料庫來計算腔室(未示)與處理工具104整體的資源需求。此外，處理工具控制器102係連結至次晶圓廠(未示)中的儀器，由此該處理工具控制器102可計算次晶圓廠系統及/或裝置之資源需求。或者是，次晶圓廠前端控制器108可連結至次晶圓廠(未示)中的儀器，其計算次晶圓廠系統及/或元件的資源需求，並對處理工具控制器102提供次晶圓系統及/或裝置的資源需求相關資訊。

處理工具控制器102將此資源需求通訊至次晶圓廠前端控制器108，其依序透過通訊連結119、120、122、124與126而藉由運作泵、開關、閥件、電力供應器及/或其他硬體來控制一或多個次晶圓廠輔助系統/裝置112、114、116與118。在此形式中，運作次晶圓廠設備所需之能量可減少至一個程度，其提供充足的資源來安全及有效率地運作處理工具104，並完全減少從處理工具104流出的廢液。充足的資源是代表可避免對處理工具104產生不利影響的資源最小量、加上高於最小所需資源以提供所需安全及/或錯誤餘裕的任何額外資源量。

第2圖係本發明之用於運作一次晶圓廠之替代系統200的示意說明。系統200與其組件部分係與系統100相似，除了系統200不包括次晶圓廠前端控制器之外。取而代之的是，處理工具控制器102係透過通訊連結202、204、206、208而直接連結至次晶圓廠輔助系統/裝置112、114、116、118。正如系統100，雖然繪示了四個次晶圓廠輔助系統/裝置，應知多於或少於四個的次晶圓廠輔助系統也可連結至處理工具控制器102。在系統200中，處理工具控制器102係執行系統100的處理工具控制器102的所有功能，以及執行系統100的次晶圓廠前端控制器108的所有功能。

系統200係以與系統100相似的上述方式運作，除了系統100中、藉由次晶圓廠前端控制器108所提供的功能係由處理工具控制器102提供於系統200中。

第3圖係說明本發明用以運作一次晶圓廠之另一替代系統300的示意圖。該系統300及其組件部分係與系統100類似，但具有下列差異。不是讓該次晶圓廠前端控制器108連結每一次晶圓廠輔助系統/裝置112、114、116及118，該次晶圓廠前端控制器108可以透過一訊號連結304連結到一PLC控制器302。該PLC控制器302可以替換地透過通訊連結310及312連結該次晶圓廠輔助系統112、114、116及118。系統300可以包含安全控制器314，其可以透過過通訊連結316及312連接至該次晶圓廠輔助系統112、114、116及118。此外，系統300可以包含選擇性的非聯合式的次晶圓廠輔助系統306。該非聯合式的次晶圓廠輔助系統係指一次晶圓廠輔助系統並不結合在PLC控制器302下。這樣的非聯合式的次晶圓廠輔助系統306可以結合控制器或可以直接由次晶圓廠前端控制器108所控制。

在運作中，系統300可以運作成類似系統100，但具有下列差異。在系統300中，該次晶圓廠前端控制器108不直接控制該次晶圓廠輔助系統112、114、116及118。相反的，該次晶圓廠前端控制器108傳送命令給PLC控制器302，其交替地控制該次晶圓廠輔助系統112、114、116及118的運作。此外，第3圖的次晶圓廠前端控制器108可以透過傳送命令到該非聯合式次晶圓廠輔助系統306的控制器以控制非聯合式次晶圓廠輔助系統306。必須知道，第3圖之非聯合式次晶圓廠輔助系統306可以結合任何使用次晶圓廠前端控制器108的次晶圓廠控制系統。

安全控制器314式一個處理邏輯控制器或任何適當的電子邏輯裝置，其可以監控次晶圓廠輔助系統112、114、116及118安全上的錯誤。安全控制器314可在不要求或接受任何其他控制器之許可的情況下關閉任何或所有的次晶圓廠輔助系統112、114、116及118。

第4圖係表示本發明之一種運作次晶圓廠之另一替換系統400的示意圖。該系統400係類似系統300但具有下列差異。該處理工具控制器102可以額外地與工廠自動控制器或FA控制器402相連接。該FA控制器402，類似處理工具控制器102以及該次晶圓廠前端控制器108，可以是任何微電腦、微處理器、邏輯電路和硬體及軟體之組合或類似裝置，適合用來為晶圓廠提供工廠自動化。例如，FA控制器402可以是一PC、伺服器塔、單機板電腦及/或精密PCI等。

在運作上，透過連結該處理工具控制器及該FA控制器402，其讓處理工具控制器102更能知道處理工具未來的資源要求的可能性更大於該處理工具控制器未連接該FA控制器之可能性。能夠知道處理工具未來的資源需求可允許次晶圓廠輔助系統/裝置更有效率地運作。例如，如果因為生產需求該FA控制器決定降低晶圓的生產，其可能完全地關閉一處理工具104。在這樣的情況下，其可能關閉次晶圓廠的輔助系統/裝置，以支援關閉處理工具，或將其設置於閒置模式下。隨後，當FA控制器決定增加晶圓的生產並啟動處理工具104時，該FA控制器402可以在開啟處理工具控制器102的啟動時間之前有效地提供這樣的資訊給處理工具控制器102，以再處理工具真的啟動時，能使該次晶圓廠前端控制器108有足夠的時間緩慢提升次晶圓廠的輔助系統/裝置，以達到處理工具104的需求。

第5圖係表示本發明運作一次晶圓廠的另一替換系統500的示意圖。該系統500可以類似系統400但具有下列差異。在系統500中，處理控制器102未與次晶圓廠前端控制器連結。相反的，該FA主機402可以透過通訊連結502和次晶圓廠前端控制器108相連結。

在運作中，系統500可以類似運作系統400，但具有下列差異。在系統500中，因為該處理控制器102未與次晶圓廠前端控制器108相連結，該FA主機402可承擔處理控制器102相對於該次晶圓廠前端控制器108的責任。因此，在系統500中，該FA主機控制器402可以提供處理控制器102相對於次晶圓廠前端控制器108的功能性，例如第4圖中針對系統400中所描述的功能性。

第6圖係表示本發明用以運作一電子裝置製造系統的方法600之流程圖。方法600開始於步驟602，其中一處理工具控制器係控制一處理工具。在步驟604中，依次晶圓廠輔助系統/裝置係運作於一第一模式。在步驟606中，一指令係從該處理工具控制器傳送出來，以使該次晶圓廠輔助系統/裝置改變成一第二運作模式。在步驟608中，該次晶圓廠輔助系統/裝置係運作於該第二運作模式下。一運作模式可以是至少下列模式其中之一：一離線模式，係指該次晶圓廠輔助系統/裝置並為運作；一閒置模式，係指該次晶圓廠輔助系統/裝置係運作在非常低、僅可供運作的運作等級下，此模式可以在不需要歷經啟動程序下恢復到更高的模式；一最大或最壞模式，其係指該次晶圓廠輔助系統/裝置係運作在其最大產量模式下；以及一個或多個介於限制模式和最大模式之間的模式，其中該次晶圓廠輔助系統/裝置係運作在一中間的產量。其他類型的模式也是可能的。例如，雙向閥可以開啟或關閉、三向閥可以在一方向上或另一方向上導通一流體；一開關可以開啟或關閉；一流體系統可以從一入口分流到另一入口或從一減量單元到另一單元；以及一惰性氣體噴出可以被設置成一恢復模式、一維持模式或一噴出模式。所列出的方案不是用來作為限制，且本發明可以具有任何能夠運作不同模式的次晶圓廠輔助系統/裝置，且具有還未提及但可用來運作不同模式的次晶圓廠輔助系統/裝置。

第7圖係表示本發明一種運作電子裝置製造系統之方法700的流程圖。該方法700從步驟702開始，其中，一處理工具控制器係用來控制一處理工具。在步驟704中，一次晶圓廠輔助系統係使用一次晶圓廠輔助系統控制器來控制。在步驟706中，該第一次晶圓廠輔助系統係運作於第一模式。在步驟708中，該處理工具控制器係傳送一信號至該次晶圓廠輔助系統控制器，以改變該次晶圓廠輔助系統的運作模式成一第二模式。在步驟710中，一旦收到將該第一次晶圓廠輔助系統運作於第二模式的第一信號，該次晶圓廠輔助系統控制器發出適當的指令來造成次晶圓廠輔助系統運作於該第二模式。方法700可以透過額外的步驟712和714加以延伸，以提供方法讓兩個次晶圓廠輔助系統可以依循本發明之控制。因此，在步驟712中，該次晶圓廠輔助系統控制器可以用來控制第二次晶圓廠輔助系統於一第三模式。在步驟714中，該處理工具控制器可以傳送一第二信號至該次晶圓廠輔助系統控制器，以將該次晶圓廠輔助系統運作於第四模式。在回應上，該次晶圓廠附屬控制器可以發出指令，以使該第二次晶圓廠輔助系統運作於第四模式下。

第8圖係表示本發明之一種運作一電子裝置製造系統之方法的流程圖。方法800係類似方法700但包含額外的步驟可以整合到一次晶圓廠前端控制器的方法上。因此，方法800係從步驟802開始，其中，一處理工具控制器係用來控制一處理工具。在步驟804中，一第一次晶圓廠輔助系統係運作於一第一模式。在步驟806中，一次晶圓廠輔助系統控制器係用來控制該第一次晶圓廠輔助系統。在步驟808中，該處理工具控制器係傳送一第一信號至該次晶圓廠前端控制器，以指示該第一次晶圓廠輔助系統應該運作於一第二模式。在步驟810，該次晶圓廠前端控制器係傳送一第一指令給該次晶圓廠輔助系統控制器，以運作該次晶圓廠輔助系統於第二模式下。在步驟812中，回應該第一指令，該次晶圓廠輔助系統控制器係運作該次晶圓廠輔助系統於第二模式。方法800可以透過額外的步驟816、818及820來延伸，以提供一個方法使兩個次晶圓廠輔助系統可以依循本發明的控制。因此，在步驟814中，該次晶圓廠輔助系統控制器係用來控制一第二次晶圓廠輔助系統並且運作次晶圓廠輔助系統於一第三模式。在步驟816中，該處理工具控制器係傳送一第二信號給該次晶圓廠前端控制器，以影響該第二次晶圓廠輔助系統應該運作於一第四模式。在步驟818中，該次晶圓廠前端控制器係傳送一第二指令給該次晶圓廠輔助系統控制器。在步驟820中，回應來自該次晶圓廠前端控制器的第二信號，該次晶圓廠輔助系統控制器係使該第二次晶圓廠輔助系統運作於第四模式。

第9圖係表示本發明之一種運作一電子裝置製造系統之方法900的流程圖。方法900開始於步驟902，其中一處理工具係由處理工具控制器所控制。在步驟904中，一次晶圓廠輔助系統係運作在處理工具的支援下。在步驟906中，該次晶圓廠輔助系統係受監控。該次晶圓廠輔助系統可以由一PLC、任何次晶圓廠前端控制器或直接由前述的處理工具控制器所監控。在步驟908中，一信號係傳送至該處理工具控制器，以指示該受監控的次晶圓廠輔助系統必須被關閉。在步驟910中，該處理工具控制器，回應所接收的訊號，控制該處理工具以使得不再有額外的晶圓被載入該處理工具中進行處理。這個方法可以避免當系統需要關閉時而使晶圓進入處理腔室而造成浪費。

第10圖係表示本發明之一種引導冷卻水之系統1000的示意圖。系統1000可以包含處理冷卻水來源1002。處理冷卻水來源1002可以是任何適當的冷卻水來源，例如一冷凍庫或一冷卻水塔等。處理冷卻水來源1002可以透過冷卻供應導管1010、1012、1014及1016以及冷卻回流導管1018、1020、1022及1024連接到清潔室及/或次晶圓廠系統/裝置1004、1006及1108。必須注意，儘管只有畫出三個清潔室及/或次晶圓廠系統/裝置1004、1006及1108，但任何數量的清潔室及/或次晶圓廠系統/裝置可以被實施。清潔室及/或次晶圓廠系統/裝置的實施例可以包含但不限定於處理腔室、減量單元、處理真空幫浦以及載入閘等。

系統1000也包含分別設置於冷卻供應導管1012、1014及1016的熱閥門1026、1028及1030。該熱閥門1026、1028及1030可能分別透過訊號連結1038、1040及1042而連結至溫度感測器1032、1034及1036。該熱閥門可以用來傳導更多或更少的冷卻物質，根據由溫度感測器向熱閥門報告的溫度。

在運作上，在導管1018、1020、1022及1024目標回流的冷卻溫度可以分別根據系統1004、1006及1008的冷卻需求而選擇。以系統1004為例，假如溫度感測器1032偵測在導管1018中回流的冷卻物質已經超出預先選擇的設定溫度，則該透過訊號連結1038接收該資訊的熱閥門1026可以供應額外的冷卻物質到系統1004中。流進額外的冷卻物質到系統1004中可以達到降低系統1004之溫度的效果以及降低在導管1018中的回流冷卻物質的溫度。另一方面，假如在導管1018中回流的冷卻物質低於一較低的溫度設定值，從溫度感測器1032接收這個訊息的熱閥門1026可以流進更少的冷卻物質到系統1004。流進更少的冷卻物質到系統1004可以有效增加系統1004以及在導管1018中回流的冷卻物質之溫度。這樣，系統1000可以控制系統1004、1006及1008的冷卻溫度。

前述的說明只揭露了本發明具體實施例。落入本發明之範圍的前述所揭露的裝置和方法之變化修飾對於熟悉本領域技藝者來說應該是可以輕易理解的。例如，儘管所述的實施例只描述每個次晶圓廠輔助系統的兩個運作模式，但必須理解每一次晶圓廠輔助系統可能運作成多種模式。在某些具體實施例中，本發明的裝置及方法可以應用於半導體裝置處理及/或電子裝置製造上。

因此，儘管本發明以藉由這裡的具體實施例來加以說明，但必須理解其他實施例也可能落入本發明的精神和範圍，如下面所定義的申請專利範圍。

100．．．系統

102．．．處理工具控制器

104．．．處理工具

106．．．通訊連結

108．．．次晶圓廠前端控制器

110．．．通訊連結

112、114、116、118．．．次晶圓廠輔助系統/裝置

119、120、122、124、126．．．通訊連結

200．．．系統

202、204、206、208．．．通訊連結

300．．．系統

302．．．PLC控制器

306．．．選擇性的非聯合式的次晶圓廠輔助系統

304、308、312．．．通訊連結

314．．．安全性控制器

316．．．通訊連結

400．．．系統

402．．．FA控制器

404．．．通訊連結

500．．．系統

502．．．通訊連結

600、700、800、900．．．方法

602~606．．．步驟

702~714．．．步驟

802~820．．．步驟

902~910．．．步驟

1000．．．系統

1002．．．處理冷卻水來源

1004、1006、1008．．．次晶圓廠系統/裝置

1010、1012、1014、1016．．．供應導管

1018、1020、1022、1024．．．回流導管

1026、1028、1030．．．熱閥門

1032、1034、1036．．．溫度感測器

第1圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統次晶圓廠之系統示意圖。

第2圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統次晶圓廠之另一系統示意圖。

第3圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統次晶圓廠之次一系統示意圖。

第4圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統次晶圓廠之又一系統示意圖。

第5圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統次晶圓廠之再一系統示意圖。

第6圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統之第一方法流程圖。

第7圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統之第二方法流程圖。

第8圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統之第三方法流程圖。

第9圖係本發明之用於運作一電子元件製造系統之第四方法流程圖。

第10圖係本發明之排定冷卻水之系統示意圖。

100．．．系統

102．．．處理工具控制器

104．．．處理工具

106．．．通訊連結

108．．．次晶圓廠前端控制器

110．．．通訊連結

112、114、116、118．．．次晶圓廠輔助系統/裝置

119、120、122、124、126．．．通訊連結

Claims (23)

1. 一種電子元件製造系統，包括：一處理工具；一處理工具控制器，其連結至該處理工具，其中該處理工具控制器係用以控制該處理工具；一工廠自動控制器，連接至該處理工具控制器，其中該工廠自動控制器係用以提供關於該處理工具要使用的資源需求的資訊給該處理工具控制器；以及一第一次晶圓廠輔助系統，其連結至該處理工具控制器，其中該第一次晶圓廠輔助系統包含至少一個減量工具，該減量工具適合用於減少該處理工具所產生的一廢液；其中該第一次晶圓廠輔助系統係用以減少一第一運作模式與一第二運作模式中之該廢液；以及其中該處理工具控制器係用以使該第一次晶圓廠輔助系統從該第一運作模式改變至該第二運作模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件製造系統，其中該第一與第二運作模式包括能量模式。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件製造系統，其中該處理工具控制器與該第一次晶圓廠輔助系統之間的連結更包括一次晶圓廠輔助系統控制器，其中該次晶圓 廠輔助系統控制器係用以自該處理工具控制器接收一訊號，並使該第一次晶圓廠輔助系統自該第一運作模式改變至該第二運作模式。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電子元件製造系統，更包括一第二次晶圓廠輔助系統，其連結至該次晶圓廠輔助系統控制器；其中該第二次晶圓廠輔助系統係用以運作於一第三運作模式與一第四運作模式中；以及其中該次晶圓廠輔助系統控制器更用以使該第二次晶圓廠輔助系統自該第三運作模式改變運作模式至該第四運作模式。
5. 一種電子元件製造系統，包括：一處理工具；一處理工具控制器，其連結至該處理工具，其中該處理工具控制器係用以控制該處理工具；一工廠自動控制器，連接至該處理工具控制器，其中該工廠自動控制器係用以提供關於該處理工具要使用的資源需求的資訊給該處理工具控制器；一次晶圓廠前端控制器，其連結至該處理工具控制器；以及一第一次晶圓廠輔助系統，其連結至該次晶圓廠前端控制器，其中該第一次晶圓廠輔助系統包含至少一個 減量工具，該減量工具適合用於減少該處理工具所產生的一廢液，以及該第一次晶圓廠輔助系統係用以減少一第一運作模式與一第二運作模式中之該廢液；其中該次晶圓廠前端控制器係用以自該處理工具控制器接收一第一訊號；以及其中該次晶圓廠前端控制器係用以使該第一次晶圓廠輔助系統回應該第一訊號之接收而自該第一運作模式改變至該第二運作模式。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子元件製造系統，其中該第一與第二運作模式包含能量模式。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電子元件製造系統，更包括一第二次晶圓廠輔助系統，其連結至該次晶圓廠前端控制器，其中該第二次晶圓廠輔助系統係用以運作於一第三運作模式與一第四運作模式中；其中該次晶圓廠前端控制器係用以自該處理工具控制器接收一第二訊號；以及其中該次晶圓廠前端控制器係用以使該第二次晶圓廠輔助系統回應該第二訊號之接收而自該第三運作模式改變至該第四運作模式。
8. 如申請專利範圍第5項所述之電子元件製造系統，其中該次晶圓廠前端控制器與該第一次晶圓廠輔助 系統之間的連結更包括一次晶圓廠輔助系統控制器，且其中該次晶圓廠輔助系統控制器係用以自該次晶圓廠前端控制器接收一指令，並使該第一次晶圓廠輔助系統回應自該次晶圓廠前端控制器之該指令之接收而從該第一運作模式改變運作模式至該第二運作模式。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子元件製造系統，更包括一第二次晶圓廠輔助系統，其連結至該次晶圓廠輔助系統控制器；其中該第二次晶圓廠輔助系統係用以運作於一第三運作模式與一第四運作模式中；以及其中該次晶圓廠輔助系統控制器更用以自該次晶圓廠前端控制器接收一第二指令，並使該第二次晶圓廠輔助系統回應該第二指令之接收而自該第三運作模式改變運作模式至該第四運作模式。
10. 一種用於運作一電子元件製造系統的方法，其包括下列步驟：以一處理工具控制器控制一處理工具；從一工廠自動控制器提供關於該處理工具要使用的資源需求的資訊給該處理工具控制器；於一第一模式中運作一次晶圓廠輔助系統，以減少該處理工具所產生的一廢液；以及回應該次晶圓廠輔助系統自該處理工具控制器接收 之一指令，於一第二模式中運作該次晶圓廠輔助系統，以減少該處理工具所產生的一廢液。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該第一與第二模式包括能量模式。
12. 一種用於運作一電子元件製造系統之方法，其包括下列步驟：以一處理工具控制器控制一處理工具；從一工廠自動控制器提供關於該處理工具要使用的資源需求的資訊給該處理工具控制器；以一次晶圓廠輔助系統控制器控制一第一次晶圓廠輔助系統；於一第一模式中運作該第一次晶圓廠輔助系統，以減少該處理工具所產生的一廢液；從該處理工具控制器發送一第一訊號至該次晶圓廠輔助系統控制器；以及回應該第一訊號，於一第二模式中運作該第一次晶圓廠輔助系統，以減少該處理工具所產生的一廢液。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該第一與第二模式包括能量模式。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包括下列步 驟：以該次晶圓廠輔助系統控制器控制一第二次晶圓廠輔助系統；以及於一第三模式中運作該第二次晶圓廠輔助系統。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包括下列步驟：從該處理工具控制器發送一第二訊號至該次晶圓廠輔助系統控制器；以及回應該第二訊號，於一第四模式中運作該第二次晶圓廠輔助系統。
16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第一與第二訊號係相同訊號。
17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第一與第二訊號係不同訊號。
18. 一種用於運作一電子元件製造系統之方法，其包括下列步驟：以一處理工具控制器控制一處理工具；從一工廠自動控制器提供關於該處理工具要使用的資源需求的資訊給該處理工具控制器；於一第一模式中運作一第一次晶圓廠輔助系統，以 減少該處理工具所產生的一廢液；以一次晶圓廠輔助系統控制器控制該第一次晶圓廠輔助系統，其中該次晶圓廠輔助系統控制器自一次晶圓廠前端控制器接收指令；從該處理工具控制器發送一第一訊號至該次晶圓廠前端控制器；從該次晶圓廠前端控制器發送一第一指令至該次晶圓廠輔助系統控制器；以及回應該第一指令，於一第二模式中運作該第一次晶圓廠輔助系統，以減少該處理工具所產生的一廢液。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該第一與第二模式包括能量模式。
20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，更包括下列步驟：以該次晶圓廠輔助系統控制器控制一第二次晶圓廠輔助系統；以及於一第三模式中運作該第二次晶圓廠輔助系統。
21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，更包括下列步驟：從該處理工具控制器發送一第二訊號至該次晶圓廠前端控制器； 從該次晶圓廠前端控制器發送一第二指令至該次晶圓廠輔助系統控制器；以及回應該第二訊號，於一第四模式中運作該第二次晶圓廠輔助系統。
22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該第一與第二訊號係相同訊號。
23. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該第一與第二訊號係不同訊號。