TWI645504B - 晶圓傳遞模組及傳遞晶圓的方法 - Google Patents

Abstract

本發明的實施例提供一種晶圓傳遞模組。晶圓傳遞模組包括一驅動組件。晶圓傳遞模組更包括一載片。載片設置於驅動組件上且包括一延伸部。延伸部沿一延伸方向自一第一端延伸至一第二端並依序包括一第一段部、一第二段部及一第三段部。該第一段部與該第二段部配置用於承載該晶圓，且該第二段部與該第三段部的交界與該第一端的距離大於該晶圓的寬度。晶圓傳遞模組也包括一末端壓力感測器。末端壓力感測器設置於載片的第三段部之上並配置用於感測一壓力並根據所感測的壓力發出電子訊號。

Description

晶圓傳遞模組及傳遞晶圓的方法

本發明實施例係關於一種半導體元件生產設備及其加工方法，特別係關於一種用於傳遞半導體晶圓的晶圓傳遞模組與傳遞半導體晶圓的方法。

半導體裝置被用於多種電子應用，例如個人電腦、行動電話、數位相機以及其他電子設備。半導體裝置的製造通常是藉由在半導體基板上依序沉積絕緣或介電層材料、導電層材料以及半導體層材料，並藉由包括光刻(lithography)製程及微影製程等程序將各種材料層圖案化，以形成電路組件和零件於此半導體基板之上。通常數十個或數百個積體電路是在一個半導體晶圓上進行製造。

在積體電路製程中，隨著對產量及良率與日漸增的需求，而發展出高度專業化與自動化的系統來傳遞晶圓。晶圓通常儲存在卡匣(Cassette)內，且根據不同製程，例如濺鍍(Sputtering)製程、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition)製程、微影(Photolithography)製程、或蝕刻製程、化學電鍍(ECP)製程、化學機械研磨(CMP)製程等，需不同反應室或反應槽。而在各個卡匣與製程反應室間，便需使用晶圓傳遞模組(Robot)來傳遞晶圓。

然現有的晶圓傳遞技術及設備已經足以應付其需求，然而仍未全面滿足。因此，需要提供一種改善晶圓傳遞的方案。

本發明的實施例提供一種晶圓傳遞模組。晶圓傳遞模組包括一驅動組件。晶圓傳遞模組更包括一載片。載片設置於驅動組件上且包括置用於承載晶圓的一延伸部。延伸部自一第一端沿一延伸方向延伸至一第二端。晶圓傳遞模組也包括複數個壓力感測器。壓力感測器設置於載片的延伸部之上並配置用於感測一壓力並根據所感測的壓力發出電子訊號。

本發明的實施例提供一種傳遞一晶圓的方法。傳遞晶圓的方法包括沿一既定路徑移動一晶圓傳遞模組的一載片。傳遞晶圓的方法更包括根據晶圓傳遞模組的複數個壓力感測器所產生的訊號判斷晶圓傳遞模組的狀況是否有異常發生。傳遞晶圓的方法也包括當晶圓傳遞模組的狀況判定為異常時，停止移動晶圓傳遞模組的載片。

10‧‧‧晶圓

100‧‧‧傳遞系統

110‧‧‧晶圓載具

112‧‧‧殼體

112a‧‧‧(開放式)前側

112b‧‧‧門板

112c‧‧‧頂面

112d、112e‧‧‧殼體的相對兩側

114‧‧‧握把

116‧‧‧機械凸緣

120‧‧‧傳輸機構

130‧‧‧軌道

140‧‧‧系統控制器

200‧‧‧半導體製程機台

200a‧‧‧前側

210‧‧‧裝載埠

210a‧‧‧頂面

220‧‧‧閘口

230‧‧‧開門器

240‧‧‧前腔室

260‧‧‧裝載室

270‧‧‧製程室

300‧‧‧晶圓傳遞模組

310‧‧‧驅動組件

320‧‧‧載片

330‧‧‧基部

331‧‧‧第一端

332‧‧‧第二端

333‧‧‧上表面

334‧‧‧下表面

335‧‧‧鎖附孔

340‧‧‧延伸部

341‧‧‧第一端

342‧‧‧第二端

343‧‧‧上表面

344‧‧‧下表面

361‧‧‧壓力感測器(後端壓力感測器)

362‧‧‧壓力感測器(前端壓力感測器)

363‧‧‧壓力感測器(第一末端壓力感測器)

364‧‧‧壓力感測器(第二末端壓力感測器)

365‧‧‧壓力感測器

366‧‧‧壓力感測器

400‧‧‧無塵室

500‧‧‧方法

510-540‧‧‧操作

600‧‧‧方法

610-640‧‧‧操作

C‧‧‧中心

d1、d2‧‧‧間距

E‧‧‧延伸方向

L‧‧‧長軸線

R1‧‧‧第一段部

R2‧‧‧第二段部

R3‧‧‧第三段部

T‧‧‧橫軸線

T1、T2、T3‧‧‧厚度

第1A圖顯示根據本發明部分實施例的一傳遞系統以及一半導體製程機台的示意圖，其中晶圓載具的門板尚未開啟。

第1B圖顯示根據本發明部分實施例的一傳遞系統以及一半導體製程機台的示意圖，其中晶圓載具的門板已開啟並連通至半導體製程機台的前腔室。

第2圖顯示根據本發明部分實施例的晶圓載具的示意圖。

第3圖顯示根據本發明部分實施例的晶圓傳遞模組的載片的示意圖。

第4圖顯示根據本發明部分實施例的製程室的上視圖。

第5圖顯示根據本發明部分實施例的傳遞晶圓的方法的流程圖。

第6圖顯示根據本發明部分實施例的傳遞晶圓的方法的步驟示意圖，其中晶圓傳遞模組的載片進入晶圓載具內。

第7圖顯示根據本發明部分實施例的傳遞晶圓的方法的步驟示意圖，其中晶圓傳遞模組的載片進入製程室內。

第8圖顯示根據本發明部分實施例的傳遞晶圓的方法的流程圖。

第9圖顯示根據本發明部分實施例的傳遞晶圓的方法的步驟示意圖，其中晶圓傳遞模組的載片放置有一晶圓。

以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例，以實施本發明的不同特徵而本說明書以下的揭露內容是敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以求簡化發明的說明。當然，這些特定的範例並非用以限定本發明。例如，若是本說明書以下的揭露內容敘述了將一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦包含了尚可將附加的特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與上述第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，本發明的說明中不同範例可能使用重複的參考符號及/或用字。這些重複符號或 用字係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構之間的關係。

再者，為了方便描述圖式中一元件或特徵部件與另一(複數)元件或(複數)特徵部件的關係，可使用空間相關用語，例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及類似的用語等。可以理解的是，除了圖式所繪示的方位之外，空間相關用語涵蓋使用或操作中的裝置的不同方位。所述裝置也可被另外定位(例如，旋轉90度或者位於其他方位)，並對應地解讀所使用的空間相關用語的描述。可以理解的是，在所述方法之前、期間及之後，可提供額外的操作步驟，且在某些方法實施例中，所述的某些操作步驟可被替代或省略。

應注意的是，此處所討論的實施例可能未必敘述出可能存在於結構內的每一個部件或特徵。舉例來說，圖式中可能省略一個或多個部件，例如當部件的討論說明可能足以傳達實施例的各個樣態時可能將其從圖式中省略。再者，此處所討論的方法實施例可能以特定的進行順序來討論，然而在其他方法實施例中，可以以任何合理的順序進行。

第1A-1B圖顯示根據本發明部分實施例的一傳遞系統100以及一半導體製程機台200的示意圖。值得注意的是，半導體製程機台200的數量可為多個，但為簡化起見，第1A-1B圖僅繪示一個半導體製程機台200。

在部分實施例中，如第1A圖所示，傳遞系統100包括多個晶圓載具110、一傳輸機構120、一軌道130、以及一系統控制器140。應當理解的是，傳遞系統100中的元件可以額外 增加或減少，並不以此實施例為限。另外，為簡化起見，第1A-1B圖僅繪示一晶圓載具110，且下文中將介紹此晶圓載具110。其他未繪示的晶圓載具110的結構可相同於第1A-1B圖所示的晶圓載具110的結構。

晶圓載具110係用以搬運多個晶圓10。晶圓載具110例如包括一前開式晶圓盒(front opening unified pod，FOUP)。晶圓載具110可包括不同尺寸的前開式晶圓盒，例如可搬運直徑130毫米(mm)的晶圓10的晶圓盒、或是可搬運直徑450毫米的晶圓10的晶圓盒。當然，晶圓載具110也可以是其他類型及/或尺寸之晶圓載具。

第2圖顯示根據本發明部分實施例的晶圓載具的示意圖。在部分實施例中，如第1A圖與第2圖所示，晶圓載具110包括一殼體112、多個握把114、以及一機械凸緣或是一圓頭(knob)116。殼體112可為一盒狀殼體，其可包括一(開放式)前側112a以及一門板112b。

在部分實施例中，門板112b可拆卸式地安裝在殼體112的前側112a。可利用一鎖固結構(未繪示)將門板112b固定在前側112a。可利用一開門器使鎖固結構解鎖，以使門板112b可脫離殼體112。握把114安裝於殼體112的相對兩側112d、112e以利於搬運晶圓載具110。因為視角的緣故，第2圖未能顯示安裝於殼體112的一側112e的握把114。機械凸緣116安裝在殼體112的一頂面112c上，因此，傳輸機構120可例如藉由抓持(或夾持)機械凸緣116的方式提起晶圓載具110。

傳輸機構120以可移動的方式安裝於軌道130上。 傳輸機構120可抓住(或夾持)機械凸緣116並沿著軌道130移動以將晶圓載具110傳遞至(或是傳遞離開)半導體製程機台200。傳輸機構120例如包括一懸吊式自動搬運系統(overhead hoist transfer system，OHT system)。傳輸機構120亦可稱為一晶圓載具傳輸機構(wafer carrier transport mechanism)。

系統控制器140可控制傳輸機構120使其進行傳輸。在部分實施例中，系統控制器140連接半導體製程機台200以及傳輸機構120及/或軌道130。系統控制器140控制傳輸機構120以使傳輸機構120抓持晶圓載具110並將晶圓載具110移至一預期的位置。

系統控制器140可接收來自於半導體製程機台200的訊號。根據前述訊號，系統控制器140控制傳輸機構120以將載有晶圓10的晶圓載具110傳遞至需要晶圓10的半導體製程機台200。系統控制器140可包括一電腦整合製造系統(computer integrated manufacturing system，CIM system)。

半導體製程機台200用於半導體製造。舉例來說，半導體製程機台200包括一沉積裝置、一電鍍裝置、一蝕刻裝置、一加熱爐、一顯影裝置、或其他適合的裝置。在部分實施例中，半導體製程機台200具有一裝載埠(load port)210、一閘口220、一開門器230、一前腔室240、一裝載室(load-lock chamber)260、以及一製程室270及一晶圓傳遞模組300。

裝載埠210裝設於半導體製程機台200的一前側200a以承載晶圓載具110。閘口220係形成在前側200a並位於裝 載埠210上方。閘口220係位於前腔室240與(外界的)無塵室400之間，晶圓載具110係於無塵室400中傳遞。位於前腔室240中的開門器230可關起閘口220。

放置並開啟晶圓載具110的過程如下：如第1A圖所示，傳輸機構120將晶圓載具110置於裝載埠210上。同時，晶圓載具110的門板112b可朝向閘口220。接著，如第1B圖所示，開門器230開啟晶圓載具110的門板112b並帶著門板112b一起向下移動。因此，開啟了晶圓載具110，且晶圓10被裝載入半導體製程機台200中。晶圓載具110的殼體112隔離開閘口220(以及前腔室240)與無塵室400。

晶圓傳遞模組300係配置於前腔室240中。在部分實施例中，晶圓傳遞模組300係用以將晶圓載具110內的晶圓10裝載入裝載室260中、或是用以由裝載室260將晶圓10卸載入晶圓載具110中。

根據本發明部分實施例，晶圓傳遞模組300包括一驅動組件310及一載片320。驅動組件310可包括一六軸的機械手臂，並受系統控制器140所發出的電子訊號驅動。載片320設置於驅動組件310之上，並配置用於承載一晶圓10。當驅動組件310移動時，載片320同時移動。

根據本發明部分實施例的晶圓傳遞模組300的載片320的結構說明如下：第3圖顯示根據本發明部分實施例晶圓傳遞模組300的載片320的示意圖。在部分實施例中，載片320包括一基部330及一延伸部340。基部330自其第一端331沿一延伸方向E 延伸並終結於一第二端332。在部分實施例中，多個鎖附孔335形成於載片320的基部330用以供一鎖附件(例如：螺絲)通過，以固定載片320於驅動組件310(第1A圖)之上。在部分實施例中，基部330的第二端332具有一弧形的側緣，且弧形的側緣的曲率可以大於或相近於所欲承載的晶圓10的邊緣的曲率。

延伸部340配置用於承載晶圓10。在部分實施例中，延伸部340的第一端341連結基部330的第二端332，並沿上述延伸方向E延伸一既定長度，最後終結於一第二端342。上述既定長度可大於所欲承載的晶圓10的直徑，例如延伸部340的第一端341與延伸部340的第二端342的間距大於300毫米。當晶圓10設置於延伸部340之上時，延伸部340的部份區域並未為晶圓10所覆蓋。然而，本發明實施例並不僅此為限，延伸部340所延長的既定長度亦可小於所欲承載的晶圓10的直徑。

在部分實施例中，載片320的延伸部340上形成有複數個吸附槽(圖未示)。吸附槽可利用銑刀加工方式形成於載片320之上表面，吸附槽下方則是和真空幫浦(圖未示)互相導通，並藉由抽真空方式在吸附槽上方產生真空吸附力，使晶圓10可以被吸附於載片320上。

在部分實施例中，自上視圖視之，延伸部340具有實質為U形的外觀，但本發明實施例並不僅此為限。載片320的延伸部340可具有實質Y形的外觀。或者，延伸部340具有實質T形的外觀。或者，延伸部340具有實質為矩形的外觀。在部分實施例中，載片320的延伸部340相對於一長軸線L對稱，上述長軸線L平行延伸方向E，並且在晶圓10放至於延伸部340上 時，長軸線L通過晶圓10的中心。

載片320可以利用耐高溫的陶瓷材料例如石英所製成，但本發明實施例並不限定於此。載片320亦可使用具有導電特性的金屬所製成。

在部分實施例中，自延伸部340的第一端341至第二端342，延伸部340包括有多個段部，例如第一段部R1、第二段部R2及第三段部R3。第一段部R1、第二段部R2及第三段部R3在上述延伸方向E上連續排列，其中第一段部R1緊鄰基部330，第三段部R3較第一段部R1與第二段部R2遠離基部330，且第二段部R2位於第一段部R1與第三段部R3之間。

應當理解的是，第3圖所顯示的實施例中，將延伸部340區分為第一段部R1、第二段部R2及第三段部R3僅是為了說明的目的。在部分實施例中，延伸部340的第一段部R1、第二段部R2及第三段部R3是一體成形所構成，並非可分離。

在部分實施例中，延伸部340的第一段部R1的內邊界(靠近第一端341的邊界)位於延伸部340的第一端341，而延伸部340的第一段部R1的外邊界(靠近第二端342的邊界)通過所欲承載的晶圓10的實質中心C。延伸部340的第二段部R2的內邊界通過所欲承載的晶圓10的實質中心C，而延伸部340的第二段部R2的外邊界通過所欲承載的晶圓10的遠離基部330一側的外緣。亦即，第一段部R1與第二段部R2的寬度在延伸方向E上的寬度大於或等於晶圓10的寬度。延伸部340的第三段部R3的內邊界通過所欲承載的晶圓10的遠離基部330一側的外緣，且而延伸部340的第三段部R3的外邊界通過位於延伸部340 的第二端342。亦即，第二段部R2與第三段部R3的交界與第一端341的距離大於晶圓10的寬度。

在部分實施例中，延伸部340的第一段部R1與第二段部R2的厚度小於基部330的厚度。舉例而言，基部330具有厚度T1，且延伸部340的第一段部R1與第二段部R2具有厚度T2。基部330的厚度T1大於延伸部340的第一段部R1與第二段部R2的厚度T2。並且，延伸部340相對於第一段部R1與第二段部R2的下表面344與基部330的下表面334齊平。於是，延伸部340相對於第一段部R1與第二段部R2的上表面343的高度低於基部330的上表面333的高度。

在部分實施例中，延伸部340的第一段部R1與第二段部R2的厚度小於延伸部340的第三段部R3的厚度。舉例而言，延伸部340的第一段部R1與第二段部R2具有厚度T2，且延伸部340的第三段部R3具有厚度T3。延伸部340的第三段部R3的厚度T3大於延伸部340的第一段部R1與第二段部R2的厚度T2。並且，延伸部340相對於第一段部R1與第二段部R2的下表面344與延伸部340相對於第三段部R3的下表面344齊平。於是，延伸部340相對於第一段部R1與第二段部R2的上表面343的高度低於延伸部340相對於第三段部R3的上表面343的高度。

上述厚度T1、厚度T2與厚度T3可介於約2毫米至約3毫米之間。如此一來，載片320可以通過相當窄小的通道以傳遞晶圓10至指定目的。藉由上述載片320具有厚度變化的配置，當晶圓10設置於延伸部340的第一段部R1與第二段部R2之上時，晶圓10在延伸方向E上的相對二個邊緣是受到基部330 的第二端332與延伸部340的第三段部R3的側緣所抵靠，晶圓10可以穩定放置於載片320上而不致從載片320滑落。然而，本發明的實施例並不僅此為限，在其餘實施例中，載片320的延伸部340不具有厚度變化，延伸部340具有一致的厚度。

在部分實施例中，晶圓傳遞模組300更包括複數個壓力感測器，例如二個後端壓力感測器361、二個前端壓力感測器362、二個第一末端壓力感測器363、及二個第二末端壓力感測器364。

二個後端壓力感測器361設置於延伸部340相對於第一段部R1的上表面343，並以對稱的方式排列於長軸線L的兩側。另外，二個後端壓力感測器361分別與第一段部R1與第二段部R2的交界(通過晶圓10的中心C且垂直長軸線L的橫軸線T)相隔間距d1。然而，應當理解的是，第一段部R1內的壓力感測器的數量可以依照需求進行變更。在部分實施例中，延伸部340的第一段部R1設置二個以上的壓力感測器。在部分實施例中，延伸部340的第一段部R1僅設置一個壓力感測器。在另一些實施例中，延伸部340的第一段部R1內並未設置壓力感測器。在另一些實施例中，延伸部340相對第一段部R1的下表面344亦設置有壓力感測器。

二個前端壓力感測器362設置於載片320相對第二段部R2的上表面343，並以對稱的方式排列於長軸線L的兩側。另外，二個前端壓力感測器362分別與第一段部R1與第二段部R2的交界(通過晶圓10的中心C且垂直長軸線L的橫軸線T)相隔間距d2。然而，應當理解的是，第二段部R2內的壓力感測器 的數量可以依照需求進行變更。在部分實施例中，延伸部340的第二段部R2設置二個以上的壓力感測器。在部分實施例中，延伸部340的第二段部R2僅設置一個壓力感測器。在另一些實施例中，延伸部340的第二段部R2內並未設置壓力感測器。在另一些實施例中，延伸部340相對第二段部R2的下表面344亦設置有壓力感測器。

在部分實施例中，第一段部R1內的壓力感測器的配置是與第二段部R2內的壓力感測器的配置相對於橫軸線T對稱配置。亦即，第一段部R1內與第二段部R2內位於長軸線L同一側的壓力感測器與橫軸線T相隔相同間距。

舉例而言，位於長軸線L左側的後端壓力感測器361與橫軸線T間相隔間距d1，並且位於長軸線L左側的前端壓力感測器362與橫軸線T間相隔間距d2。間距d1相同於間距d2。關於此特徵所產生的功效將於後續關於第8圖中關於傳遞晶圓的方法的說明中詳述。然而，應當理解的是，本發明的實施例並不僅此為限，在其餘實施例中，位於長軸線L一側的後端壓力感測器361以及前端壓力感測器362與橫軸線T相隔不同的間距。

二個第一末端壓力感測器363設置於載片320相對第三段部R3的上表面343，並以對稱的方式排列於長軸線L的兩側。二個第一末端壓力感測器363可以與延伸部340的第二端342緊鄰設置或間隔一間距。然而，應當理解的是，第三段部R3內的壓力感測器的數量可以依照需求進行變更。在部分實施例中，延伸部340的第三段部R3的上表面343設置二個以上的壓 力感測器。在部分實施例中，延伸部340的第三段部R3的上表面343僅設置一個壓力感測器。在另一些實施例中，延伸部340的第三段部R3的上表面343內並未設置壓力感測器。

二個第二末端壓力感測器364設置於載片320相對第三段部R3的下表面344，並以對稱的方式排列於長軸線L的兩側。二個第二末端壓力感測器364可以與延伸部340的第二端342緊鄰設置或間隔一間距。然而，應當理解的是，第三段部R3內的壓力感測器的數量可以依照需求進行變更。在部分實施例中，延伸部340的第三段部R3的下表面344設置二個以上的壓力感測器。在部分實施例中，延伸部340的第三段部R3的下表面344僅設置一個壓力感測器。在另一些實施例中，延伸部340的第三段部R3的下表面344內並未設置壓力感測器。

上述後端壓力感測器361、前端壓力感測器362、第一末端壓力感測器363及第二末端壓力感測器364可為一壓電式壓力感測器(Piezoelectric sensor)。壓電式壓力感測器包括一種壓電材料(氧化鋅(ZnO)或鋯鈦酸鉛(PZT))。當壓電材料受到應力的情況下，會產生電極化(polarization)的現象而提供電荷，藉由電荷的變化以感測壓力的大小。

或者，上述後端壓力感測器361、前端壓力感測器362、第一末端壓力感測器363及第二末端壓力感測器364可為一電容式壓力感測器(Capacitive sensor)。電容式壓力感測器包括二個平行電容板。當電容式壓力感測器上的一電容板受壓力而變形時，其與另一電容板間的間隙改變進而造成電容的變化，藉由電容的變化以感測壓力的大小。

或者，上述後端壓力感測器361、前端壓力感測器362、第一末端壓力感測器363及第二末端壓力感測器364可為壓阻式壓力感測器(Piezoresistive sensor)。壓阻式壓力感測器包括一壓阻材料。當壓阻材料收到應力變化而變形時，其電阻值也會因而改變，因此可藉由偵測通過壓阻材料的電路輸出或者電阻的變化來量測壓力的大小。

上述後端壓力感測器361、前端壓力感測器362、第一末端壓力感測器363及第二末端壓力感測器364可藉由設置於載片320上的線路(圖未示)連結於系統控制器140。上述線路可以暴露於載片320外部或者可以走線於載片320內。

繼續參照第4圖，製程室270係配置於裝載室260的背側。晶圓10可由裝載室260傳遞至製程室270以進行處理製程。在部分實施例中，製程室270包括一晶圓傳遞室271位於製程室270中央並與裝載室260連結。並且，晶圓傳遞室271中設置有晶圓傳遞模組350作為晶圓搬運傳遞裝置。在部分實施例中，晶圓傳遞模組350的結構特徵可與上述任一實施例所述的晶圓傳遞模組的結構特徵相似，為簡化說明，不再重複。

在部分實施例中，複數個製程反應室273設置在晶圓傳遞室271的外圈。晶圓藉由晶圓傳遞室271中的晶圓傳遞模組350自裝載室260移出並送至反應室273內進行加工。並且，晶圓藉由晶圓傳遞室271中的晶圓傳遞模組350自反應室273移出並移至裝載室260，以送離製程室270。

在部分實施例中，反應室273包括一晶圓座274用以承載晶圓。晶圓座274可為靜電式晶圓座(e-chuck)。或者， 晶圓座274係連結至一真空源，並藉由真空源所產生的真空固定半導體晶圓10於晶圓座274上方。

在部分實施例中，反應室273更包括一支撐銷275用以支撐等待加工的晶圓。支撐銷275穿設晶圓座274，並可連結於一升降構件(圖未示)，以在晶圓裝載於晶圓座274上或自晶圓座274卸除時使晶圓相對於晶圓座274上下移動。例如，可從晶圓座274內抬升到晶圓座274上以及從晶圓座274上調降到晶圓座274內。在部分實施例中，支撐銷275包括金屬材料、陶瓷材料或其他適合的材料。

第5圖顯示本發明之部分實施例之傳遞一晶圓10的方法500的流程圖。為了舉例，該流程以第1-4、6-7圖的示意圖來說明。在不同的實施例中，部分階段可以替換或是消去。可加入額外的特性至半導體裝置結構中。在不同的實施例中，部分上述特性可以替換或是消去。

方法500起始於操作510，其中沿一既定路徑移動晶圓傳遞模組300的載片320。在部分實施例中，晶圓傳遞模組300沿一既定路徑進入晶圓載具110、裝載室260或者製程室270內，並用以裝載位於晶圓載具110、裝載室260或者製程室270內的一晶圓10。或者，晶圓傳遞模組300沿一既定路徑進入晶圓載具110、裝載室260或者製程室270內，並用以卸除晶圓傳遞模組300上的一晶圓10於晶圓載具110、裝載室260或者製程室270中。在上述過程中，晶圓傳遞模組300的驅動組件310受系統控制器140所發出的電子訊號驅動，將晶圓傳遞模組300的載片320朝晶圓載具110、裝載室260或者製程室270移動。

方法500繼續於操作520，根據壓力感測器所產生的訊號判斷晶圓傳遞模組300的狀況是否有異常發生。在部分實施例中，如第3圖所示，晶圓傳遞模組300包括後端壓力感測器361、前端壓力感測器362、第一末端壓力感測器363及/或第二末端壓力感測器364設置於載片320之上。在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑前進的過程中，且在晶圓傳遞模組300的載片320未到達既定路徑的終點前，系統控制器140持續監控壓力感測器361-264所產生的訊號變化，以判斷晶圓傳遞模組300的狀況是否有異常發生。

舉例而言，如第6圖所示，在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑往晶圓載具110內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320未到達既定路徑終點(晶圓載具110內的晶圓10對齊載片320的第一段部R1與第二段部R2)之前，系統控制器140持續監控第一末端壓力感測器363與第二末端壓力感測器364所產生的訊號變化。在晶圓傳遞模組300沿既定路徑往晶圓載具110內前進，且在晶圓傳遞模組300到達既定路徑終點之前的過程中，若第一末端壓力感測器363以及第二末端壓力感測器364的訊號皆未發生變化，則判斷晶圓傳遞模組300的狀況為正常，持續晶圓傳遞模組300的移動(操作530)。

然而，在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑往晶圓載具110內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320到達既定路徑終點之前的過程中，若晶圓傳遞模組300的載片320如第6圖所示具有向下偏移的情況，第二末端壓力感測器364將因受到碰撞而產生訊號改變。當系統控制器140偵測此訊號變 化，即判斷晶圓傳遞模組300的狀況具有異常，並發出一控制訊號停止晶圓傳遞模組300的移動(操作540)。在部分實施例中，系統控制器140更發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)。

或者，在在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑往晶圓載具110內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320到達既定路徑終點之前的過程中，若晶圓傳遞模組300的載片320具有向上偏移的情況，第一末端壓力感測器363將因受到碰撞而產生訊號改變。當系統控制器140偵測此訊號變化，即判斷晶圓傳遞模組300的狀況具有異常，並發出一控制訊號停止晶圓傳遞模組300的移動(操作540)。在部分實施例中，系統控制器140更發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)。

藉由上述傳遞晶圓的方法500，晶圓傳遞模組300的載片320在移動的過程中由於內部機構的耗損或鬆脫，造成載片320的水平位置偏移，甚或無法穩定的保持水平狀態，而產生上下振動的問題可以得到避免。於是，可以避免晶圓10傳遞過程中的例如晶圓掉片、晶圓刮傷、以及晶圓載具110因撞擊而損壞等問題，進而減少生產上的損失。

又舉例而言，如第7圖所示，在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑往製程室270內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320未到達既定路徑終點(製程室270內的晶圓10對齊載片320的第一段部R1與第二段部R2)之前，系統控制器140持續監控第一末端壓力感測器363與第二末端壓力感測器364所產生的訊號變化。在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑 往製程室270內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320到達既定路徑終點之前的過程中，若第一末端壓力感測器363以及第二末端壓力感測器364的訊號皆未發生變化，則判斷晶圓傳遞模組300的狀況為正常，持續晶圓傳遞模組300的移動(操作530)。

然而，在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑往製程室270內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320到達既定路徑終點之前的過程中，若晶圓傳遞模組300的載片320如第7圖所示具有向上偏移的情況，第一末端壓力感測器363將因受到碰撞而產生訊號改變。當系統控制器140偵測此訊號變化，即判斷晶圓傳遞模組300的狀況具有異常，並發出一控制訊號停止晶圓傳遞模組300的移動(操作540)。在部分實施例中，系統控制器140更發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)以呼叫作業人員對晶圓傳遞模組300進行調校或維護。

或者，在晶圓傳遞模組300的載片320沿既定路徑往製程室270內前進，且在晶圓傳遞模組300的載片320到達既定路徑終點的過程中，若晶圓傳遞模組300的載片320具有向下偏移的情況，第二末端壓力感測器364將因受到碰撞而產生訊號改變。當系統控制器140偵測此訊號變化，即判斷晶圓傳遞模組300的狀況具有異常，並發出一控制訊號停止晶圓傳遞模組300的移動(操作540)。或者，系統控制器140可發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)以呼叫作業人員對晶圓傳遞模組300進行調校或維護。

藉由上述傳遞晶圓的方法500，晶圓傳遞模組300 在移動的過程中由於內部機構的耗損或鬆脫，造成載片320的水平位置偏移，甚或無法穩定的保持水平狀態，而產生上下振動的問題可以得到避免。於是可以避免晶圓傳遞過程中的例如晶圓掉片、晶圓刮傷、以及製程室270因撞擊而損壞等問題，進而減少生產上的損失。

在上述實施例中，如第3圖所示，由於第一末端壓力感測器363與第二末端壓力感測器364是設置於載片320遠離驅動組件310的第二端342，第一末端壓力感測器363與第二末端壓力感測器364可以較後端壓力感測器361及前端壓力感測器362更早偵測出晶圓傳遞模組300的異常狀況，故可減少晶片刮傷的程度並避免晶片發生破損。因此，後端壓力感測器361及前端壓力感測器362可以省略設置。然而，本發明的實施例並不僅此為限，系統控制器140亦可針對後端壓力感測器361及前端壓力感測器362的訊號進行偵測，並根據後端壓力感測器361及前端壓力感測器362的訊號是否具有變化而判斷晶圓傳遞模組300的狀況是否具有異常。

第8圖顯示本發明之部分實施例之傳遞一晶圓1的方法600的流程圖。為了舉例，該流程以第1-4、9圖的示意圖來說明。在不同的實施例中，部分階段可以替換或是消去。可加入額外的特性至半導體裝置結構中。在不同的實施例中，部分上述特性可以替換或是消去。

方法600起始於操作610，其中以晶圓傳遞模組300移動晶圓10。在部分實施例中，晶圓傳遞模組300的載片320沿一既定路徑自晶圓載具110傳遞晶圓10至裝載室260。或者，晶 圓傳遞模組300的載片320沿一既定路徑自裝載室260傳遞晶圓10至製程室270。或者，晶圓傳遞模組300的載片320沿一既定路徑自製程室270傳遞晶圓10至裝載室260。在上述傳遞過程中，晶圓10放置於晶圓傳遞模組300的載片320之上，並覆蓋載片320上的部分或者全部的壓力感測器。

舉例而言，如第9圖所示，晶圓10放置於晶圓傳遞模組300的載片320相對於第一段部R1與第二段部R2的上表面243之上，並覆蓋設置於第一段部R1與第二段部R2的上表面243的後端壓力感測器361與前端壓力感測器362。

方法600繼續於操作620，根據壓力感測器所產生的訊號判斷晶圓傳遞模組300的狀況是否有異常發生。在部分實施例中，系統控制器140同時針對後端壓力感測器361及前端壓力感測器362的訊號進行比對，以判斷載片320在平行長軸線L的方向上是否產生水平高度的偏移。

詳而言之，系統控制器140將後端壓力感測器361與前端壓力感測器362發出的訊號進行比較。由於後端壓力感測器361與前端壓力感測器362相隔橫軸線T(第3圖)相同距離，若載片320在平行長軸線L的水平高度為一致，晶圓10提供在後端壓力感測器361的壓力與晶圓10提供在前端壓力感測器362的壓力也會趨近相同。若後端壓力感測器361與前端壓力感測器362所偵測的訊號間具有差異，則可判斷載片320在平行長軸線L的方向上可能產生水平高度的偏移。

因此，在晶圓10移動過程中，當系統控制器140偵測後端壓力感測器361與前端壓力感測器362所提供的訊號兩 者間具有差異時，系統控制器140即發出一驅動訊號停止移動晶圓10(操作640)並且選擇性發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)以呼叫作業人員對晶圓傳遞模組300進行調校或維護。相反地，在晶圓10移動過程中，當系統控制器140持續偵測後端壓力感測器361與前端壓力感測器362所提供的訊號兩者間皆為相同時，則判斷傳遞過程正常，而繼續移動晶圓10(操作630)。

在部分實施例中，系統控制器140同時針對位於長軸線L兩側的二個後端壓力感測器361的訊號進行比對，以判斷載片320在平行橫軸線T(第3圖)的方向上是否產生水平高度的偏移。

詳而言之，系統控制器140將二個後端壓力感測器361發出的訊號進行比較。由於二個後端壓力感測器361相隔長軸線L相同距離，在晶圓10中心C位於長軸線L之上的狀況下，晶圓10提供在長軸線L左側的後端壓力感測器361的壓力相同於晶圓10提供在長軸線L右側的後端壓力感測器361的壓力。若二個後端壓力感測器361所偵測的訊號間具有差異，則可判斷位於晶圓傳遞模組300上的晶圓10可能發生偏移。

因此，在晶圓10移動過程中，當系統控制器140偵測二個後端壓力感測器361所提供的訊號兩者間具有差異時，系統控制器140即發出一驅動訊號停止移動晶圓10(操作640)並且選擇性發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)以呼叫作業人員對晶圓傳遞模組300進行調校或維護。相反地，在晶圓10移動過程中，當系統控制器140持續偵測二個後端壓力感 測器361所提供的訊號兩者間皆為相同時，則判斷晶圓10未發生偏移，而繼續移動晶圓(操作630)。

同樣的，系統控制器140亦可同時針對位於長軸線L兩側的二個前端壓力感測器362的訊號進行偵測，以判斷晶圓10在平行載片320的長軸線L上的方向是否已經發生偏移。詳而言之，在晶圓10移動過程中，當系統控制器140偵測二個前端壓力感測器362所提供的訊號兩者間具有差異時，系統控制器140即發出一驅動訊號停止移動晶圓10(操作640)並且選擇性發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)以呼叫作業人員對晶圓傳遞模組300進行調校或維護。相反地，在晶圓10移動過程中，當系統控制器140持續偵測二個前端壓力感測器362所提供的訊號兩者間皆為相同時，則判斷晶圓10未發生偏移，而繼續移動晶圓(操作630)。

在部分實施例中，系統控制器140同時針對後端壓力感測器361及前端壓力感測器362的訊號進行偵測，以判斷晶圓傳遞模組300的載片320是否發生震動。舉例而言，當系統控制器140偵測後端壓力感測器361及前端壓力感測器362的訊號持續發生固定或非固定幅度的來回震盪時，即可判斷晶圓傳遞模組300的載片320可能發生震動，進而發出一驅動訊號停止移動晶圓10並且選擇性發出一警告訊號來驅動警報裝置(圖未示)以呼叫作業人員對晶圓傳遞模組300進行調校或維護。

在部分實施例中，系統控制器140針對二個後端壓力感測器361以及二個前端壓力感測器362其中之一者的訊號進行偵測，以判斷晶圓10是否位於晶圓傳遞模組300。舉例而 言，當系統控制器140偵測二個後端壓力感測器361以及二個前端壓力感測器362其中之一者的訊號大於一既定數值時，即判斷晶圓10位於晶圓傳遞模組300。上述既定數值可將晶圓10放置於晶圓傳遞模組300時各壓力感測器所產生的數值預先儲存於系統控制器140。

在部分實施例中，如第9圖所示，系統控制器140更同時偵測第一段部R1與第二段部R2的下表面244的壓力感測器365、266的訊號，並利用上述方法500判斷晶圓傳遞模組300是否有異常發生。

本發明實施例的晶圓傳遞模組利用多個壓力感測器，在不干擾晶圓傳遞模組正常運作的情況下，隨時偵測晶圓傳遞模組的載片是否保持於正常的水平高度。於是，可以避免晶圓掉片、晶圓刮傷或機台被偏移的晶圓傳遞模組碰撞等問題，以有效提高晶圓製造的良率。另外一方面，作業人員也可以即時獲得警示通知並進行適當處理，使機台更穩定並提昇機台生產率。

本發明的實施例提供一種晶圓傳遞模組。晶圓傳遞模組包括一驅動組件。晶圓傳遞模組更包括一載片。載片設置於驅動組件上且包括置用於承載晶圓的一延伸部。延伸部沿一延伸方向自一第一端延伸至一第二端，且在延伸方向上依序包括一第一段部、一第二段部及一第三段部。第一段部與第二段部配置用於承載晶圓，且第二段部與第三段部的交界與第一端的距離大於晶圓的寬度晶圓傳遞模組也包括一第一末端壓力感測器。第一末端壓力感測器設置於載片的延伸部之上並配 置用於感測一壓力並根據所感測的壓力發出電子訊號。

在部分實施例中，晶圓傳遞模組更包括一後端壓力感測器及一前端壓力感測器。後端壓力感測器設置於第一段部。前端壓力感測器設置於第二段部。第一段部連結第二段部於一橫軸線。後端壓力感測器與橫軸線間的間距相同於前端壓力感測器與橫軸線的間距。

在部分實施例中，晶圓傳遞模組更包括二個後端壓力感測器。二個後端壓力感測器設置於第一段部並分別位於載片的一長軸線的兩側，且與長軸線相隔相同間距。

在部分實施例中，晶圓傳遞模組更包括二個前端壓力感測器。二個前端壓力感測器設置於第二段部並分別位於載片的長軸線的兩側，且與長軸線相隔相同間距。

在部分實施例中，晶圓傳遞模組更包括一第二末端壓力感測器，第一末端壓力感測器設置於載片相對於第三段部的一上表面，且第二末端壓力感測器設置於載片相對於第三段部的一下表面。

本發明的實施例提供一種傳遞一晶圓的方法。傳遞晶圓的方法包括沿一既定路徑移動一晶圓傳遞模組的一載片。傳遞晶圓的方法更包括根據晶圓傳遞模組的複數個壓力感測器所產生的訊號判斷晶圓傳遞模組的狀況是否有異常發生。傳遞晶圓的方法也包括當晶圓傳遞模組的狀況判定為異常時，停止移動晶圓傳遞模組的載片。

在部分實施例中，晶圓傳遞模組的異常狀況發生於壓力感測器受碰撞時。

在部分實施例中，上述方法包括承載晶圓於晶圓傳遞模組上，並同時比對壓力感測器中受晶圓覆蓋的二個壓力感測器的訊號。當二個壓力感測器的訊號相異時，停止移動晶圓傳遞模組的載片。

在部分實施例中，載片自一第一端沿一延伸方向延伸至一第二端，且載片的一長軸線平行上述延伸方向。同時比對壓力感測器中受晶圓覆蓋的二個壓力感測器的訊號的操作包括同時比對分別位於載片的長軸線的二側的二個壓力感測器的訊號。

或者，同時比對壓力感測器中受晶圓覆蓋的二個壓力感測器的訊號的操作包括同時比對分別位於載片的橫軸線的二側的二個壓力感測器的訊號。

以上概略說明了本發明數個實施例的特徵，使所屬技術領域中具有通常知識者對於後續本發明的詳細說明可更為容易理解。任何所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解到本說明書可輕易作為其它結構或製程的變更或設計基礎，以進行相同於本發明實施例的目的及/或獲得相同的優點。任何所屬技術領域中具有通常知識者也可理解與上述等同的結構或製程並未脫離本發明之精神和保護範圍內，且可在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。

Claims (9)

1. 一種晶圓傳遞模組，適用於承載一晶圓，包括：一驅動組件；一載片，設置於該驅動組件上且包括用於承載該晶圓的一延伸部，其中該延伸部沿一延伸方向自一第一端延伸至一第二端，且在該延伸方向上依序包括一第一段部、一第二段部及一第三段部，該第一段部與該第二段部配置用於承載該晶圓，且該第二段部與該第三段部的交界與該第一端的距離大於該晶圓的寬度；以及一第一末端壓力感測器，設置於該延伸部的該第三段部並配置用於感測一壓力並根據所感測的壓力發出電子訊號，其中該壓力係由該第一末端壓力感測器受到碰撞所產生。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓傳遞模組，更包括：一後端壓力感測器，設置於該第一段部；以及一前端壓力感測器，設置於該第二段部，其中該第一段部連結該第二段部於一橫軸線，該後端壓力感測器與該橫軸線間的間距相同於該前端壓力感測器與該橫軸線的間距。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓傳遞模組，更包括二個後端壓力感測器，該二個後端壓力感測器設置於該第一段部並分別位於該載片的一長軸線的兩側，且與該長軸線相隔相同間距。
4. 如申請專利範圍第3項所述之晶圓傳遞模組，更包括二個前端壓力感測器，該二個前端壓力感測器設置於該第二段部並分別位於該載片的該長軸線的兩側，且與該長軸線相 隔相同間距。
5. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓傳遞模組，更包括一第二末端壓力感測器，該第一末端壓力感測器設置於該載片相對於該第三段部的一上表面，且該第二末端壓力感測器設置於該載片相對於該第三段部的一下表面。
6. 一種傳遞一晶圓的方法，包括：沿一既定路徑移動一晶圓傳遞模組的一載片；根據該晶圓傳遞模組的複數個壓力感測器所產生的訊號判斷該晶圓傳遞模組的狀況是否有異常發生；以及當該晶圓傳遞模組的狀況判定為異常時，停止移動該晶圓傳遞模組的該載片，其中該晶圓傳遞模組的異常狀況發生於該等壓力感測器受碰撞時。
7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，更包括承載該晶圓於該晶圓傳遞模組上，並同時比對該等壓力感測器中受該晶圓覆蓋的二個壓力感測器的訊號，當該二個壓力感測器的訊號相異時，停止移動該晶圓傳遞模組的該載片。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該載片自一第一端沿一延伸方向延伸至一第二端，且該載片的一長軸線平行該延伸方向；其中，同時比對該等壓力感測器中受該晶圓覆蓋的二個壓力感測器的訊號的操作包括同時比對分別位於該載片的該長軸線的二側的二個壓力感測器的訊號。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該載片自一第一端沿一延伸方向延伸至一第二端，且該載片的一橫軸線垂直 直該延伸方向且通過該晶圓的中心；其中，同時比對該等壓力感測器中受該晶圓覆蓋的二個壓力感測器的訊號的操作包括同時比對分別位於該載片的該橫軸線的二側的二個壓力感測器的訊號。