TWI673218B - 裝載設備及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備和一種裝載設備操作方法。操作方法包含以下步驟。將晶圓載具裝載到裝載設備的載台上。載台被配置成承載晶圓載具，且可移動地耦接到裝載設備的主體，以移動到主體的空間內並移動出所述空間。載台在待機位置、上升位置和中間位置之間垂直地移動；在空間內部將載台從中間位置水平地移動到門接合位置；將載台定位在門接合位置處，以及打開晶圓載具的載具門。將載台從門接合位置水平地移動到中間位置，以及在打開載具門之後，在空間外部的上升位置與卸載位置之間水平地移動載台。

Description

裝載設備及其操作方法
本發明的實施例是有關於一種裝載設備和其操作方法，特別是有關於一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備和其操作方法。
半導體晶圓(semiconductor wafer)(下文簡稱為晶圓)通常會經歷由裝載台在製造設施之間進行傳送的處理步驟。舉例來說，半導體晶圓儲存在具有載具門的晶圓載具(wafer cassette)中，以在傳送期間保護晶圓並避免受損。在每一處理站，必需打開載具門，以使晶圓可以卸載到處理系統中。通常是由操作人員手動地打開/關閉載具門並卸載晶圓。在現代製造設施中，著重在處理區域中的無人化。因此，需要可以自動地打開/關閉載具門並卸載晶圓，以最小化污染和人力要求的裝載台。
根據一些實施例，提供一種用於處理含有多個晶圓的晶 圓載具的裝載設備的操作方法。操作方法包含以下步驟。將晶圓載具裝載到裝載設備的載台上。載台被配置成承載晶圓載具且可移動地耦接到裝載設備的主體，以移動到主體的空間內並移動出所述空間。在待機位置、上升位置和中間位置三者之間垂直地移動載台，其中中間位置在主體的空間內部。在主體的空間內部，將載台從中間位置水平地移動到門接合位置。將載台定位在門接合位置處並打開晶圓載具的載具門。將載台從門接合位置水平地移動到中間位置。在打開晶圓載具的載具門之後，在主體空間外部的上升位置與卸載位置之間水平地移動載台。
根據一些替代性實施例，提供一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具且連接到處理系統的裝載設備的操作方法。操作方法包含以下步驟。將晶圓載具裝載到裝載設備的載台上。載台被配置成承載晶圓載具且可移動地耦接到裝載設備的主體，以移動到主體的空間內並移動出所述空間。將載台向下移動到主體的空間中。在主體的空間內部打開晶圓載具的載具門。將載台移動出主體的空間到卸載位置。在卸載位置處，在晶圓載具與處理系統的連接介面之間存在預定空隙。將載台定位在卸載位置處，且將裝載設備的主體連接到處理系統。將主體的前面板耦接到處理系統的連接介面。
根據一些替代性實施例，提供一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備。裝載設備包含主體、載台、載台移動器和控制器。主體包含空間。載台被配置成承載晶圓載具且可移 動地耦接到主體，以相對於主體的空間進行移動。載台移動器可操作地耦接到載台以驅動載台。控制器耦接到載台移動器，以控制載台從待機位置垂直地移動進入主體的空間到中間位置，在主體的空間內部的中間位置及門接合位置之間水平地移動，從中間位置垂直地移動離開主體的空間到上升位置，以及在主體空間外部的上升位置與卸載位置之間水平地移動。
50‧‧‧晶圓載具
50a‧‧‧前側
52‧‧‧晶圓
54‧‧‧載具門
100‧‧‧裝載設備
110‧‧‧主體
110a‧‧‧空間
112‧‧‧前面板
112a‧‧‧安裝區域
114‧‧‧頂面板
114a‧‧‧開口
120‧‧‧載台
122‧‧‧銷
130‧‧‧載台移動器
132‧‧‧z軸機構
134‧‧‧y軸機構
140‧‧‧控制器
150‧‧‧映射感測器
160‧‧‧門接合機構
200‧‧‧處理系統
202‧‧‧連接介面
300、400‧‧‧操作方法
302、304、306、308、310、312、314、316、318、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420‧‧‧步驟
A1、A2、A3、A4‧‧‧箭頭
C‧‧‧預定空隙
G‧‧‧間隙
HD1‧‧‧第一水平距離
HD2‧‧‧第二水平距離
P1‧‧‧待機位置
P2‧‧‧中間位置
P3‧‧‧門接合位置
P4‧‧‧上升位置
P5‧‧‧卸載位置
PL1、PL2‧‧‧平面
S‧‧‧安全空隙
VD1‧‧‧第一垂直距離
VD2‧‧‧第二垂直距離
Y‧‧‧y軸
Z‧‧‧z軸
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本發明的各個態樣。應注意，根據本行業中的標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。
圖1A是說明根據本發明的一些實施例的上面裝載有晶圓載具的裝載設備的前視圖。
圖1B是說明根據本發明的一些實施例的連接到處理系統的裝載設備的示意性剖面圖。
圖2是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的控制單元的方塊示意圖。
圖3A到圖3F是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的操作方法的示意性剖面圖。
圖4A到圖4C是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的操作方法的示意性剖面圖。
圖5A和圖5B是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的操作方法的流程圖。
以下揭露內容提供用於實作本發明的不同特徵的諸多不同的實施例或實例。以下闡述組件及排列的具體實例以簡化本揭露內容。當然，該些僅為實例且不旨在進行限制。舉例而言，以下說明中將第一特徵形成於第二特徵「之上」或第二特徵「上」可包括其中第一特徵及第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且亦可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵、進而使得所述第一特徵與所述第二特徵可能不直接接觸的實施例。另外，本發明可能在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。此種重複使用是出於簡潔及清晰的目的，但自身並不表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
另外，為了易於描述圖中所示的一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係，本文中可使用例如「在...下」、「在...下方」、「下部」、「上覆」、及「上部」等空間相對用語。除了圖中所繪示的取向之外，所述空間相對用語亦旨在涵蓋裝置在使用或操作時的不同取向。設備可被另外取向(旋轉90度或在其他取向)，而本文所用的空間相對描述語可同樣相應地作出解釋。
圖1A是說明根據本發明的一些實施例的上面裝載有晶圓載具的裝載設備的前視圖；圖1B是說明根據本發明的一些實施 例的連接到處理系統的裝載設備的示意性剖面圖；圖2是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的控制單元的方塊示意圖。參考圖1A、圖1B和圖2，提供用於連接(dock)處理系統200，且裝載(load)或卸載(unload)含有多個晶圓52的晶圓載具(wafer cassette)50的裝載設備100。晶圓載具50可具有位於晶圓載具50的前側50a處的載具門54，以在製造設施內進行輸送期間保護晶圓52而使其免於受污染和受損。載具門54可被打開及/或移除，以准許在晶圓載具50介接(interface)到處理系統200時，從晶圓載具50中取出晶圓52。晶圓載具50的標準結構可具有以特定配置提供的銷(pin)、埠(port)和閂鎖機構(latch mechanism)，但不限於此。舉例來說，裝載設備100可用於將晶圓載具50定位在預期位置處，使得由晶圓載具50密封的晶圓52可被運輸且卸載到處理系統200中。在裝載或傳送晶圓載具50期間，載具門54可由晶圓載具50的鎖定機構(locking mechanism)(例如閂鎖元件或其它合適的鎖定裝置)關閉或鎖定。在一些實施例中，鎖定機構可依據國際半導體設備和材料產業協會(Semiconductor Equipment and Materials International，SEMI)的規定標準化。鎖定機構可在載具門54必須關閉(例如在運輸期間)的期間確保載具門54保持關閉。也可打開或解鎖載具門54，以用於將晶圓52卸載到處理系統200中或在製程完成之後，將晶圓52裝載回到晶圓載具50。在一些實施例中，裝載設備100提供在處理系統200的連接介面(docking interface)202的一側上。也就是說，裝載 設備100位於待進行對晶圓52的處理的環境的外部。
在一些實施例中，裝載設備100包含主體110、載台120、載台移動器130和控制器140。主體110可包含空間110a和前面板112。當將裝載設備100連接到處理系統200時，前面板112耦接到處理系統200的連接介面202。在一些實施例中，主體110可包含連接到前面板112的頂面板114。舉例來說，空間110a可至少由頂面板114和前面板112界定。頂面板114可具有使得空間110a與外部環境連通的開口114a。舉例來說，開口114a的大小可足夠大以允許載台120移動穿過所述開口114a。
載台120可被配置成承載晶圓載具50且可移動地耦接到主體110，以相對於主體110的空間110a穿過開口114a移動。舉例來說，載台120可包含設置在載台120的頂部表面上的至少一個銷122，以用於將晶圓載具50耦接到載台120。載台120的銷122可配合到晶圓載具50的底部上的對位組件(alignment component)，使得在晶圓載具50被引導到載台120的銷112上之後，晶圓載具50可被固定在載台120上。載台移動器130可操作地(operationally)耦接到載台120以驅動載台120。控制器140可耦接到載台移動器130，以控制載台120從待機位置(standby position)垂直地(vertically)移動進入主體110的空間110a到中間位置(intermediate position)，在主體110空間110a內部的中間位置及門接合位置(door engaging position)之間水平地移動，從中間位置垂直地移動離開主體110的空間110a到上升位置(lifting position)，以及在主體110空間110a外部的上升位置與卸載位置(unloading position)之間水平地移動。將於圖3A到圖3F更詳細地描述載台120的移動模式。
在一些實施例中，當載台120被控制為處在卸載位置(如圖1中所示)時，在晶圓載具50的前側50a與處理系統200的連接介面202之間存在預定空隙(predetermined clearance)C。舉例來說，預定空隙C可大約為30mm。在一些實施例中，預定空隙C可被設計成適用地滿足SEMI標準。
取決於設計要求，控制器140可設置在主體110的任何部分中。在一些實施例中，控制器140可為通過程式指令或編碼控制載台移動器130的移動的計算裝置，但不限於此。在一些實施例中，載台移動器130可包含分別進行操作，以沿著z軸Z和y軸Y移動載台120的z軸機構132和y軸機構134。舉例來說，z軸機構132和y軸機構134可分別包含馬達齒輪(motor gears)、用於引導載台120的導軌(guide rails)和其它驅動元件。z軸機構132和y軸機構134可被實施為用於升高和平移承載晶圓載具50的載台120的任何合適機構。在一些其它實施例中，載台移動器130可更包含進行操作以沿著x軸移動載台120的x軸機構(未示出)，藉此提供對載台120進行各種移動的可能性。
在一些實施例中，裝載設備100可包含映射感測器(mapping sensor)150。舉例來說，映射感測器150可設置在主體110中並耦接到控制器140。在一些實施例中，映射感測器150 可在由載台120承載的晶圓載具50從中間位置移動到上升位置時，映射晶圓52以確定晶圓52的數目。舉例來說，映射感測器150可為安裝在前面板112上以掃描晶圓載具50中的晶圓52的光學感測器，藉此無需使用機械臂進行耗時的映射操作。映射感測器150可為其它類型的感測器，但不限於此。
在一些實施例中，裝載設備100可包含門接合機構(door engaging mechanism)160。舉例來說，前面板112可具有位於主體110的上部部分處的安裝區域112a，且映射感測器150和門接合機構160可配置在安裝區域112a中。在一些實施例中，晶圓載具50的動作(motion)可使門接合機構160與載具門54(例如鎖定機構)相互作用。載台120可使載具門54上的鎖定機構及門接合機構160接合(engagement)。舉例來說，門接合機構160可接合並操作載具門54的鎖定機構，且接著在承載晶圓載具50的載台120定位在門接合位置處時打開載具門54。換句話說，門接合機構160可用於自動地解鎖及/或打開及/或移除載具門54，以允許接近晶圓52。承載晶圓載具50的載台120可穿過頂面板114的開口114a移動到空間110a中的門接合位置，以用於接合載具門54上的鎖定機構及門接合機構160。舉例來說，當載具門54的鎖定機構與裝載設備100的對應門接合機構160物理地接觸時，控制器140可控制門接合機構160解鎖並打開載具門54。門接合機構160的類型可取決於載具門的鎖定機構的設計，但本發明的實施例並不以此為限。
在一些實施例中，在門接合機構160解鎖並打開載具門54之後，載具門54可留在門接合機構160上，以允許方便地接近晶圓載具50內部的晶圓52，從而用於取出晶圓載具50來執行後續步驟。在一些其它實施例中，在門接合機構160解鎖載具門54之後，載具門54可保留在晶圓載具50上，直到由載台120所承載的晶圓載具50移動到某些位置，接著，通過配置在處理系統200中或除了裝載設備100的其它機構從晶圓載具50上移除載具門54，使得可從晶圓載具50中取出晶圓52並將晶圓52裝載到處理系統200中，以用於後續製程。在完成對晶圓52的處理之後，將經處理的晶圓52儲存回到晶圓載具50中。在一些實施例中，承載晶圓載具50的載台120可在空間110a中移動到門接合位置，使得由門接合機構160固持的載具門54可被安裝回到晶圓載具50上。隨後，門接合機構160可關閉並鎖定載具門54，以緊固晶圓載具50。在一些其它實施例中，在經處理的晶圓52被裝載回到晶圓載具50中之後，可使用由配置在處理系統200中的機構存放的載具門54來關閉晶圓載具50。隨後，載台120可使晶圓載具50及門接合機構160接合，以用於鎖定載具門54。
圖3A到圖3F是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的操作方法的示意性剖面圖。舉例來說，晶圓載具50可被裝載到裝載設備100的載台120上。載台120可在待機位置、上升位置和中間位置三者之間垂直地移動，在中間位置及門接合位置之間水平地移動，並在上升位置與卸載位置之間水平地移動。圖3A 到圖3F依序說明在將晶圓載具50設置在載台120上後所述載台的操作。
首先，參考圖3A，載台120在空間110a外部且載台120的頂部表面上裝載晶圓載具50的位置稱作待機位置P1。舉例來說，晶圓載具50可由空中升降機運輸設備(overhead hoist transport，OHT)或其它合適的運輸設備裝載到裝載設備100的載台120上。舉例來說，晶圓載具50可由銷122固定在載台120上，以確保在移動晶圓載具50時受到適當定位。在一些實施例中，在待機位置P1處，晶圓載具50的前側50a所在的平面PL1與主體110的前面板112所在的平面PL2之間存在間隙G。平面PL2可視為x軸和z軸所在的參考平面。舉例來說，間隙G可大約為98mm或在98±10% mm的範圍內。在一些實施例中，間隙G減去預定空隙C可被視為晶圓載具50與處理系統200之間的安全空隙S。舉例來說，安全空隙S可為約68±10% mm。
接下來，參考圖3B，承載晶圓載具50的載台120可被控制為由載台移動器130的z軸機構132在z軸Z上沿由箭頭A1所指示的方向從待機位置P1向下移動到中間位置P2。舉例來說，承載晶圓載具50的載台120移動了第一垂直距離VD1。在一些實施例中，所承載的晶圓載具50可從空間110a外部移動穿過頂面板114的開口114a，且接著移動到主體110的空間110a中。
參考圖3C，承載晶圓載具50的載台120可在y軸Y上沿由箭頭A2所指示的方向從中間位置P2向前移動到空間110a內 的門接合位置P3。舉例來說，載台120所承載的晶圓載具50由載台移動器130的y軸機構134接近於主體110的前面板112地移動第一水平距離HD1。第一水平距離HD1可大約為37mm或在37±10% mm的範圍內。當載台120定位在門接合位置P3處時，載具門54及門接合機構160對準，以允許水平地接近晶圓載具50。隨後，門接合機構160可解鎖並打開載具門54。
參考圖3D，在從晶圓載具50移除載具門54之後，承載晶圓載具50的載台120可在y軸Y上沿由箭頭A3所指示的方向(與由箭頭A2所指示的方向相反)從門接合位置P3向後移動回到中間位置P2。由載台120所承載的晶圓載具50遠離主體110的前面板112移動第一水平距離HD1。換句話說，承載晶圓載具50的載台120可由載台移動器130的y軸機構134在中間位置P2及門接合位置P3之間以水平往返方式移動。在一些其它實施例中，可從晶圓載具50移除載具門54。舉例來說，在將由載台120所承載的晶圓載具50從門接合位置P3移動到中間位置P2時，載具門54可留在門接合機構160上，藉此暴露晶圓52。
參考圖3E，承載晶圓載具50的載台120可在z軸Z上沿由箭頭A4所指示的方向(與由箭頭A1所指示的方向相反)從中間位置P2向上移動到上升位置P4。舉例來說，載台120可被控制為從空間110a內部移動第二垂直距離VD2到空間110a外部。在一些實施例中，第二垂直距離VD2大於第一距離VD1。舉例來說，載台120從中間位置P2穿過待機位置P1移動到上升位 置P4，且待機位置P1的高度低於上升位置P4的高度。在一些實施例中，上升位置P4的位置可按需要改變高度，以符合不同類型的處理系統200的要求。在沿著z軸Z將載台120從中間位置P2向上移動到上升位置P4的期間，可控制映射感測器150來映射晶圓52。通過在從中間位置P2移動到上升位置P4期間映射晶圓52，可獲得晶圓映射資訊(wafer mapping information)(例如晶圓52的數目、每一晶圓52的狹槽(slot)位置和定向(orientation)等)。
在一些實施例中，在載台120定位在上升位置P4之後，裝載設備100可連接到處理系統200。舉例來說，主體110的前面板112耦接到處理系統200的連接介面202。在裝載設備100連接到處理系統200之後，承載晶圓載具50的載台120可在不受到干擾的情況下，在安全空隙S的範圍內沿著y軸Y接近於或遠離處理系統200的連接介面202地移動。
參考圖3F，承載晶圓載具50的載台120可在y軸Y上沿由箭頭A2所指示的方向從上升位置P4向前移動到卸載位置P5。舉例來說，由載台120所承載的晶圓載具50接近於處理系統200的連接介面202地移動第二水平距離HD2。第二水平距離HD2可在例如大約68mm到大約98mm的範圍內。在一些實施例中，在卸載位置P5處，在晶圓載具50的前側50a與前面板112所在的平面PL2或處理系統200的連接介面202之間存在預定空隙C。在一些其它實施例中，承載晶圓載具的載台120向前移動大約為 98mm的第二水平距離HD2，晶圓載具50的前側50a與處理系統200的連接介面202對準。在一些實施例中，承載晶圓載具50的載台120可在上升位置P4與卸載位置P5之間以水平往返方式移動。在載台120定位在卸載位置P5處之後，可從晶圓載具50取出晶圓52並將其運輸到處理系統200中，以用於後續製程。
圖4A到圖4C是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備100的操作方法的示意性剖面圖，在所述方法中從處理系統200卸載晶圓52。舉例來說，當在處理系統200中完成製程之後，可將晶圓52裝載回到晶圓載具50中。當晶圓52已被處理且被裝回到晶圓載具50時，使由載台120所承載的晶圓載具50遠離處理系統200移動。應理解，裝載設備100的卸載操作方法可以是圖3A到3F中示出的步驟的反轉步驟，且為簡潔起見省略了詳細描述。
參考圖4A，在晶圓載具50遠離處理系統200移動之後，從處理系統200分離(undock)裝載設備100。舉例來說，將主體110的前面板112與處理系統200的連接介面202分離。承載晶圓載具50的載台120可在y軸Y上沿由箭頭A3所指示的方向從卸載位置P5向後移動第二水平距離HD2到上升位置P4。
參考圖4B，載台120移動到主體110的空間110a中，以關閉晶圓載具50的載具門54。舉例來說，在從處理系統200分離裝載設備100之後，承載晶圓載具50的載台120可在z軸Z上沿由箭頭A1所指示的方向從上升位置P4向下移動第一垂直距離 VD1到中間位置P2。隨後，載台120可在y軸Y上沿由箭頭A2所指示的方向向前移動到門接合位置P3。當載台120定位在門接合位置P3處時，門接合機構160可關閉及/或鎖定載具門54，使得將經處理晶圓52密封在晶圓載具50中。
參考圖4C，在關閉晶圓載具50的載具門54之後，承載晶圓載具50的載台120可在y軸Y上沿由箭頭A3所指示的方向從門接合位置P3向後移動第一水平距離HD1到中間位置P2。隨後，承載晶圓載具50的載台120可在z軸Z上沿由箭頭A4所指示的方向向上移動第一垂直距離VD1到待機位置P1。舉例來說，由載台120所承載的晶圓載具50從主體110的空間110a內部移動到空間110a外部。在一些實施例中，在待機位置P1處，儲存在晶圓載具50中的經處理晶圓52準備運輸到後續的處理站。
圖5A和圖5B是說明根據本發明的一些實施例的裝載設備的操作方法的流程圖。參考圖5A，將晶圓52裝載到處理系統200的操作方法300在步驟302處開始，且在步驟304中，在主體110的空間110a外部將晶圓載具50裝載到載台120上的待機位置P1處。在步驟306中，控制載台120垂直地移動到主體110的空間110a中的中間位置P2。在步驟308中，控制載台120水平地移動到主體110的空間110a內的門接合位置P3。在步驟310中，將載台120定位在門接合位置P3處並打開晶圓載具50的載具門54。
在步驟312中，在打開載具門54之後，控制載台120水平地移動回到中間位置P2。在步驟314中，控制載台120從主體 110的空間110a內部到空間110a外部垂直地移動到上升位置P4，且將裝載設備100連接到處理系統200。在步驟316中，控制載台120水平地移動到卸載位置P5。在將晶圓52卸載到處理系統200中之後，將晶圓52裝載到處理系統200的操作方法300在步驟318處完成。
參考圖5B，從處理系統200卸載晶圓52的操作方法400在步驟402處開始，且在步驟404中，在處理之後將經處理的晶圓52裝載到晶圓載具50中。在步驟406中，從處理系統200分離裝載設備100。在步驟408中，控制載台120從卸載位置P5水平地移動到上升位置P4。在步驟410中，控制載台120垂直地移動到中間位置P2，且將載台120所承載的晶圓載具50從空間110a外部移動到空間110a內部。在步驟412中，控制載台120水平地移動到門接合位置P3。在步驟414中，將載台120定位在門接合位置P3處，且關閉晶圓載具50的載具門54。在步驟416中，控制載台120水平地移動回到中間位置P2。在步驟418中，控制載台120垂直地移動到待機位置P1。在將載台120定位在待機位置P1處之後，從處理系統200卸載晶圓52的操作方法400在步驟420處完成。
基於上文，裝載設備包含控制載台移動器在y軸和z軸上移動載台的控制器，這允許將晶圓載具移動到主體中，以打開載具門。由於載具門是由裝載設備打開，因此可減少人力要求。另外，在待機位置處，在晶圓載具的側面與前面板所在的平面之 間存在間隙。所述間隙可視為避免在裝載設備連接到處理系統期間發生干擾的安全空隙。此外，在晶圓載具的側面與前面板所在的平面之間存在預定空隙。所述預定空隙可設計成適用地滿足SEMI標準。此外，在裝載設備中包含映射感測器的優勢包含在更接近晶圓的位置設置感測器以及無需使用機械臂進行耗時的映射操作。
根據一些實施例，提供一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備的操作方法。操作方法包含以下步驟。將晶圓載具裝載到裝載設備的載台上。載台被配置成承載晶圓載具且可移動地耦接到裝載設備的主體，以移動到主體的空間內並移動出所述空間。在待機位置、上升位置和中間位置三者之間垂直地移動載台，其中中間位置在主體的空間內部。在主體的空間內部，將載台從中間位置水平地移動到門接合位置。將載台定位在門接合位置處並打開晶圓載具的載具門。將載台從門接合位置水平地移動到中間位置。在打開晶圓載具的載具門之後，在主體空間外部的上升位置與卸載位置之間水平地移動載台。
在一些實施例中，在待機位置、上升位置和中間位置三者之間垂直地移動載台包括將載台從待機位置向下移動到中間位置，其中由載台所承載的晶圓載具從主體的空間外部移動到主體的空間內部。將載台從中間位置向上移動到上升位置，其中由載台所承載的晶圓載具從主體的空間內部移動到主體的所述空間外部。在一些實施例中，從待機位置到中間位置的第一垂直距離小 於從中間位置到上升位置的第二垂直距離。在一些實施例中，操作方法還包括在將載台從中間位置向上移動到上升位置期間映射晶圓。在一些實施例中，在主體的空間內部，將載台從中間位置水平地移動到門接合位置是相對於主體的前面板向前移動載台。在一些實施例中，將載台從門接合位置水平地移動到中間位置是相對於主體的前面板向後移動載台。在一些實施例中，晶圓載具由在主體的空間外部在上升位置與卸載位置之間移動的載台承載，且在上升位置與卸載位置之間水平地移動載台包括相對於主體的前面板所在的平面，將載台從上升位置向前移動到卸載位置。相對於前面板所在的所述平面，將載台從卸載位置向後移動到上升位置。在一些實施例中，載台在中間位置及門接合位置之間的第一水平距離小於載台在上升位置與卸載位置之間的第二水平距離。在一些實施例中，主體包括前面板，且晶圓載具包括與前面板面向同一方向的前側，當載台處於所述卸載位置時，晶圓載具的前側所在的平面與前面板所在的平面之間存在預定空隙。
根據一些替代實施例，提供一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具且連接到處理系統的裝載設備的操作方法。操作方法包含以下步驟。將晶圓載具裝載到裝載設備的載台上。載台被配置成承載晶圓載具且可移動地耦接到裝載設備的主體，以移動到主體的空間內並移動出所述空間。將載台向下移動到主體的空間中。在主體的空間內部打開晶圓載具的載具門。將載台移動出主體的空間到卸載位置。在卸載位置處，在晶圓載具與處理系統的 連接介面之間存在預定空隙。將載台定位在卸載位置處，且將裝載設備的主體連接到處理系統。將主體的前面板耦接到處理系統的連接介面。
在一些實施例中，操作方法還包括在將載台移動出主體的空間期間映射晶圓。在一些實施例中，操作方法還包括從處理系統分離主體，其中將主體的前面板與處理系統的連接介面分離。將載台移動到主體的空間中，以關閉晶圓載具的載具門。將載台向上移動到待機位置，其中由載台所承載的晶圓載具從主體的空間內部移動到外部。
根據一些替代實施例，提供一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備。裝載設備包含主體、載台、載台移動器和控制器。主體包含空間。載台被配置成承載晶圓載具且可移動地耦接到主體，以相對於主體的空間進行移動。載台移動器可操作地耦接到載台以驅動載台。控制器耦接到載台移動器，以控制載台從待機位置垂直地移動進入主體的空間到中間位置，在主體的空間內部的中間位置及門接合位置之間水平地移動，從中間位置垂直地移動離開主體的空間到上升位置，以及在主體空間外部的上升位置與卸載位置之間水平地移動。
在一些實施例中，載台移動器包括y軸機構和z軸機構，其分別耦接到控制器且沿著y軸和z軸驅動載台移動。在一些實施例中，載台通過載台移動器的y軸機構被驅動為分別在中間位置及門接合位置之間水平地移動第一水平距離，並在上升位置與 卸載位置之間水平地移動第二水平距離。在一些實施例中，第一水平距離小於第二水平距離。在一些實施例中，載台通過載台移動器的z軸機構被驅動為分別從待機位置垂直地移動第一垂直距離到中間位置，並從中間位置垂直地移動第二垂直距離到上升位置。在一些實施例中，第一垂直距離小於第二垂直距離。在一些實施例中，裝載設備還包括映射感測器，設置在主體中且映射晶圓。在一些實施例中，裝載設備適於連接到處理系統，主體包括耦接到處理系統的前面板，且晶圓載具包括與前面板面向同一方向的前側，當裝載設備連接到處理系統時，晶圓載具的前側所在的平面與主體的前面板所在的平面之間存在預定空隙。
以上概述了若干實施例的特徵，以使熟習此項技術者可更佳地理解本發明的各個態樣。熟習此項技術者應知，其可容易地使用本發明作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或達成與本文中所介紹的實施例相同的優點。熟習此項技術者亦應理解，該些等效構造並不背離本發明的精神及範圍，而且他們可在不背離本發明的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、代替、及變更。

Claims (10)

  1. 一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備的操作方法，所述操作方法包括：將所述晶圓載具裝載到所述裝載設備的載台上，其中所述載台被配置成承載所述晶圓載具且可移動地耦接到所述裝載設備的主體，以移動到所述主體的空間內並移動出所述空間；在待機位置、上升位置和中間位置三者之間垂直地移動所述載台，其中所述中間位置在所述主體的所述空間內部；在所述主體的所述空間內部，將所述載台從所述中間位置水平地移動到門接合位置；將所述載台定位在所述門接合位置處並打開所述晶圓載具的載具門；將所述載台從所述門接合位置水平地移動到所述中間位置；以及在打開所述晶圓載具的所述載具門之後，在所述主體的所述空間外部的所述上升位置與卸載位置之間水平地移動所述載台。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中在所述待機位置、所述上升位置和所述中間位置三者之間垂直地移動所述載台包括：將所述載台從所述待機位置向下移動到所述中間位置，其中由所述載台所承載的所述晶圓載具從所述主體的所述空間外部移動到所述主體的所述空間內部；以及將所述載台從所述中間位置向上移動到所述上升位置，其中由所述載台所承載的所述晶圓載具從所述主體的所述空間內部移動到所述主體的所述空間外部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的操作方法，其中從所述待機位置到所述中間位置的第一垂直距離小於從所述中間位置到所述上升位置的第二垂直距離。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中所述載台在所述中間位置及所述門接合位置之間的第一水平距離小於所述載台在所述上升位置與所述卸載位置之間的第二水平距離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中所述主體包括前面板，且所述晶圓載具包括與所述前面板面向同一方向的前側，當所述載台處於所述卸載位置時，所述晶圓載具的所述前側所在的平面與所述前面板所在的平面之間存在預定空隙。
  6. 一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具且連接到處理系統的裝載設備的操作方法，所述操作方法包括：將所述晶圓載具裝載到所述裝載設備的載台上，其中所述載台被配置成承載所述晶圓載具且可移動地耦接到所述裝載設備的主體，以移動到所述主體的空間內並移動出所述空間；將所述載台向下移動到所述主體的所述空間中；在所述主體的所述空間內部打開所述晶圓載具的載具門；將所述載台移動出所述主體的所述空間到卸載位置，其中在所述卸載位置處，在所述晶圓載具與所述處理系統的連接介面之間存在預定空隙；以及將所述載台定位在所述卸載位置處且將所述裝載設備的所述主體連接到所述處理系統，其中將所述主體的前面板耦接到所述處理系統的所述連接介面。
  7. 一種用於處理含有多個晶圓的晶圓載具的裝載設備，所述裝載設備包括：主體，包括空間；載台，配置成承載所述晶圓載具且可移動地耦接到所述主體，以相對於所述主體的所述空間移動；載台移動器，可操作地耦接到所述載台以驅動所述載台；以及控制器，耦接到所述載台移動器，以控制所述載台從待機位置垂直地移動進入所述主體的所述空間到中間位置，在所述主體的所述空間內部的所述中間位置及門接合位置之間水平地移動，從所述中間位置垂直地移動離開所述主體的所述空間到上升位置，以及在所述主體的所述空間外部的所述上升位置與卸載位置之間水平地移動。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的裝載設備，其中所述載台移動器包括y軸機構和z軸機構，其分別耦接到所述控制器且沿著y軸和z軸驅動所述載台移動。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的裝載設備，其中所述載台通過所述載台移動器的所述y軸機構被驅動為分別在所述中間位置與所述門接合位置之間水平地移動第一水平距離，並在所述上升位置與所述卸載位置之間水平地移動第二水平距離。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的裝載設備，其中所述第一水平距離小於所述第二水平距離。
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