TWI737996B - 晶圓載具監控系統及其監控方法 - Google Patents

Abstract

一種晶圓載具監控系統包括監控模組，監控模組用以接收由感測 器所感測到的晶圓盒的狀態的感測數據，並記錄在第一時間點與在第二時間點之間由感測器所感測到晶圓盒於狀態下的監控資訊，並將第一時間點及第二時間點之間的監控資訊傳送給外部裝置；第一時間點是當晶圓傳載裝置開始改變晶圓盒的狀態的時間點，及第二時間點是當晶圓傳載裝置停止對晶圓盒改變狀態的時間點。本發明還提供一種晶圓傳載裝置的監控方法，可即時監控晶圓盒內的環境狀態。

Description

晶圓載具監控系統及其監控方法

本發明涉及晶圓載具傳送的技術領域，特別是一種晶圓載具監控系統及晶圓傳載裝置的監控方法。

隨著科技的進步，各式電子產品的生產商發現影響成品良率的因素，除了相關製程設計及控制外，半成品及成品在運載或是製作過程中，其所處的環境狀態，對最終的成品良率也存在著直接或是間接的相關性。是以對於晶圓設備製造廠而言，從生產商取得影響成品良率的製程參數，進而客製化生產商所需要的晶圓設備的技術已漸漸成為發展趨勢。

晶圓的半成品或成品在運載或是製作過程中易受環境狀態影響的問題是晶圓設備製造廠及生產商所欲即時關注的，舉凡晶圓所處環境的溫濕度、水平高低、振動幅度等等。然而現有技術仍缺乏即時監控該等環境因素的監控系統，依然存在無法穩定控制成品良率的問題。

為了解決先前技術的問題，本發明的主要目的在提供一種晶圓載具監控系統，藉由監控晶圓盒內的環境狀態，以期提升成品良率。

為達上述目的，本發明首先提供一種晶圓載具監控系統，與承載晶圓盒的晶圓傳載裝置連接，晶圓盒中容納至少一個感測器，感測器用 以持續感測晶圓盒的狀態以得到感測數據，其中晶圓載具監控系統包括監控模組，監控模組用以接收由感測器所感測到的晶圓盒的狀態的感測數據，並記錄在第一時間點與在第二時間點之間由感測器所感測到晶圓盒於狀態下的監控資訊，並將第一時間點及第二時間點之間的監控資訊傳送給外部裝置。其中，第一時間點是當晶圓傳載裝置開始改變晶圓盒的狀態的時間點，及第二時間點是當晶圓傳載裝置停止對晶圓盒改變狀態的時間點。

此外，本發明還提供一種晶圓傳載裝置的監控方法，其中晶圓傳載裝置內承載有晶圓盒，監控方法包括：感測晶圓盒的狀態以得到感測數據；接收晶圓盒的狀態的感測數據；記錄在第一時間點與在第二時間點之間晶圓盒於狀態下的監控資訊，其中第一時間點是改變晶圓盒的狀態的時間點，及第二時間點是停止對晶圓盒改變狀態的時間點；以及將在第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊傳送給外部裝置。

本發明的晶圓載具監控系統、及晶圓傳載裝置的監控方法藉由即時記錄第一時間點與在第二時間點之間晶圓盒內環境狀態的溫濕度值、晶圓盒的水平值及/或振動值，以達到即時監控並留下記錄的目的；並藉由即時將第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊傳送給外部裝置，以達到即時遠端監控的目的。

1:晶圓載具監控系統

100:晶圓傳載裝置

110:框架

110A:上半部

110B:下半部

F:晶圓盒

SF:容置空間

S:感測器

CM:監控模組

DP:顯示器裝置

111:第一側邊

112:平台部

113:接觸盤面

114:辨識裝置

115:開門部

116:充氣模組

117:仿晶圓的測試盤

IT:外部裝置

S1、S2、S3、S4:步驟

圖1為本發明的晶圓載具監控系統與晶圓傳載裝置的配置示意圖。

圖2為本發明的晶圓載具監控系統的一實施例的示意圖。

圖3為本發明的晶圓載具監控系統的另一實施例的示意圖。

圖4為本發明的晶圓傳載裝置的監控方法的流程圖。

圖5為本發明的晶圓載具監控系統所記錄的第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊表示濕度對時間變化圖。

圖6為本發明的晶圓載具監控系統所記錄的第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊表示晶圓盒的振動幅度對時間變化圖。

為了使本發明所屬技術領域者充分了解其技術內容，於此提供相關之其實施方式與其實施例來加以說明。此外在閱讀本發明所提供之實施方式時，請同時參閱圖式及如下的說明書內容，其中，圖式中各組成元件之形狀與相對之大小僅用以輔助了解本實施方式之內容，並非用於限制各組成元件之形狀與相對之大小，以此先行說明。

首先，請參考圖1，是本發明的晶圓載具監控系統與晶圓傳載裝置的配置示意圖。如圖1所示，晶圓傳載裝置100中具有框架110、與框架110垂直連接的平台部112，框架110在第一側邊111以平台部112為界線區分為下半部110B與上半部110A。其中，上半部110A具有用以容置晶圓盒F的容置空間SF，而晶圓盒F負載於平台部112上的接觸盤面113，接觸盤面113與辨識裝置114連接並配置於平台部112，辨識裝置114為一種無線射頻辨識裝置(Radio Frequency Identification)，用以自動辨識及追蹤晶圓盒F。上半部110A位於容置空間SF的另一側設有開門部115，接觸盤面113可以被驅向開門部115移動，使得晶圓盒F的活動門(圖未示)能與開門部115接觸而帶動晶圓盒F的活動門移動打開以使晶圓盒F內部與外部環境連通，藉此，外部的機械手臂或是人員將可依據需求由晶圓盒F中取放晶圓(圖未示)。此外，晶圓傳載裝置100的下半部110B配置有充氣模組116，平台部112設置於容置充氣模組116的下半部110B的頂端，充氣模組116用以對設置於平台部112上的晶圓盒F進行充氣作業。充氣模組116可以是依據需 求與至少一個外部供氣設備(圖未示)相連通，且充氣模組116可以是透過設置於接觸盤面113的噴嘴組件(圖未示)，而將外部供氣設備所提供的氣體充入設置於平台部112上的晶圓盒F中。

接著請同時參考圖2及圖3，圖2是本發明的晶圓載具監控系統的一實施例的示意圖及圖3是本發明的晶圓載具監控系統的另一實施例的示意圖。如圖2、圖3所示，晶圓盒F中容納至少一個感測器S。具體應用中，可以將多個感測器S安裝在仿晶圓的測試盤117，仿晶圓的測試盤117較佳為圓形，多個感測器S佈置於仿晶圓的測試盤117的盤面上多個間隔相同的位置及盤面的中心位置，如圖2所示，將具有至少一感測器S的仿晶圓的測試盤117放置於晶圓盒F內，用以持續感測晶圓盒F的狀態以得到感測數據。另外可以如圖3所示，單獨將至少一感測器S放置於晶圓盒F內任何位置，用以持續感測晶圓盒F的狀態以得到感測數據，感測器S可以放置於晶圓盒F的底部、頂部、或側邊，不特別加以限制。

晶圓傳載裝置100的充氣模組116是用於對晶圓盒F內以惰性氣體(例如氮氣)或超潔淨氣體進行充氣，以維持晶圓盒F的內部清潔，避免晶圓盒F內的晶圓受到外部氣體的汙染，及/或使晶圓盒F內氣體的溫濕度值保持5%以下。具體應用中，感測器S可用以持續感測晶圓盒F被充氣的狀態，並得到當充氣模組116對晶圓盒F充氣時，晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值及/或振動值(指晶圓盒F的振動幅度)。在一實施例中，當充氣模組116對晶圓盒F充氣時，晶圓盒F內氣體的濕度值會漸漸下降，而溫度通常不會有太大的變化；晶圓盒F受到充氣可能會有所振動，造成晶圓盒F可能會有不同的振動幅度。此外，在一實施例中，當晶圓傳載裝置100在安裝時平台部112可能會有所傾斜，導致晶圓盒F在落位時可能會有高低不一的水平值。上述溫濕度值、晶圓盒F的水平值、晶圓盒F的振動值等等感測數據皆可藉由設置於晶圓盒F內的感測器S偵測得到。在此要說明的是， 在本發明的實施例中所稱的晶圓盒F內氣體的濕度值指的是相對濕度值，以下的說明書內容就不再加以註明。

接著請參考圖3。如圖3所示，本發明的晶圓載具監控系統1包括監控模組CM，監控模組CM用以接收由感測器S所感測到的晶圓盒F的狀態(充氣時)的感測數據，並記錄從晶圓傳載裝置100開始改變晶圓盒F的狀態(開始充氣)的時間點(以下簡稱第一時間點)至晶圓傳載裝置100停止對晶圓盒F改變狀態(停止充氣)的時間點(以下簡稱第二時間點)之間、由感測器S所感測到晶圓盒F於充氣狀態下的晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值、晶圓盒F的振動值等等感測數據，作為監控資訊。在一實施例中，開始充氣至停止充氣的期間例如為10分鐘左右，也就是說第一時間點開始至第二時間點結束經過了10分鐘左右；則監控資訊可以是充氣模組116對晶圓盒F進行10分鐘的充氣過程中，由感測器S所感測到晶圓盒F於充氣狀態下的晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值、晶圓盒F的振動值等等感測數據。需要說明的是，本發明的實施例並不侷限於開始充氣至停止充氣的期間為10分鐘，可以是超過10分鐘、或10分鐘以下。

本發明的晶圓載具監控系統1的監控模組CM可以設置於充氣模組116上，可以更包含與監控模組CM連接的顯示器裝置DP，用以即時顯示由監控模組CM在第一時間點及在第二時間點之間監控得到的監控資訊，以便使用者可以透過顯示器裝置DP隨時觀看監控資訊。另外，還可以包含軟體裝置(例如繪圖軟體)及/或輸入裝置(例如鍵盤)與監控模組CM連接，用以對由監控模組在第一時間點及在第二時間點之間監控得到的監控資訊進行繪圖分析，以便使用者可以現場對監控資訊做分析。

監控模組CM還可以將第一時間點及第二時間點之間的監控資訊傳送給外部裝置IT。傳送給外部裝置IT的傳送方式可以透過有線或無線 的通訊方式傳送。具體應用中，外部裝置IT可以是遠端的電子裝置，可為終端客戶專用，較佳為伺服器、雲端儲存裝置等等，但不限於此。

以下提供本發明不同實施例的詳細內容，以更加明確說明本發明，然而本發明並不受限於下述實施例。

請參考圖4，是本發明的晶圓傳載裝置的監控方法的流程圖。如圖4所示。

首先，進行步驟S1，以感測器S感測晶圓盒F的充氣狀態以得到感測數據。感測器S設置於晶圓盒F內，於晶圓盒F為充氣狀態的期間，持續感測晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值及/或振動值(指晶圓盒F的振動幅度)。感測器S在感測的同時，還可以將晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值、晶圓盒F的振動值等等感測數據以有線或無線的通訊方式傳送至監控模組CM。

接著，進行步驟S2，以監控模組CM接收晶圓盒F的充氣狀態的感測數據；監控模組CM接收來自感測器S所傳送的感測數據，感測數據主要是包含圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值及/或振動值(指晶圓盒F的振動幅度)。於實際操作上，當啟動晶圓傳載裝置10後，並於能取得有線或無線通訊方式的條件下，設置於晶圓傳載裝置10的下半部10B的監控模組CM即開始接收來自感測器S所傳送的感測數據，包括晶圓盒F於充氣狀態下的感測數據、及晶圓盒F非處於充氣狀態下的感測數據。

再接著，進行步驟S3，以監控模組CM記錄在第一時間點與在第二時間點之間晶圓盒F於充氣狀態下的監控資訊。第一時間點是改變晶圓盒F的狀態的時間點，即充氣模組116開始對晶圓盒F進行充氣的時間點；第二時間點是停止對晶圓盒F改變狀態的時間點，即充氣模組116停止對晶圓盒F進行充氣的時間點。在一實施例中，第一時間點開始至第二時間點結束例如為經過10分鐘左右；監控模組CM可以於充氣模組116對晶圓盒F進行 10分鐘的充氣過程中，將由感測器S所感測到晶圓盒F於充氣狀態下的晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值、晶圓盒F的振動值等等感測數據記錄下來，以作為監控資訊。在一實施例中，監控模組CM可以選擇所記錄的監控資訊為在第一時間點與第二時間點之間由感測器S所感測到晶圓盒F在充氣狀態下，晶圓盒F內氣體的溫濕度值、晶圓盒F的水平值、晶圓盒F的振動值等等感測數據的其中任一種或兩種以上。

最後，進行步驟S4，以監控模組CM將在第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊傳送給外部裝置IT。傳送給外部裝置IT的傳送方式可以透過有線或無線的通訊方式傳送。於一實施例中，外部裝置IT可以是遠端的電子裝置，可為終端客戶專用，較佳為伺服器、雲端儲存裝置等等，但不限於此。在一實施例中，可以一邊記錄在第一時間點與第二時間點之間晶圓盒F於充氣狀態下的監控資訊，一邊將監控資訊透過有線或無線的通訊方式持續傳送給外部裝置IT；亦可以先完成記錄在第一時間點與第二時間點之間晶圓盒F於充氣狀態下的監控資訊後，一次性地將監控資訊透過有線或無線的通訊方式傳送給外部裝置IT。

關於晶圓盒F內氣體的濕度值的監控資訊請參考圖5，是本發明的晶圓載具監控系統所記錄的第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊表示濕度對時間變化圖。如圖2所示，將仿晶圓的測試盤117放置於晶圓盒F內，於仿晶圓的測試盤117的圓周及中心分別安裝一個感測器S。當充氣模組116對晶圓盒F進行10分鐘(相當於600秒鐘)的充氣過程中，監控模組CM接收來自位於仿晶圓的測試盤117的圓周及中心的感測器S所傳送的晶圓盒F內氣體的濕度值，並記錄600秒鐘內的濕度值，作為監控資訊。於圖5中虛線為記錄來自位於仿晶圓的測試盤117中心的感測器S充氣過程600秒鐘內的監控資訊；實線為記錄來自位於仿晶圓的測試盤117圓周的感測器 S充氣過程600秒鐘內的監控資訊。由虛線及實線的監控資訊可以看出進行充氣大約160秒後，晶圓盒內氣體的濕度值可以降至5%。

關於晶圓盒F的振動值的監控資訊請參考圖6，是本發明的晶圓載具監控系統所記錄的第一時間點及在第二時間點之間的監控資訊表示晶圓盒的振動幅度對時間變化圖。如圖6所示，監控模組CM接收來自位於仿晶圓的測試盤117的感測器S所傳送的晶圓盒F的振動值，並將20秒鐘左右的振動幅度記錄以作為監控資訊。

本發明致力於晶圓盒F內環境狀態的監控，將感測器S與藍芽、WIFI等無線傳輸方式結合，以將感測數據傳輸至監控模組CM以記錄晶圓盒F於充氣狀態下晶圓盒F內的溫濕度值、晶圓盒F的水平值、及晶圓盒F的振動值，並即時將監控資訊傳送至外部裝置IT，可達到即時遠端監控的目的；此外，利用連接於監控模組CM的顯示器裝置DP、軟體裝置及/或輸入裝置，可進一步加快成品良率問題的分析速度。

以上該僅為本發明較佳的實施方式，並非用以限定本發明權利的範圍；同時以上的描述，對於相關技術領域中具有通常知識者應可明瞭並據以實施，因此其他未脫離本發明所揭露概念下所完成之等效改變或修飾，應均包含於申請專利範圍中。

1:晶圓載具監控系統

F:晶圓盒

S:感測器

CM:監控模組

DP:顯示器裝置

IT:外部裝置

Claims (9)

1. 一種晶圓載具監控系統，與承載一晶圓盒的一晶圓傳載裝置連接，該晶圓傳載裝置的一平台部的上方為一上半部，下方為一下半部，於該上半部具有容置該晶圓盒的一容置空間，於該下半部配置有一充氣模組，該充氣模組包括負載在該平台部上的該晶圓盒內的一噴嘴組件，該噴嘴組件用以對該晶圓盒內進行充氣，該晶圓盒中容納至少一感測器，該感測器用以持續感測該晶圓盒的一狀態以得到一感測數據，該狀態包括該充氣模組對該晶圓盒內進行充氣的一充氣狀態，其中該晶圓載具監控系統包括：一監控模組，設置於該充氣模組上，以有線或無線的通訊方式接收由該感測器所感測到該晶圓盒於該充氣狀態的該感測數據，並記錄在一第一時間點與在一第二時間點之間由該感測器所感測到該晶圓盒於該充氣狀態下的一監控資訊，並將該第一時間點及該第二時間點之間的該監控資訊透過有線或無線的通訊方式傳送給一外部裝置；以及一顯示器裝置，與該監控模組連接，用以即時顯示由該監控模組在該第一時間點及在該第二時間點之間監控得到的該監控資訊；其中，該第一時間點是當該晶圓傳載裝置開始改變該晶圓盒的該充氣狀態的一時間點，及該第二時間點是當該晶圓傳載裝置停止對該晶圓盒改變該充氣狀態的一時間點。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓載具監控系統，其中該感測數據是一溫濕度值、一水平值及/或一振動值。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓載具監控系統，其中該外部裝置為一遠端的電子裝置。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓載具監控系統，更包含一軟體裝置與該監控模組連接，用以對由該監控模組在該第一時間點及在該第二時間點之間監控得到的該監控資訊進行繪圖分析。
5. 一種晶圓傳載裝置的監控方法，該晶圓傳載裝置內承載有一晶圓盒，該晶圓傳載裝置的一平台部的上方為一上半部，下方為一下半部，於該上半部具有容置該晶圓盒的一容置空間，於該下半部配置有一充氣模組，該充氣模組包括負載在該平台部上的該晶圓盒內的一噴嘴組件，該噴嘴組件用以對該晶圓盒內進行充氣，其中該監控方法包括：感測該晶圓盒的一狀態以得到一感測數據，該狀態包括該充氣模組對該晶圓盒內進行充氣的一充氣狀態；以有線或無線的通訊方式接收該晶圓盒的該充氣狀態的該感測數據；記錄在一第一時間點與在一第二時間點之間該晶圓盒於該充氣狀態下的一監控資訊，其中該第一時間點是改變該晶圓盒的該充氣狀態的一時間點，及該第二時間點是停止對該晶圓盒改變該充氣狀態的一時間點；以及將在該第一時間點及在該第二時間點之間的該監控資訊即時顯示於一顯示器裝置，並透過有線或無線的通訊方式傳送給一外部裝置。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之晶圓傳載裝置的監控方法，其中該感測數據包括一溫濕度值、一水平值及/或一振動值。
7. 根據申請專利範圍第5項所述之晶圓傳載裝置的監控方法，其中感測該晶圓盒的該充氣狀態是由一感測器所達成。
8. 根據申請專利範圍第5項所述之晶圓傳載裝置的監控方法，其中改變該晶圓盒的該充氣狀態包括對該晶圓盒充氣。
9. 根據申請專利範圍第5項所述之晶圓傳載裝置的監控方法，其中停止對該晶圓盒改變該充氣狀態包括停止對該晶圓盒充氣。

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