TWI840262B - 一站式電漿製程系統及其製程方法 - Google Patents

Abstract

本申請為一種一站式電漿製程系統，包含有一輸入存放區、一潔淨搬運模組、一緩衝單元、一製程搬運模組、一電漿模組、一清潔模組及一輸出存放區。輸入存放區用以存放基材；潔淨搬運模組從輸入存放區取出基材；潔淨搬運模組於緩衝單元進行基材的取出或放入；電漿模組對基材進行電漿製程處理；清潔模組對基材進行清潔處理；製程搬運模組於緩衝單元、電漿模組及清潔模組之間進行基材的取出或放入；潔淨搬運模組將清潔完成的基材放置於輸出存放區。藉此，本申請得以減少基材在轉送過程中受到污染的問題，並且增加電漿製程流程的生產效率。

Description

一站式電漿製程系統及其製程方法

本申請係有關於一種電漿製程系統，特別是指一種一站式電漿製程系統及其製程方法。

於站點式電漿製程中，會從前一個站點輸入一批基板材料進行電漿製程，藉以對基板材料進行處理或反應，例如：蝕刻、鍍膜或表面改質等。於電漿製程完畢後，再將整批的基板材料輸出至下一個站點以進行其他處理，然後繼續輸入下一批的基板材料進行電漿製程，以各個站點來製程基板材料。

然而，在特定的基板材料進行電漿蝕刻時，容易因為製程產生的粉塵、充填物顆粒等殘留於基板材料上，而造成負責進行基板材料傳輸的運送設備受到污染，進而擴大影響到整個製程產線，影響製程良率以及產品品質。

另外，於現今的電漿設備製程中，並未針對製程前或製程後的產品進行品質監控，因而造成實際上已經有缺陷的基板材料仍然繼續完成電漿製程，浪費製程時間以及材料成本，實有改進的必要。

本申請之主要目的，在於改善過去電漿製程基材於傳輸過程中容易受到污染的問題。

為達成上述目的，本申請提供一種一站式電漿製程系統，用以對一基材進行電漿製程處理，一站式電漿製程系統包含有一輸入存放區、一潔淨搬運模組、一緩衝單元、一製程搬運模組、一電漿模組、一清潔模組及一輸出存放區。輸入存放區用以存放基材；潔淨搬運模組從輸入存放區取出基材；緩衝單元相鄰於潔淨搬運模組，潔淨搬運模組於緩衝單元進行基材的取出或放入；電漿模組對基材進行電漿製程處理；清潔模組對基材進行清潔處理；製程搬運模組於緩衝單元、電漿模組及清潔模組之間進行基材的取出或放入；由潔淨搬運模組取得經清潔完成的基材，潔淨搬運模組將基材放置於輸出存放區。

於本申請另一實施例中，本申請提供一種一站式電漿製程系統製程方法，用以對一基材進行電漿製程處理，一站式電漿製程系統製程方法包含以下步驟：

步驟S1：利用一潔淨搬運模組取得基材並放入至一緩衝單元；

步驟S2：利用一製程搬運模組將基材從緩衝單元搬移至一電漿模組進行電漿製程處理；

步驟S3：藉由製程搬運模組取得基材並放置於一清潔模組，對基材進行清潔；

步驟S4：藉由潔淨搬運模組取得基材並放置於一輸出存放區，以完成基材的電漿製程，並輸出基材。

依據上述技術特徵，本申請具有以下特點：

1.本申請藉由清潔模組清潔基材，並且利用潔淨搬運模組將清潔完成的基材放置於輸出存放區，避免沾染粉塵、填充物的製程搬運模組汙染基材及後續製程的站點。

2.本申請藉由緩衝單元可以暫時存放基材，避免各個製程花費的時間不一樣，進而發生製程模組間必須等待的問題，亦即增加生產流程的效率。

為便於說明本申請於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

以下參照各附圖詳細描述本申請的示例性實施例，且不意圖將本申請的技術原理限制於特定公開的實施例，而本申請的範圍僅由申請專利範圍限制，涵蓋了替代、修改和等同物。

請參閱圖1至圖2所示，本申請提供一種一站式電漿製程系統100，用以對一基材1進行電漿製程處理，一站式電漿製程系統100包含有一輸入存放區10、一潔淨搬運模組20、一緩衝單元30、一製程搬運模組40、一電漿模組50、一清潔模組60、一輸出存放區70及一基材檢測模組80，基材1可由前一個站點輸入至本申請中。

於本申請一實施例中，本申請的輸入存放區10可用以存放基材1，輸入存放區10可以是乾淨的晶圓傳輸匣或其他形式，所述基材1可為乾淨的晶圓或基板。

潔淨搬運模組20從輸入存放區10取出基材1。於本申請一較佳實施例中，潔淨搬運模組20可以是機械手臂。

緩衝單元30相鄰於潔淨搬運模組20 ，潔淨搬運模組20於緩衝單元30進行基材1的取出或放入，於其中一個實際實施情形，潔淨搬運模組20可由輸入存放區10取出基材1並暫時放置於緩衝單元30，藉此，潔淨搬運模組20能夠繼續進行其他搬運作業。

電漿模組50則用以對基材1進行電漿製程處理。於本申請一較佳實施例中，前述電漿製程處理可以是基材1的蝕刻、鍍膜、粗糙化或表面改質等，本申請不以此為限。

製程搬運模組40可於緩衝單元30、電漿模組50及清潔模組60之間進行基材1的取出或放入。舉例來說，製程搬運模組40可以從緩衝單元30取出基材1並搬移至電漿模組50；製程搬運模組40也可以從電漿模組50取出基材1放置於清潔模組60，與此同時，於電漿模組50中進出的製程搬運模組40，可能會沾染粉塵或充填物。另外，例示一個實際實施的情形，假設電漿模組50中的基材1仍在進行電漿製程處理，電漿模組50沒有多餘的空間可以放置尚未電漿製程的基材1，此時，前述基材1可以暫時放置於緩衝單元30，等待電漿製程處理完畢，製程搬運模組40再從緩衝單元30取出基材1，將基材1繼續搬移至電漿模組50。

經電漿製程處理後的基材1可能沾有粉塵、填充物，因此可藉由清潔模組60對基材1進行清潔處理，清潔模組60可以去除基材1上的粉塵或充填物，進而得到一個乾淨的基材1。於本申請一較佳實施例中，清潔模組60可以是濕式洗滌器（Wet scrubber），本申請不以此為限。

最後，由潔淨搬運模組20可從清潔模組60取得清潔完成的基材1並轉送放置於輸出存放區70，交給下一站進行後續製程。於本申請一較佳實施例中，輸出存放區70可以是乾淨的晶圓傳輸匣或其他形式。另外，藉由潔淨搬運模組20來取放清潔完成的基材1，沾染粉塵、充填物的製程搬運模組40就不會汙染清潔完成的基材1及輸出存放區70。

於本申請一較佳實施例中，更包含一基材檢測模組80，潔淨搬運模組20可於輸入存放區10、緩衝單元30、輸出存放區70及基材檢測模組80之間進行基材1的取出或放入，基材檢測模組80用以對基材1進行缺陷檢測，以確認基材1於進行電漿製程前及電漿製程後的狀態。

舉例來說，潔淨搬運模組20可以從輸入存放區10取出基材1並放置於基材檢測模組80，於基材檢測模組80檢測完畢後，若基材1沒有缺陷，再由潔淨搬運模組20從基材檢測模組80取出基材1並放置於緩衝單元30。前述基材1的缺陷檢測方式可為自動光學檢查（Automated Optical Inspection），利用高解析度的攝相機及軟體對基材1進行光學檢測，可以在基材1輸入至一站式電漿製程系統100的階段，即早發現基材1有缺陷，並且作後續對應的處理，防止基材1有缺陷而浪費製程基材1的時間。舉例來說，當基材檢測模組80檢測出有缺陷的基材1時，可以停止、暫停一站式電漿製程系統100的電漿製程處理，進一步地，配合發出有關基材1缺陷的通知，以利於相關人員作後續對應的處理。

接續說明，潔淨搬運模組20還可以從清潔模組60取出基材1並放置於基材檢測模組80，確認基材1完成電漿製程後，再由潔淨搬運模組20從基材檢測模組80取出基材1並放置於輸出存放區70，交給下一站進行後續製程。

於本申請一較佳實施例中，緩衝單元30包含一清潔完成區31及一待製程區32，潔淨搬運模組20可於清潔完成區31、清潔模組60、輸出存放區70及基材檢測模組80之間進行基材1的取出或放入，製程搬運模組40於待製程區32、電漿模組50及清潔模組60之間進行基材1的取出或放入。假設清潔完成的基材1準備進行缺陷檢測，而基材檢測模組80仍在進行其他基材1的檢測，基材檢測模組80沒有多餘的空間可以放置清潔完成的基材1，此時，基材1就可以先暫時放置於清潔完成區31，等待基材檢測模組80檢測完畢，潔淨搬運模組20再繼續從清潔完成區31搬移基材1至基材檢測模組80中，進行後續作業。

於本申請一較佳實施例中，輸入存放區10、輸出存放區70與基材檢測模組80設置於潔淨搬運模組20的同一側，緩衝單元30設置於潔淨搬運模組20遠離輸入存放區10的一側，如此一來，潔淨搬運模組20可於輸入存放區10、緩衝單元30、輸出存放區70及基材檢測模組80之間取出或放入基材1時，潔淨搬運模組20具有較佳之運送效率。

於本申請又一較佳實施例中，輸入存放區10與輸出存放區70設置於潔淨搬運模組20的同一側，緩衝單元30設置於潔淨搬運模組20遠離輸入存放區10的一側。

於本申請再一較佳實施例中，製程搬運模組40設置於緩衝單元30遠離輸入存放區10的一側，而電漿模組50設置於製程搬運模組40遠離輸入存放區10的一側，亦即製程搬運模組40位於緩衝單元30及電漿模組50之間，這樣一來，製程搬運模組40可於取出或放入基材1時，製程搬運模組40具有較佳之運送效率。

於本申請一較佳實施例中，清潔模組60具有一入口61以及一出口62，入口61對應製程搬運模組40的位置設置，而出口62對應潔淨搬運模組20的位置設置。於本申請另一較佳實施例中，更包含一運輸模組90，製程搬運模組40從電漿模組50取出基材1並放置於清潔模組60後，運輸模組90可將基材1從清潔模組60入口61移動至清潔模組60出口62，再藉由潔淨搬運模組20從清潔模組60取出基材1，以完成基材1的清潔。

請配合參閱圖3所示，於本申請中，可以針對不同實際實施情形，設置清潔模組60與潔淨搬運模組20、製程搬運模組40的位置關係，例如：清潔模組60設置於潔淨搬運模組20與製程搬運模組40之間。於此設計下，清潔模組60可不需要如圖2中的運輸模組90設置，僅需要將基材1置入透過入口61放入清潔模組60中固定，並在完成清洗後由出口62取出即可，藉此可以更有效的縮小整體系統所佔用的面積，而符合小廠房設置的需求。

請參閱圖4及圖5所示，於本申請一實施例中，本申請更揭露一種一站式電漿製程系統製程方法200，用以對一基材1進行電漿製程處理，一站式電漿製程系統製程方法200包含以下步驟：

步驟S1：利用一潔淨搬運模組20取得基材1並放入至一緩衝單元30。潔淨搬運模組20可從輸入存放區10取出基材1並放置於緩衝單元30。

步驟S2：利用一製程搬運模組40將基材1從緩衝單元30搬移至一電漿模組50進行電漿製程處理。

步驟S3：藉由製程搬運模組40取得基材1並放置於一清潔模組60，對基材1進行清潔，例如製程搬運模組40可從電漿模組50取出基材1並放置於清潔模組60。

步驟S4：藉由潔淨搬運模組20取得基材1並放置於一輸出存放區70，以完成基材1的電漿製程，並輸出基材1。

請配合參閱圖5所示，於本申請一較佳實施例中，更包含一在步驟S1前的步驟P1：利用潔淨搬運模組20從一輸入存放區10取出基材1並放置於一基材檢測模組80，對基材1進行缺陷檢測。而於基材1檢測完畢後，可以利用潔淨搬運模組20從基材檢測模組80取出基材1並放置於緩衝單元30。

於本申請一較佳實施例中，更包含一在步驟S3後的步驟P2：藉由潔淨搬運模組20取得基材1並放置於一基材檢測模組80，對基材1進行缺陷檢測。於本申請一實施例中，於基材1清潔完成後，可以利用潔淨搬運模組20從清潔模組60取出基材1並放置於基材檢測模組80。

若基材1完成清潔後，但基材檢測模組80有前一個基材1仍在進行檢測時，本申請更可包含另一較佳實施例，其係可設於步驟S3與步驟P2間，而為步驟A1：藉由潔淨搬運模組20取得基材1並放置於一清潔完成區31。於本申請一實施例中，於基材1清潔完成後，可以利用潔淨搬運模組20從清潔模組60取出基材1並放置於清潔完成區31，等待基材檢測模組80檢測完畢。

於本申請一較佳實施例中，於步驟S3中，藉由一運輸模組90將基材1從清潔模組60入口61移動至清潔模組60出口62，對基材1進行運輸。

綜合上述，本申請的技術特點如下：

1.本申請藉由清潔模組60清潔基材1，並且利用潔淨搬運模組20將清潔完成的基材1放置於輸出存放區70，如此一來，沾染粉塵、填充物的製程搬運模組40，就不會汙染清潔完成的基材1及輸出存放區70，進而輸出一個乾淨的基材1，並且保持輸出存放區70的潔淨。

2.本申請可藉由緩衝單元30暫時存放基材1，避免各個製程所花費的時間不一樣，進而發生製程模組間必須等待的問題，亦即本申請提供一個緩衝的區域，以增加生產流程的效率。

3.透過本申請的清潔完成區31及待製程區32的設置，可以將乾淨的基材1與其他尚未完成製程的基材1區隔開，而更有效的達到避免基材1受到污染的問題。

4.本申請藉由清潔模組60去除基材1上的粉塵或充填物，並配合運輸模組90將基材1由清潔模組60的入口61移動至清潔模組60的出口62，以得到一個乾淨的基材1，防止基材1上留有粉塵、充填物，進而影響整個製程產線。

5.本申請的基材檢測模組80得於基材1進行電漿製程前及電漿製程後，對基材1進行缺陷檢測，藉以即早發現基材1的缺陷，防止基材1有缺陷還繼續進行製程，浪費製程基材1的時間以及材料成本。

6.藉由輸入存放區10、潔淨搬運模組20、緩衝單元30、製程搬運模組40、電漿模組50、清潔模組60、輸出存放區70與基材檢測模組80間的相對位置設置，讓潔淨搬運模組20及製程搬運模組40搬運基材1時，具有較佳之運送效率。

前述功效並不妨礙其他功效之存在。若所屬技術領域之具有通常知識者自說明書、申請專利範圍或圖式等之記載可以導出之功效者，亦包含在本申請功效中。因此，本申請的功效不侷限於前述列舉之功效。

以上所舉實施例僅用以說明本申請而已，非用以限制本申請之範圍。舉凡不違本申請精神所從事的種種修改或變化，俱屬本申請意欲保護之範疇。

100:一站式電漿製程系統 1:基材 10:輸入存放區 20:潔淨搬運模組 30:緩衝單元 31:清潔完成區 32:待製程區 40:製程搬運模組 50:電漿模組 60:清潔模組 61:入口 62:出口 70:輸出存放區 80:基材檢測模組 90:運輸模組 200:一站式電漿製程系統製程方法 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 P1:步驟 P2:步驟 A1:步驟

圖1係為本申請一較佳實施例之一站式電漿製程系統結構示意圖。 圖2係為本申請一較佳實施例之一站式電漿製程系統實施示意圖。 圖3係為本申請另一較佳實施例之一站式電漿製程系統結構示意圖。 圖4係為本申請一較佳實施例之一站式電漿製程系統製程方法步驟示意圖。 圖5係為本申請另一較佳實施例之一站式電漿製程系統製程方法步驟示意圖。

100:一站式電漿製程系統

1:基材

10:輸入存放區

20:潔淨搬運模組

30:緩衝單元

31:清潔完成區

32:待製程區

40:製程搬運模組

50:電漿模組

60:清潔模組

61:入口

62:出口

70:輸出存放區

80:基材檢測模組

90:運輸模組

Claims (13)

1. 一種一站式電漿製程系統，用以對一基材進行電漿製程處理，該一站式電漿製程系統包含有： 一輸入存放區，該輸入存放區用以存放該基材； 一潔淨搬運模組，該潔淨搬運模組從該輸入存放區取出該基材； 一相鄰於該潔淨搬運模組的緩衝單元，該潔淨搬運模組於該緩衝單元進行該基材的取出或放入； 一電漿模組，該電漿模組對該基材進行電漿製程處理； 一清潔模組，該清潔模組對該基材進行清潔處理； 一製程搬運模組，該製程搬運模組於該緩衝單元、該電漿模組及該清潔模組之間進行該基材的取出或放入；以及 一輸出存放區，由該潔淨搬運模組取得經清潔完成的該基材，該潔淨搬運模組將該基材放置於該輸出存放區。
2. 如請求項1所述之一站式電漿製程系統，更包含一基材檢測模組，該潔淨搬運模組於該緩衝單元、該清潔模組、該輸出存放區及該基材檢測模組之間進行該基材的取出或放入，該基材檢測模組用以對該基材進行缺陷檢測。
3. 如請求項2所述之一站式電漿製程系統，其中，該輸入存放區、該輸出存放區與該基材檢測模組設置於該潔淨搬運模組的同一側，該緩衝單元設置於該潔淨搬運模組遠離該輸入存放區的一側。
4. 如請求項2所述之一站式電漿製程系統，其中，該緩衝單元包含一清潔完成區及一待製程區，該潔淨搬運模組於該清潔完成區、該清潔模組、該輸出存放區及該基材檢測模組之間進行該基材的取出或放入，該製程搬運模組於該待製程區、該電漿模組及該清潔模組之間進行該基材的取出或放入。
5. 如請求項1所述之一站式電漿製程系統，其中，該輸入存放區與該輸出存放區設置於該潔淨搬運模組的同一側，該緩衝單元設置於該潔淨搬運模組遠離該輸入存放區的一側。
6. 如請求項5所述之一站式電漿製程系統，其中，該製程搬運模組設置於該緩衝單元遠離該輸入存放區的一側，而該電漿模組設置於該製程搬運模組遠離該輸入存放區的一側。
7. 如請求項1所述之一站式電漿製程系統，其中，該清潔模組的入口對應該製程搬運模組設置，該清潔模組的出口對應該潔淨搬運模組設置。
8. 如請求項7所述之一站式電漿製程系統，更包含一運輸模組，該運輸模組將該基材從該清潔模組的入口移動至該清潔模組的出口。
9. 一種一站式電漿製程系統製程方法，用以對一基材進行電漿製程處理，該一站式電漿製程系統製程方法包含以下步驟： 步驟S1：利用一潔淨搬運模組取得該基材並放入至一緩衝單元； 步驟S2：利用一製程搬運模組將該基材從該緩衝單元搬移至一電漿模組進行電漿製程處理； 步驟S3：藉由該製程搬運模組取得該基材並放置於一清潔模組，對該基材進行清潔；以及 步驟S4：藉由該潔淨搬運模組取得該基材並放置於一輸出存放區，以完成該基材的電漿製程，並輸出該基材。
10. 如請求項9所述之一站式電漿製程系統製程方法，更包含一在該步驟S1前的步驟P1：利用該潔淨搬運模組從一輸入存放區取出該基材並放置於一基材檢測模組，對該基材進行缺陷檢測。
11. 如請求項9所述之一站式電漿製程系統製程方法，更包含一在該步驟S3後的步驟P2：藉由該潔淨搬運模組取得該基材並放置於一基材檢測模組，對該基材進行缺陷檢測。
12. 如請求項11所述之一站式電漿製程系統製程方法，更包含一在該步驟S3與該步驟P2間的步驟A1：藉由該潔淨搬運模組取得該基材並放置於一清潔完成區。
13. 如請求項9所述之一站式電漿製程系統製程方法，其中，於該步驟S3中，藉由一運輸模組將該基材從該清潔模組的入口移動至該清潔模組的出口。

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