TW202411137A - 晶圓容器設備 - Google Patents

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任啟中
沈宇駿
郭原呈
黃志雄
江文智
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Abstract

一種晶圓容器包括框架、門和至少一對擱板。框架具有相對的側壁。此對擱板分別配置並排列於框架的相對的側壁上。提供了各種方法和裝置，以在轉移期間讓擱板托住至少一個晶圓。

Description

晶圓轉移方法和設備
無
現代半導體積體電路製造廠(「FABs」)是自動化的。在半導體積體電路製造廠中通常使用機器人技術在整個製造區域放置和傳送半導體晶圓(也稱為基板)。半導體晶圓在各種製程工具之間的移動是通過自動化物料搬運系統(AMHS)完成的。晶圓盒通常用於保留一組晶圓，通常統稱為「一批」。在整個製造過程中很多次，批次內的半導體晶圓必須轉移並載入與載出晶圓盒，以用於進一步製造而不會對現有的半導體結構造成損壞。為了避免在轉移過程中因晃動而損壞半導體晶圓，可能會限制轉移速度，反而會不利地影響廠的整體製造生產量。
無
以下的揭露提供了許多不同的實施方式或實施例，用於實現本揭露的不同特徵。以下所描述之構件與安排的特定實施例或例子係用以簡化本揭露。當然這些僅為例子，並非用以作為限制。例如，於描述中，第一特徵形成於第二特徵之上方或之上，可能包含第一特徵與第二特徵以直接接觸的方式形成的實施方式，亦可能包含額外特徵可能形成在第一特徵與第二特徵之間的實施方式，如此第一特徵與第二特徵可能不會直接接觸。另外，本揭露可在各種實例中重複元件符號及/或字母。此重複是出於簡化及清楚目的，且其自身並不表示所論述之各種實施方式及/或配置之間的關係。
此外，在此可能會使用空間相對用語，例如「在下(beneath)」、「下方(below)」、「較低(lower)」、「上方(above)」、「較高(upper)」、與類似用語，以方便說明如圖式所繪示之一構件或一特徵與另一(另一些)構件或特徵之間的關係。除了在圖中所繪示之方位外，這些空間相對用詞意欲含括元件在使用或操作中的不同方位。設備/裝置可能以不同方式定位(旋轉90度或在其他方位上)，因此可以同樣的方式來解釋在此所使用之空間相對描述符號。另外，用語「由…所製成」可意謂「包含」或者「由…組成」。在本揭露中，除非另外描述，用語「A、B、及C中的至少一者」意謂著A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B與C)，並非意謂A中之一元件、B中之一元件、及C中之一元件。
圖1A係繪示依照一些實施方式的晶圓容器10的示意圖。參閱圖1A，晶圓容器10包括根據各種實施方式的框架400。在一些實施方式中，晶圓容器10用於運輸至少一個晶圓300。在一些實施方式中，框架400的外部設置有一些特徵(圖未示)，用於固定晶圓容器10在適當的位置或移動晶圓容器10，例如滑軌之類。在一些實施例，當門410關閉時，框架400沒有完全封閉且框架400的門410在門410的邊緣留下空氣間隙。因此，在此類的實施方式中，內部空間(IS)與環境的外部空間(OS)流體連通。在另外的實施方式中，當門410關閉時，框架400反而與外部環境完全密封。
在各種實施方式中，晶圓容器10的框架400是配置為在受保護的環境中托住一個或多個晶圓300的外殼。在一些實施方式中，固定特徵支撐晶圓300，固定特徵是料架、托架、擱板、夾子、構架、支架或其他特徵中的一個或多個，以在轉移和處理期間支撐晶圓300。在一些實施方式中，框架400大致為矩形的形狀，具有三個相互連接的壁(如圖所示，兩個相對的壁配置在Y-Z平面中，中間連接壁配置在X-Z平面中)、門410(配置在X-Z平面中並相對中間連接壁)、頂部(配置在X-Y平面中)和底部(相對於配置在X-Y平面中的頂部)。在替代的實施方式中，框架的後壁是彎曲的或是直的。在其他實施方式中，晶圓容器10可以是其他形狀。在一些實施例中，框架400具有彎曲的內角隅、直角的內角隅或兩種角隅的組合。在一些實施方式中，框架400由剛性材料製成以保護和穩固地托住晶圓300在內部。在另外的實施例中，框架400由例如聚氯乙烯(PVC)的塑膠材料所製成。
在各種實施方式中，圖1A中繪示的晶圓容器10是前開式晶圓傳送盒(FOUP)，但不以此為限。在替代的實施方式中，晶圓容器10包括前開式晶圓運輸盒(FOSB)、標準機械介面(SMIF)傳送盒、晶圓篩選機、晶圓盒或其組合。
如圖1A所示，在一些實施方式中，框架400具有配置在框架400內的相對內側或壁上的至少一對側壁210a和210b。在各種實施方式中，一對擱板100分別配置在框架400的側壁210a和210b上。即在各種實施方式中，一對擱板100分別相對於框架400的側壁210a和210b固定。
如圖1A所示，在一些實施方式中，晶圓容器10包括至少一對擱板100(包括第一擱板110和第二擱板120)，其對齊配置在框架400中相對的側壁210a和210b上。在各種實施方式中，此對擱板100和框架400由最小化或防止對晶圓300造成損壞的軟性材料製成，例如剛性塑膠、橡膠或其組合。在一些實施方式中，此對擱板100和框架400由相同或不同的材料製成。在一些實施方式中，此對擱板100協作地支撐晶圓300的相對側。當門410打開時，框架400承載此對擱板100並且允許使用此對擱板100。在各種實施方式中，此對擱板100實質上水平對齊，使得被其支撐的晶圓300實質水平。
在各種實施方式中，可以理解的是，有多於一對或數對擱板100，其係以堆疊的方式配置並且實質平行，以在晶圓容器10內保持數個晶圓300同時在實質相同的方向上。在一些實施方式中，有多對擱板100配置在框架200的側壁210a和210b上。在各種實施例中，此多對擱板100分別相對於框架400的側壁210a和210b固定，並且垂直地間隔以各自定義至少一個可用於晶圓300的槽。在本揭露的一些實施方式中，此多對擱板100在方向Z上堆疊。通過此多對擱板100的配置，當晶圓300儲存在晶圓容器10中時，擱板100支撐晶圓300的邊緣。在一些實施方式中，在方向Z上的兩相鄰擱板100之間的間隙大於晶圓300的厚度300T，因此晶圓300容易***並容納在相對對齊的擱板110和120上的間隙102中。在一些實施方式中，間隙102在約1釐米(mm)至約5釐米之間，例如4釐米。
圖1B係繪示依照各種實施方式的晶圓容器10的前視示意圖。如圖1B所示，並根據一些實施方式，此對擱板100包括在框架400內彼此相互對齊的至少一第一擱板110和第二擱板120。在一些實施方式中，第一擱板110和第二擱板120實質上水平和垂直對齊，使得晶圓300在放置於其上時保持實質上的水平。在一些實施方式中，第一擱板110與第二擱板120在方向X上分開距離D。在一些實施方式中，距離D小於晶圓300的長度或直徑，使其支撐晶圓300的邊緣而不干擾此類晶圓上的晶片區域。在一些實施方式中，距離D在約3吋(in)至約20吋之間，例如10吋。
圖2A係繪示依照各種實施方式的晶圓容器10的俯視示意圖。如圖2A所示，在一些實施方式中，晶圓容器10包括設置在其頂面的把手50。在各種實施方式中，把手50用於手動地或自動地轉移晶圓容器10。在一些實施例中，晶圓容器10包括用於將晶圓300的端部固定到擱板110和擱板120的端部的沉降器60(例如保持器或接收器)。在一些實施方式中，為每個擱板110和120提供沉降器60。在一些實施方式中，沉降器60配置在框架400的相對側。在一些實施方式中，如圖2A所示，沉降器60沿著方向X配置在門410的內側面和門410的後壁的內側面上。在一些實施方式中，沉降器60由軟性材料製成，例如橡膠、尼龍、丙烯及/或剛性聚合物，以最小化或防止與其卡接時對晶圓300的損壞。
圖2B係繪示依照各種實施方式的具有沉降器60和調節器80的晶圓容器10的俯視示意圖。如圖2B所示，在一些實施例中，沉降器60配置在框架400的相對側上，而不是門410上或框架400的後壁上。在各種實施方式中，提供調節器80以手動或機電地調節沉降器60，以便於夾住或以其他方式固定配置在晶圓容器10中的此對擱板100上之晶圓300的端部。在一些實施方式中，這種布置提供了更快速的晶圓300的運輸，而不會對其造成損壞。以下參照圖3E至圖5D，沉降器60和調節器80的結構和功能將更詳細的描述。
圖3A至圖3F係繪示依照各種實施方式的一對擱板100及/或其部件的示意圖。圖3A係繪示在一些實施例中的具有數個沉降器60配置其中的晶圓容器10的門410的側視示意圖。如圖3A所示的布置的某些實施方式中，關閉門410的動作導致沉降器60固定放置在其中的任何晶圓300，例如在門410關閉時，通過提供引導件(圖未示)來帶動沉降器60移動至適當的位置，或者在門410關閉時，通過這裡描述的調節器80移動沉降器60。
圖3B係繪示在各種實施方式中的晶圓容器10的側視圖，其具有配置在其一個內壁上的數個擱板110、被支撐在其上的數個晶圓300和數個沉降器60。在一些實施例中，沉降器60對齊擱板110中的相應一者，以將晶圓300的一端固定其上。在一些實施方式中，僅提供單組堆疊的擱板110。
圖3C係繪示晶圓容器10的後視示意圖，其具有配置在第一內壁上的數個堆疊的擱板110，以及具有數個堆疊的擱板120，其配置在晶圓容器10的相對內壁上並對齊數個堆疊的擱板110。在一些實施方式中，提供數個沉降器60，為每一對對齊的擱板110和120提供一個沉降器60。
圖3D係繪示在各種實施方式中的晶圓容器10的側視圖。在一些實施例中，沉降器60配置在門410上和晶圓容器10的後壁上，當門410關閉時，放置在擱板110中的晶圓300同時通過沉降器60而下沉。在各種實施方式中，當晶圓300放置在晶圓容器10內相對的擱板100上時，晶圓300的邊緣與每個擱板110和120的邊緣之間存在約1mm至5mm之間的距離。沒有額外的預防措施，晶圓300有可能遭受不同類型的缺陷或低產量事件，至少一部分是由於晶圓300在例如晶圓容器10中在半導體積體電路製造廠之間轉移時的搖晃或碰撞。在一些廠中，用於轉移晶圓的機器人的速度限制在20公里/每小時(kph)至30公里/每小時之間，以防止或減少晶圓晃動。另外，在轉移時，通過機器人使用適當的感測器來監測振動幅度，並將其作為進一步控制和限制機器人運動和速度的參數。由於這些低速度，在半導體積體電路製造廠之間轉移晶圓需要更多的時間，反而會不利地影響廠的整體製造生產量。當轉移晶圓容器10時，在各種實施方式中採用各種類型的晶圓的沉降器60和沉降器的調節器80，以相對於擱板100固定、穩固和定位在晶圓容器10內的擱板100上的晶圓300。在各種實施方式中，通過穩固晶圓300，減少半導體積體電路製造廠之間的轉移時間以及轉移過程中造成的缺陷，反而提高半導體積體電路製造廠的製造生產量。
參閱圖3E，繪示出了具有第一類型的晶圓的沉降器60之晶圓容器10的側視圖，這裡稱為可調節擱板130。在一些實施方式中，可調節擱板130包括與前面描述的包括第一擱板110和第二擱板120之此對擱板100相同的部件和材料。在一些實施方式中，可調節擱板130包括配置在其頂面上的卡接臂或保持臂85。在一些實施方式中，保持臂85由柔軟但結構上剛性的材料，例如橡膠或塑膠所製成，使得晶圓300保持在適當位置而不會在振動事件和轉移過程中發生損壞。在一些實施例，保持臂85沿著可調節擱板130的頂面的長度可由一個或多個調節器80調節。在一些實施方式中，提供一個調節器80以控制可調節擱板130上的一個保持臂85。在一些實施方式中，一個調節器80控制保持臂85，其配置在晶圓容器10的相對臂或側面上的相對可調節擱板130上。在一些實施方式中，一個調節器80同時控制多於一個或所有保持臂85。
在一些實施方式中，調節器80是手動調節的。在一些實施方式中，調節器80是就地或遠距機電控制。在各種實施例中，當首先將晶圓300放置在一對可調節擱板130上時，在晶圓300的端部與保持臂85的前緣之間存在間隙102。當通過調節器80調節時，保持臂85推進通過間隙102，以接觸晶圓300的邊緣，從而將它們固定在適當位置以進行轉移，而不影響其上的任何晶片區域。
在各種實施例中，參閱圖3F，繪示出了晶圓容器10的側視圖，其中調節器80已經調節，使得間隙102合上，且保持臂85固定於晶圓300的邊緣。在一些實施方式中，調節器80在晶圓容器10的兩側同時轉動或以其他方式致動，以便於通過手動動作或機器/機器人同時固定一個或多個晶圓300。在一些實施方式中，可調節擱板130配置在晶圓容器10的側壁210上。
圖4A係繪示一對擱板100的附加實施方式的俯視示意圖。在各種實施方式中，此對擱板100包括具有第一連接部112和數個第一梳狀部114的第一擱板110。在一些實施方式中，這些第一梳狀部114連接至第一連接部112以形成第一梳狀結構。在一些實施方式中，第一連接部112沿方向Y延伸並固定在如前所述的側壁210a和210b。在一些實施例中，第一連接部112在方向Y上的長度大於其所支撐的晶圓300的長度的直徑。在一些實施方式中，第一連接部112在方向Y上的長度在300mm至50cm的範圍內。在一些實施方式中，這些第一梳狀部114沿第一連接部112在方向Y上排列。在一些實施例中，這些第一梳狀部114中的一個或多個是沿垂直於側壁210a和210b的方向X上延伸的連續結構。在一些替代的實施方式，這些第一梳狀部114均為沿垂直於側壁210a和210b的方向X上延伸的連續結構。在一些實施方式中，第一梳狀部114具有介於約3mm至約12mm之間的長度，以及介於約1mm至約2mm之間的寬度。在一些實施方式中，相鄰的第一梳狀部114之間有約3mm至約10mm之間的間隙。在一些實施方式中，其中一個第一梳狀部114的長度和另一個第一梳狀部114的長度是彼此相同或不同。在一些實施例中，其中一個第一梳狀部114的寬度與另一個第一梳狀部114的寬度是彼此相同或不同。在一些實施方式中，這些第一梳狀部114沿方向Y等間距排列。在一些實施方式中，這些第一梳狀部114沿方向Y不等間距排列。
在各種實施方式中，第二擱板120包括第二連接部122和數個第二梳狀部124。在一些實施例中，這些第二梳狀部124連接至第二連接部112以形成第二梳狀結構。在一些實施方式中，第二連接部122沿方向Y延伸並固定在與第一連接部112相對的側壁210a和210b。在一些實施方式中，這些第二梳狀部124沿第二連接部122在方向Y上排列。在本揭露的一些實施方式中，這些第二梳狀部124中的一個是沿垂直於側壁210a和210b的方向X上延伸的連續結構。在替代的實施例中，這些第二梳狀部124均是沿垂直於側壁210a和210b的方向X上延伸的連續結構。在一些實施方式中，這些第二梳狀部124的長度和寬度與如前所述的第一梳狀部122相同。在一些實施方式中，其中一個第二梳狀部124的長度與另一個第二梳狀部124的長度相同或不同。在一些實施方式中，其中一個第二梳狀部124的寬度與另一個第二梳狀部124的寬度是彼此相同或不同。在一些實施例中，其中一個第二梳狀部124的長度與其中一個第一梳狀部114的長度相同或不同。在一些實施方式中，其中一個第二梳狀部124的寬度與其中一個第一梳狀部114的寬度是彼此相同或不同。在一些實施方式中，這些第二梳狀部124沿方向Y等間距排列。在一些實施方式中，這些第二梳狀部124沿方向Y不等間距排列。
在一些實施方式中，至少一個第一梳狀部114與至少一個第二梳狀部124對應設置。也就是說，在一些實施方式中，其中一個第一梳狀部114在YZ平面上的投影與其中一個第二梳狀部124在YZ平面上的另一個投影重疊。在一些替代的實施方式中，全部的第一梳狀部114在YZ平面上的投影與全部的第二梳狀部124在YZ平面上的另一個投影重疊。在一些實施例中，這些第一梳狀部114的數量與這些第二梳狀部124的數量相同。在其他實施方式中，它們不同。
在各種實施方式中，晶圓300在一個或多個第一接觸區與第一梳狀部114直接及/或實體接觸。在本揭露的一些實施方式中，第一接觸區在方向Y上不連續。也就是說，在一些實施例中，第一接觸區彼此間隔距離S並且彼此不連接。類似地，晶圓300在一個或多個第二接觸區與第二梳狀部124直接及/或實體接觸。在一些實施方式中，晶圓300與第二梳狀部124之間的第二接觸區在方向Y上是不連續的。因此，根據接觸區域的數量與配置，晶圓300與擱板110和120之間的接觸面積顯著縮小，有利於降低晶圓300損壞的發生率。
在一些實施方式中，第一梳狀部114與第二梳狀部124交錯布置。在這些實施例中的一些中，其中一個第一梳狀部114在YZ平面上的投影，與相鄰的兩個第二梳狀部124之間的一個空間在YZ平面上的另一個投影重疊。在替代實施例中，全部的第一梳狀部114在YZ平面上的投影與第二梳狀部124之間全部的空間在YZ平面上的另一個投影重疊，反之亦然。雖然第一梳狀部114與第二梳狀部124交錯排列，但不以此為限。例如，在本揭露的一些替代的實施方式中，第一梳狀部114和第二梳狀部124是部分交錯配置或部分重疊配置的布置。
在本揭露的一些實施方式中，這些第一梳狀部114的數量與這些第二梳狀部124的數量彼此不相同。在其他實施方式中，這些第一梳狀部114的數量與這些第二梳狀部124的數量相同，而這些第一梳狀部114與這些第二梳狀部124交錯配置。在一些實施例中，根據設計需求，第一梳狀部分114和第二梳狀部分124是完全交錯、部分交錯、完全對齊或部分對齊配置的布置。
儘管圖4A繪示第一梳狀部114和第二梳狀部124之總數是七個這樣的梳狀部，這僅是示意性並且不限制本揭露使用任何有用數量的梳狀部。在一些實施方式中，第一梳狀部114和第二梳狀部124的總數是能夠形成三角形以托住晶圓300的至少三個梳狀部。在這些和其他附加的實施方式中，梳狀部提供的至少三個接觸區防止晶圓300在轉移過程中傾斜。儘管圖4A繪示的梳狀部114和124是連續結構，但不視為限制本揭露。如本文所用，用語「連續結構」表示晶圓和其中一個梳狀部之間的接觸區或接觸面積是連續的。在本揭露的一些替代實施方式中，其中一個梳狀部是非連續結構。
如圖4A所示，這對擱板100配置為提供至少三個支撐點來支撐晶圓300。也就是說，在一些實施方式中，晶圓300在這三個支撐點與擱板100(即第一擱板110和第二擱板120)接觸。在一些實施方式中，由這三個支撐點形成的三角形的質心與晶圓300的中心重疊。因此，晶圓300能夠通過這三個支撐點平衡，同時防止晶圓300傾斜。雖然繪示的支撐點的數量為三個，但本揭露不限於此。在本揭露的一些替代的實施方式中，支撐點(晶圓300與擱板100或其組件的至少一部分直接接觸的位置)的數量大於三個，例如四個、五個、六個或更多個點。
圖4B、圖4C和圖4D係繪示依照各種實施方式的晶圓容器10的擱板110的一部分的順序操作的側視示意圖。如圖4B所示，堆疊的擱板110沿晶圓容器10的內壁配置。在各種實施例中，相對的擱板120以類似的方式設置在相對的壁上。在一些實施方式中，每個擱板110之間的高度H在約1mm至4mm之間，以便在其上接收晶圓300。在一些實施方式中，晶圓300是具有約1mm厚度的單層晶圓。在一些實施方式中，晶圓300是厚度在約2mm至約4mm之間的鍵合晶圓。在一些實施方式中，晶圓300包括至少在其頂面上的晶片區域並且還包括其上沒有任何半導體的邊緣。在這種實施例中，邊緣區域的寬度為約1mm至約4mm，以允許夾持晶圓而不對其功能造成任何損害。
在各種實施方式中，提供位置感測器95以監測放置在晶圓容器10內的一個或多個晶圓300的位置。在各種實施方式中，位置感測器95是永磁電阻感測器(MRS)或光學感測器，或用於感測擱板110上的晶圓300(或其邊緣)之間的相對位置關係的任何其他有用的感測器。在一些實施例中，提供沉降器60以將晶圓300固定在擱板110是自動化的和機電致動的，位置感測器95提供位置訊號，以控制調節器80改變沉降器60的保持臂85的位置，直到它固定晶圓300的邊緣。在這樣的實施方式中，一旦晶圓300充分固定，位置感測器95提供訊號以停止調節沉降器60。其他類型的感測器，例如放置在擱架110上的壓力感測器，在各種實施方式中代替或補充位置感測器95，以確定晶圓300的位置。
如前所述，在各種實施方式中，一個或多個沉降器60設置在一個或多個擱板110和120上，以便在轉移晶圓容器10時穩固晶圓容器10內的晶圓300。在一些實施方式中，沉降器60設置在門410上或一個或多個的晶圓的擱架110和120上。在一些實施例中，沉降器60通過手動或自動調節。在一些實施方式中，沉降器60是爪形裝置，例如夾持晶圓300的邊緣以便迅速地穩固它以便轉移的夾具。
在一些實施方式中，夾具配置在此對擱板100的內端，用於固定晶圓300的端部。在一些實施方式中，爪形裝置是具有相對的保持臂85的器具，保持臂85調節或靠近一起，以保持晶圓邊緣的頂面和底面。在一些實施方式中，夾具是V形的。在一些實施方式中，單個保持臂85配置在擱板110的梳狀部上方。在一些實施方式中，保持臂85和擱板110之間的間隙的尺寸設計為容納晶圓300，包括普通晶圓及/或鍵合晶圓。在一些實施方式中，在裝載晶圓300之前，保持臂85保持在相對於擱板110實質上垂直的位置。在一些實施例中，保持臂85的位置由調節器80從垂直位置調節到實質上水平的位置，以便卡接晶圓300的在任何晶片區域之外的邊緣的頂面。在一些實施方式中，保持臂85由比鋁軟的軟性材料，包括但不限於錫、尼龍、剛性塑膠、聚丙烯(PP)、矽氧烷和橡膠所製成。在一些實施方式中，保持臂85的至少一部分由橡膠、尼龍或其他軟性材料組成，使其能夠抓持晶圓300而不造成損壞。在一些實施方式中，保持臂85的長度在約1mm至約3mm之間。
在各種實施方式中，提供如前所述的調節器80來調節沉降器60，以便在轉移時穩固晶圓300，然後釋放晶圓300以在它們的目的地進行處理。在一些實施方式中，調節器80是開關、旋鈕、按鈕、轉盤或其他類似的可手動致動元件。例如，當沉降器60沿方向D2，例如逆時針方向調整時，保持臂85相應地沿方向D1移動以最終固定晶圓300的邊緣。在一些實施方式中，調節器80順時針方向移動以關閉保持臂85。在其他實施施方中，調節器80反而沿其他方向移動，例如進入或離開框架400，以調整沉降器60。
在一些實施方式中，提供一個調節器80來調整一個沉降器60。在一些實施方式中，一個調節器80控制一個以上的沉降器60，包括在晶圓容器10內，設置在相同側上或相對擱板110和120上的沉降器60。在一些實施例中，調節器80設置在框架400的相對側，並且在要固定晶圓300時，同時進行調節。在一些實施方式中，當致動調節器80時，保持臂85穩固晶圓300。在一些實施方式中，調節器80包含用於改變保持臂85的位置的機電裝置。在一些實施方式中，調節器80是手動致動的。在一些實施例中，位置感測器95或其他感測器感測保持臂85上的應變，並且當感測到閥值應變值時，調節器80將停止進一步移動保持臂85，以防止對晶圓300造成損壞。
圖4B係繪示當晶圓300放至於擱板110上時保持臂85的垂直位置。圖4C依次繪示出了當調節器80調節其位置時，保持臂85的位置遠離垂直方向並朝向水平方向的增量調整。圖4D依次繪示出了保持臂85的實質上水平位置，當它與晶圓300的邊緣的頂面卡接，以便將晶圓300固定到擱板110或一對擱板100。在各種實施例中，多於一個的晶圓300以這種方式同時放置和固定在分開的堆疊的擱板110和120上。
圖4E繪示一些實施方式中如圖4B至圖4D的沉降器60的更詳細的細節。在一些實施方式中，調節器80通過使用一個或多個齒輪90來驅動調節器80移動。在各種實施方式中，當調節器80適當致動時，一個或多個齒輪90轉動。在一些實施例中，一個或多個齒輪90沿第一方向轉動，以將保持臂85從水平位置移動到垂直位置。在一些實施方式中，一個或多個齒輪90沿第二方向轉動，以將保持臂85從垂直位置移動到水平位置。在圖4E中，保持臂85繪示為在裝載晶圓300之前處於實質上垂直的位置。在圖4F中，保持臂85繪示為處於實質上水平的位置以在裝載之後固定晶圓300。
現在參閱圖5A至圖5D，在各種實施方式中，擱板110的多個第一梳部114或擱板120的多個第二梳部124中的至少一個是在垂直於該對側壁210a和210b的方向X上延伸的連續結構。在一些實施方式中，連續結構為柱狀結構，例如矩形柱狀結構114a(如圖5A所示)、三角形柱狀結構114b(如圖5B所示)、多邊形柱狀結構114c(如圖5C所示)、圓形柱狀結構114d(如圖5D所示)或其組合。特別地，如圖5A所示，在一些實施例中，矩形柱狀結構114a通過平面(或頂面)接觸晶圓300(如圖1A所示)。如圖5B所示，在一些實施方式中，三角形柱狀結構114b通過線形接觸區接觸晶圓300。如圖5C所示，在一些實施方式中，多邊形柱狀結構114c通過與矩形柱狀結構114a相比寬度減少的平面(或頂面)接觸晶圓300。如圖5D所示，在一些實施例中，圓形柱狀結構114d通過線接觸晶圓300。在各種實施方式中，在任何實施方式中的設想的保持臂85是圖5A至圖5D中所示的相同結構中的一個或多個。
參閱圖6，在本揭露的一些實施方式中，在此繪示出了用於托住和固定晶圓300的方法600，其中晶圓容器10托住晶圓300，晶圓300在轉移過程中形成有限數量的缺陷。需要說明的是，除了下面描述的步驟之外，在各種實施方式中，方法600還包括其他步驟。從操作602開始，打開晶圓容器10的門410以暴露一對或多對擱板100。在一些實施方式中，門是手動地或自動地打開。接下來，在操作604，將晶圓300***晶圓容器10中的一對擱板100上。接下來，在操作606，調節器80手動地或自動的致動，以開始夾緊或以其他方式將晶圓300固定在適當位置。接下來，在操作608，基於位置感測器95等的輸出，實質上同時放置晶圓300，當晶圓充分地固定在適當位置時，調節器停止進一步卡接保持臂。在一些實施方式中，當在調節器80試圖固定晶圓300之後，確定晶圓300偏離位置(或其他錯誤情況)時，位置感測器95等產生警報。一旦晶圓300固定，在操作610，以比高於沒有夾持時的安全允許的速度在晶圓容器10內轉移晶圓。最後，在操作612，調節器80在目的地鬆開保持臂85，門410打開並且從晶圓容器10中取出晶圓，之後方法600結束。
現在將描述本揭露的各種優點。在一些實施方式中，為了防止形成在晶圓300上的某些特徵(例如金屬層或鈍化層)被劃傷，晶圓300放置在此對擱板100上，使得形成特徵的晶圓300的頂面朝上，晶圓300的底面朝下並與此對擱板100的頂部接觸。在一些實施方式中，此對擱板100配置為提供至少三個支撐點以支撐晶圓300，因此平衡晶圓300以防止它在轉移過程中傾斜。在各種情形下，晶圓可以在穩固的同時保持其原始狀態。通過穩固晶圓，可減少半導體積體電路製造廠之間的轉移時間，從而提高半導體製造製程的整體製造生產量。
根據各種實施方式，晶圓容器設備包括相對的一對側壁設於框架內；一對擱板設於側臂上；以及沉降器，用以將晶圓固定在擱板上。在一些實施方式中，此對擱板包括至少彼此相對的第一擱板及第二擱板。在一些實施方式中，第一擱板包括第一梳狀結構，第一梳狀結構具有第一連接部及連接第一連接部的數個第一梳狀部。在一些實施方式中，第二擱板包括第二梳狀結構，第二梳狀結構具有第二連接部及連接第二連接部的數個第二梳狀部。在一些實施方式中，這些第一梳狀部與這些第二梳狀部交錯。在一些實施方式中，第一梳狀部與第二梳狀部中的至少一者沿著垂直於側壁的方向延伸。在一些實施方式中，晶圓容器設備是前開式晶圓傳送盒、前開式晶圓運輸盒、標準機械介面傳送盒和晶圓篩選機中的至少之一。在一些實施方式中，設於此對擱板的內端的至少一夾具，夾具配置以在晶圓容器設備的轉移期間固定晶圓的一端。在一些實施方式中，提供機械式調節器以調節該至少一夾具。在一些實施方式中，提供手動調節器以調節該至少一夾具。在一些實施方式中，此對擱板上包括至少一卡接臂，卡接臂之長度可調節並被配置以固定晶圓。在一些實施方式中，沉降結構配置在此對擱板上，以支撐其上的晶圓。在一些實施方式中，沉降結構設於此對擱板上並配置以支撐其上的晶圓。在一些實施方式中，沉降結構是矩形結構、三角形結構、多邊形結構和圓形結構中的至少一種。
根據各種實施方式，晶圓搬運設備具有框架、設於框架之相對側上的第一側壁及第二側壁、設於第一側壁上的第一擱板、設於第二側壁上並與第一擱板分該一距離的第二擱板，其中第一擱板與第二擱板配置以共同支撐一晶圓、朝向第一擱板和第二擱板中的至少一者的內端設置的固定臂，以及配置以改變固定臂的位置以固定晶圓的調節器。在一些實施方式中，位置感測器配置以偵測固定臂的位置。在一些實施方式中，調節器是手動調節器，手動調節器包括齒輪，齒輪配置以改變固定臂的位置。在一些實施方式中，調節器是機電裝置，配置以改變固定臂的位置。在一些實施方式中，沉降結構設於此對擱板上，以支撐其上的晶圓。在一些實施方式中，沉降結構配置在第一擱板上，沉降結構配置以支撐晶圓的底部。在一些實施方式中，沉降結構是矩形結構、三角形結構、多邊形結構和圓形結構中的至少一種。
根據各種實施方式，將晶圓固定在晶圓容器內之方法包括自動地開啟容器的門，自動地***晶圓至容器內的擱板上，以及調整設於擱板上的固定臂的位置，固定臂配置以固定晶圓。在一些實施方式中，方法進一步包括通過位置感測器測量固定臂的位置。在一些實施方式中，方法進一步包括當判斷位置為錯誤時產生警報。在一些實施方式中，方法進一步包括基於位置感測器所測量的位置來機電地調整固定臂。在一些實施方式中，調整固定臂的位置進一步包括使用手動操作之調節器來調整固定臂的位置。
上述已概述數個實施方式或實施例的特徵，因此熟習此技藝者可更了解本揭露之態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地利用本揭露做為基礎，來設計或潤飾其他製程與結構，以實現與在此所介紹之實施方式或實施例相同之目的及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應了解到，這類對等架構並未脫離本揭露之精神和範圍，且熟習此技藝者可在不脫離本揭露之精神和範圍下，在此進行各種之更動、取代、與修改。
10:晶圓容器 50:把手 60:沉降器 80:調節器 85:保持臂 90:齒輪 95:位置感測器 100:擱板 102:間隙 110:擱板，第一擱板 112:第一連接部 114:第一梳狀部 114a:矩形柱狀結構 114b:三角形柱狀結構 114c:多邊形柱狀結構 114d:圓形柱狀結構 120:擱板，第二擱板 122:第二連接部 124第二梳狀部 130:可調節擱板 200:框架 210a,210b:側壁 300:晶圓 300T:厚度 400:框架 410:門 600:方法 602:操作 604:操作 606:操作 608:操作 610:操作 612:操作 D:距離 D1:方向 D2:方向 IS:內部空間 OS:外部空間 S:距離 X:方向 Y:方向 Z:方向
當結合附圖閱讀時，從以下詳細說明更好理解本揭露的態樣。應注意，根據業界之標準實務，各種特徵並未按比例繪製。事實上，為使論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。 圖1A係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的示意圖。 圖1B係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的前視示意圖。 圖2A係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的俯視示意圖。 圖2B係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的俯視示意圖。 圖3A係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的門的側視示意圖。 圖3B係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的側視示意圖。 圖3C係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的側視示意圖。 圖3D係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的側視示意圖。 圖3E係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的側視示意圖。 圖3F係繪示依照一些實施方式的晶圓容器的側視示意圖。 圖4A係繪示依照一些實施方式的一對擱板的俯視示意圖。 圖4B係繪示依照一些實施方式的數個擱板的側視示意圖。 圖4C係繪示依照一些實施方式的數個擱板的側視示意圖。 圖4D係繪示依照一些實施方式的數個擱板的側視示意圖。 圖4E係繪示依照一些實施方式的數個擱板的側視示意圖。 圖4F係繪示依照一些實施方式的數個擱板的側視示意圖。 圖5A、圖5B、圖5C和圖5D係分別繪示依照一些實施方式的各種晶圓沉降器的示意圖。 圖6係繪示依照一些實施方式的晶圓轉移過程的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:擱板
102:間隙
110:擱板，第一擱板
120:擱板，第二擱板
200:框架
210a,210b:側壁
300:晶圓
300T:厚度
400:框架
410:門
IS:內部空間
OS:外部空間
X:方向
Y:方向
Z:方向

Claims (20)

  1. 一種晶圓容器設備，包括： 相對的一對側壁，設於一框架內； 一對擱板，設於該對側壁上；以及 一沉降器，用以將一晶圓固定於該對擱板上。
  2. 如請求項1所述之晶圓容器設備，其中該對擱板包括彼此相對的一第一擱板及一第二擱板，該第一擱板包括一第一梳狀結構，該第一梳狀結構具有一第一連接部及連接該第一連接部的複數個第一梳狀部，以及該第二擱板包括一第二梳狀結構，該第二梳狀結構具有一第二連接部及連接該第二連接部的複數個第二梳狀部。
  3. 如請求項2所述之晶圓容器設備，其中該些第一梳狀部與該些第二梳狀部交錯。
  4. 如請求項2所述之晶圓容器設備，其中該些第一梳狀部與該些第二梳狀部中的至少一者沿著垂直於該對側壁的一方向延伸。
  5. 如請求項1所述之晶圓容器設備，其中該晶圓容器設備包括一前開式晶圓傳送盒、一前開式晶圓運輸盒、一標準機械介面傳送盒和一晶圓篩選機中的至少之一。
  6. 如請求項1所述之晶圓容器設備，進一步包括設於該對擱板的一內端的至少一夾具，該至少一夾具配置以在該晶圓容器設備的一轉移期間固定該晶圓的一端。
  7. 如請求項6所述之晶圓容器設備，進一步包括一機械式調節器，配置以調節該至少一夾具。
  8. 如請求項6所述之晶圓容器設備，進一步包括一手動調節器，配置以調節該至少一夾具。
  9. 如請求項1所述之晶圓容器設備，其中該對擱板上包括至少一卡接臂，該至少一卡接臂之長度可調節並配置以固定該晶圓。
  10. 如請求項1所述之晶圓容器設備，進一步包括： 一沉降結構，設於該對擱板上並配置以支撐其上的一晶圓，該沉降結構包括一矩形結構、一三角形結構、一多邊形結構和一圓形結構中的至少一種。
  11. 一種晶圓搬運設備，包括： 一框架； 一第一側壁及一第二側壁，設於該框架之相對側上； 一第一擱板，設於該第一側壁上； 一第二擱板，設於該第二側壁上，並與該第一擱板分開一距離，該第一擱板與該第二擱板配置以共同支撐一晶圓； 一固定臂，朝向該第一擱板和該第二擱板中的至少一者的一內端設置；以及 一調節器，配置以改變該固定臂的一位置，以固定該晶圓。
  12. 如請求項11所述之晶圓搬運設備，進一步包括一位置感測器，配置以偵測該固定臂的一位置。
  13. 如請求項11所述之晶圓搬運設備，其中該調節器包括一手動調節器，該手動調節器包括一齒輪，該齒輪配置以改變該固定臂的該位置。
  14. 如請求項11所述之晶圓搬運設備，其中該調節器包括一機電裝置，配置以改變該固定臂的該位置。
  15. 如請求項11所述之晶圓搬運設備，進一步包括： 一沉降結構，設於該第一擱板上，該沉降結構配置以支撐一晶圓的一底部，該沉降結構包括一矩形結構、一三角形結構、一多邊形結構和一圓形結構中的至少一種。
  16. 一種將晶圓固定在晶圓容器內之方法，包括： 自動地開啟一容器的一門； 自動地***一晶圓至該容器內的一擱板上；以及 調整設於該擱板上的一固定臂的一位置，該固定臂配置以固定該晶圓。
  17. 如請求項16所述之方法，進一步包括通過一位置感測器測量該固定臂的該位置。
  18. 如請求項17所述之方法，進一步包括當判斷該位置為錯誤時產生一警報
  19. 如請求項17所述之方法，進一步包括基於該位置感測器所測量的該位置來機電地調整該固定臂。
  20. 如請求項16所述之方法，其中調整該固定臂的該位置進一步包括使用一手動操作之調節器來調整該固定臂的該位置。
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