晶圓暫存裝置的製作方法

2023-05-30 09:04:46 1

專利名稱：晶圓暫存裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用於半導體製程的晶圓暫存裝置。
背景技術：
在半導體的製造工藝中，包括各種製程，例如氧化、澱積、光刻、刻蝕 等，在完成對於晶圓的某一處理過程之後，通常需要將晶圓向下一個處理設 備進行輸送，在晶圓通過傳送裝置輸送至下一個處理設備之前，都會暫存在 晶圓暫存裝置中，用來隔絕處理設備與外界大氣直接接觸。晶圓暫存裝置可 視為晶圓的一個臨時存放點，當晶圓在進行處理之前或完成處理後，通過晶
圓暫存裝置將晶圓予以暫存；而當晶圓要進行處理時，晶圓暫存裝置會將晶 圓輸送到處理設備的接收口 ，以供處理設備通過所述接收口接收晶圓暫存裝 置內的晶圓並對其進行處理。
現有的晶圓暫存裝置如圖1所示，包括用於存放晶圓的腔體10,活動裝 配至腔體10內供承載晶圓的晶圓載具12以及用於提供晶圓載具12在腔體10 內上下活動的升降機構14,其中，腔體IO具有設於頂面的轉移口 100以及設 於側壁的進出片口 102,轉移口 100可通過封蓋106予以蓋合，晶圓載具12 具有用於承載晶圓的且相互堆疊的多個承載層120，升降機構14包括控制器、 馬達、傳動軸承以及傳動平臺等部件。晶圓載具12可通過升降機構14置入 或移出腔體IO,即當進行處理時，通過升降機構14經由轉移口 100置入腔體 10;當完成處理後，通過升降機構14經由轉移口 100移出腔體10。由於晶圓 載具12中的多個承載層120是堆疊而成的，每一個承載層120上所承載的晶 圓可通過其上的另一個承載層120予以遮蔽，但對於頂層的承載層120而言， 其所承載的晶圓因上面沒有其他晶圓或其他遮擋物而直接暴露出來。這樣，
4當完成處理後通過升降機構14將晶圓載具12移出腔體10時，頂層的承載層
120所承載的晶圓是暴露於外界大氣中，外界大氣中的塵埃或水汽等將直接沾
染於所述晶圓的表面而造成汙染，影響晶圓後續的處理及成品後的良率。
實用新型內容
本實用新型解決的問題是，提供一種晶圓暫存裝置，避免晶圓載具所承 載的晶圓直接暴露於外界環境下，防止微塵沾染於晶圓上。
本實用新型提供一種晶圓暫存裝置，包括有晶圓載具，所述晶圓載具具 有供承載晶圓且相互堆疊的多個承載層，其中所述晶圓暫存裝置還包括設於 所述晶圓載具上，供遮蔽外側的承載層的防護件。
可選地，所述防護件包括相對於所述外側的承載層設置的遮板。
可選地，所述遮板包括與所述外側的承載層相對的單一面板或由多個面 板形成的面板組合。
可選地，所述防護件還包括用於將遮板裝配至所述晶圓載具的接合部。
可選地，所述接合部包括自所述遮板的相對二側延伸形成的一個或多個 過孔。
可選地，所述防護件包括具有罩面和罩沿的遮罩，所述罩面相對所述外 側的承載層設置，所述罩沿自罩面的周緣延伸而成。
可選地，所述防護件還包括用於將所述遮罩裝配至所述晶圓載具的接合部。
可選地，所述接合部包括自所述罩沿的相對二側延伸形成的一個或多個 過孔。
可選地，所述晶圓暫存裝置還包括連動於所述晶圓載具供轉移晶圓載具
的轉-移才幾構。可選地，所述轉移機構為連接於晶圓載具的升降機構。
與現有技術相比，本實用新型所提供的晶圓暫存裝置，通過在晶圓載具 上裝配供遮蔽外側的承載層的防護件，使得轉移晶圓載具時晶圓載具上所承 載的晶圓得以遮蓋而不直接暴露於外界環境下，可避免在晶圓載具所承載的 晶圓間形成湍流，防止外界環境下或晶圓間的微塵沾染於晶圓表面。

圖l顯示現有技術中晶圓暫存裝置的側剖示意圖； 圖2顯示本實用新型一種實施方式中晶圓暫存裝置側剖示意圖； 圖3顯示圖2中晶圓暫存裝置的晶圓載具與防護件的配合效果圖； 圖4顯示本實用新型另 一種實施方式中晶圓暫存裝置的側剖示意圖。
具體實施方式

本實用新型提供一種晶圓暫存裝置，包括有晶圓載具，所述晶圓載具具 有供承栽晶圓且相互堆疊的多個承載層，其中在所述晶圓載具還裝配有供遮 蔽外側的承載層的防護件。本實用新型所提供的晶圓暫存裝置，使得轉移晶 圓載具時晶圓載具上所承載的晶圓得以遮蓋而不直接暴露於外界環境下，防 止外界環境下或晶圓間的微塵沾染於晶圓表面。
其中，所述防護件包括相對於所述外側的承載層設置的遮板。
其中，所述遮板包括與所述外側的承載層相對的單一面板或由多個面板 形成的面板組合。
其中，所述防護件還包括用於將遮板裝配至所述晶圓載具的接合部。
其中，所述接合部包括自所述遮板的相對二側延伸形成的一個或多個過孔。
其中，所述防護件包括具有罩面和罩沿的遮罩，所述罩面相對所述外側 的承載層設置，所述罩沿自罩面的周緣延伸而成。其中，所述防護件還包括用於將所述遮罩裝配至所述晶圓載具的接合部。 其中，所述接合部包括自所述罩沿的相對二側延伸形成的一個或多個過孔。
其中，所述晶圓暫存裝置還包括連動於所述晶圓載具供轉移晶圓載具的 轉移機構。
其中，所述轉移機構為連接於晶圓載具的升降機構。 下面將結合附圖對本實用新型的實施例進行說明。
圖2顯示本實用新型一種實施方式中晶圓暫存裝置的側剖示意圖。在本
實施例中，所述晶圓暫存裝置可以是晶圓處理中的加栽互鎖真空室(Load Lock Chamber),其作為一個中間腔室，位於處理室與外界環境之間，主要用於暫 存晶圓，以隔絕處理室與外界大氣直接接觸，確保處理室內的潔淨，降低處 理室受汙染的程度。
如圖2所示，晶圓暫存裝置包括供承載晶圓的晶圓載具20、供容納晶圓 載具20的腔體22、以及設於晶圓載具20上，供遮蔽外側的承載層的防護件， 其中，防護件包括遮板240和接合部242。
晶圓載具20用於承載晶圓。在本實施例中，以現有常用的晶圓載具來講， 其一般包括有相互堆疊的多個承載層(slot) 200,每一個承載層200中可放 置二片晶圓。請另參閱第3圖，其顯示本實施方式中晶圓暫存裝置的晶圓載 具與防護件的配合效果圖。如圖3所示，承載層200的相對二側延伸形成有 過孔202,通過過孔202可將多個承載層200對齊、堆疊並固定在一起。這樣 當所述多個承載層200堆疊在一起時， 一般來講，頂層的承載層200會由於 在其上面沒有鄰接可供遮蔽的承載層而暴露出來。這樣當頂層的承載層200 承載晶圓時，所述頂層的晶圓即暴露在外。因所述晶圓載具為本領域技術人 員所熟知，故在此不再贅述。
7腔體22用於容納晶圓載具20，開設有供晶圓載具20進出腔體22的轉移 口 220以及供晶圓載具20所承載的一個或多個晶圓進出腔體22的進出片口 222。
在本實施例中，腔體22是與所需存放的晶圓載具20的形狀相對應的圓 柱體結構，且其尺寸略大於晶圓載具20的尺寸，以確保二者間的間隙足以提 供承載晶圓的晶圓載具20在腔體22內活動。實際上，只要腔體22可容納晶 圓載具20，則其形狀及結構並不以此為限，可作其他的變更，例如所述腔體 的截面仍可以是多邊形或其他不規則形狀。
轉移口 220是設於腔體22的頂面，晶圓載具20可以通過轉移口 220由 外界環境移入腔體22或者由腔體22移出至外界環境。實際上，所述轉移口 的數量及其位置並不以此為限，例如所述轉接口也可以設在腔體22的側壁。 在這裡，所述外界環境具體指的是相對腔體22與處理室而言的外界環境，例 如廠區、無塵工作車間等。
腔體22還包括封蓋224,通過封蓋224蓋合於轉移口 220，並通過連接 於腔體22的排空管路(未予以圖示)的運作，使得腔體22保持真空狀態。 在本實施例中，所述封蓋是以平整的蓋面為例進行說明的。實際上，並不以 此為限，在另外的實施例中，所述封蓋更可以與轉移口 220相配合而設計為 凹凸對應的結構，例如所述封蓋設計為具有工型截面的結構，使得所述封蓋 蓋合於轉移口 220時能達成密閉效果。在其他的實施例中，所述封蓋還可通 過在其與轉移口 220接觸的周壁附加有能達成密閉效果的墊圏或封條，在此 不再另行贅述。
進出片口 222是設於腔體22的側壁且與腔體貫通，提供晶圓載具20所 承載的一個或多個晶圓轉移至供進行相應處理的處理室。在本實施例中，進 出片口 222為狹縫，其尺寸可確保晶圓順暢地進出。實際上，所述進出片口 的數量及其位置並不以此為限，例如可以在腔體22的側壁設有多個進出片口 。在實際應用中，腔體22在轉移口 220與進出片口 222同時關閉時可進行
例如增壓或減壓等處理。
另外，所述晶圓暫存裝置還包括連動於晶圓載具20供轉移晶圓載具20 的轉移機構26。在本實施例中，轉移機構26為貫穿腔體22的底部並連接於 晶圓載具20的底部的升降機構。通過所述升降機構的運作能帶動晶圓載具20 在腔體22內上下活動，完成晶圓載具20上單一晶圓通過進出片口 222進出 腔體22、或者整個晶圓載具20通過轉移口 220進出腔體22的操作。實際上， 所述升降機構可包括例如控制器、馬達、傳動軸承以及傳動平臺等部件，通 過各部件的協作來完成升降動作。因升降機構的結構及其工作機理為本領域 技術人員所熟知，故在此不再贅述。
遮板240設於晶圓載具20的頂部，供遮蔽其頂層的承載層200。接合部 242設於遮板與承載層200的過孔221對應的相對二側。在本實施例中，如圖 3所示，防護件中的遮板240是與晶圓載具20中的承載層200相對應的圓形 面板，接合部242是設於自遮板240的相對二側延伸形成的耳面上的過孔， 其中，每一側過孔的數量可為一個或多個，這樣通過接合部242可將遮板240 裝配至晶圓載具20以供遮蔽頂層的承載層200。實際上，只要防護件能實現 遮蔽頂層的承載層200，則所述防護件的結構、數量以及設置等並不以此為限。 例如，在其他的實施例中，所述遮板可以是由二個分離的半圓形面板形成的 面板組合，且其中的每一個半圓形面板均可設有例如為過孔的接合部。另夕卜， 只要通過所述接合部而能將所述防護件裝配至晶圓載具，則所述接合部的結 構、數量以及設置等並不以此為限，例如，在其他的實施例中，所述接合部 可以是黏接點、卡扣或者插銷等結構。再有，所述防護件可選取與承載層相 同或相似的材質。
當應用本實用新型的晶圓暫存裝置時，首先通過轉移機構26將承載有一 個或多個晶圓的晶圓載具20通過轉移口 220自外界環境移入腔體22;關閉晶
9圓暫存裝置上的轉移口 220與進出片口 222,通過排空管路對腔體22進行減 壓，使得腔體22內的氣壓值與下一步所需進入的處理室的氣壓值一致；再將 晶圓載具20所承載的一個或多個晶圓通過進出片口 222自腔體22轉移至與 晶圓暫存裝置連接的處理室，並在處理室內進行處理；待完成處理後，通過 轉移口 222將晶圓載具20自處理室轉移至圓暫存裝置的腔體22;通過排空管 路260對腔體22實施加壓，使得腔體22內的氣壓值與下一步所需移出的外 界環境的氣壓值一致；打開轉移口 220,通過轉移機構26將晶圓載具20自腔 體22移出至外界環境，此時，由於在晶圓載具20中頂層的承載層200設有 防護件(包括遮板240和接合部242 ),使得頂層的承栽層200所承載的晶圓 得以遮蓋並在打開轉移口時不直接暴露於外界環境下，防止外界環境下的微 塵沾染於晶圓的表面。
圖4顯示了本實用新型另一個實施例晶圓暫存裝置的側剖示意圖。本實 施例與前述實施例最大不同之處在於所述防護件具有不同的構造。
如圖4所示，晶圓暫存裝置包括供承載晶圓的晶圓載具20、供容納晶圓 載具20的腔體22、以及設於晶圓載具20的頂部供遮蔽所承載晶圓的防護件， 其中，防護件包括遮罩341和接合部343
在本實施例中，遮罩341包括罩面340和罩沿342,罩面340相對晶圓載 具中頂層的承載層，罩沿342是自罩面340的周緣延伸而成。接合部343包 括自罩沿342的相對二側延伸形成的一個或多個過孔。這樣通過接合部342 可將遮罩341裝配至晶圓載具20以供遮蔽頂層的承載層200，使得頂層的承 載層200所承載的晶圓得以遮蓋而不直接暴露於外界環境下，防止外界環境 下的微塵沾染於晶圓的表面。
需說明的是，在實際應用中，只要所述防護件能達到遮蔽外側的承載層 的效果，則其結構或設置等仍可作其他的變更。例如，在又一實施例中，所 述防護件包括具有罩面和罩沿的遮罩，所述罩面還包括二個分離的半圓形面
10板形成的面板組合。在再一實施例中，所述防護件包括二個分離的半圓形遮 罩形成的遮罩組合，其中所述每一個半圓形遮罩均包括罩面和罩沿。
綜上所述，本實用新型實施方式所提供的晶圓暫存裝置，通過在晶圓載 具中處於外側的承載層上設有供遮蔽所承載晶圓的防護件，使得轉移晶圓載 具時晶圓載具上所承載的晶圓得以遮蓋而不直接暴露於外界環境下，防止外 界環境下的微塵沾染於晶圓的表面。
另外，本實用新型實施方式所提供的晶圓暫存裝置，所述防護件是遮蔽
於承載有晶圓的外側的承載層，通過所述防護件可減少晶圓載具中外側的承 載層與外界的可接觸面積，減少在晶圓載具移出過程中各承載層之間形成湍 流的機率，相對減少了各承載層的晶圓受汙染的危險。
再有，本實用新型實施方式所提供的晶圓暫存裝置，所述晶圓栽具上裝 配有供遮蔽外側的承載層的防護件具有結構簡單、裝配便利的優點。
本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本實用新 型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和範圍內，都可以做出 可能的變動和修改，因此本實用新型的保護範圍應當以本實用新型權利要求 所界定的範圍為準。
權利要求1.一種晶圓暫存裝置，包括有晶圓載具，所述晶圓載具具有供承載晶圓且相互堆疊的多個承載層，其特徵在於，還包括設於所述晶圓載具上，供遮蔽外側的承載層的防護件。
2. 如權利要求1所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述防護件包括相對於所述外側的承載層設置的遮板。
3. 如權利要求2所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述遮板包括與所述外 側的承載層相對的單一面板或由多個面板形成的面板組合。
4. 如權利要求2所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述防護件還包括用於 將遮板裝配至所述晶圓載具的接合部。
5. 如權利要求4所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述接合部包括自所述 遮斧反的相對二側延伸形成的一個或多個過孔。
6. 如權利要求1所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述防護件包括具有罩 面和罩沿的遮罩，所述罩面相對所述外側的承載層設置，所述罩沿自罩面 的周緣延伸而成。
7. 如權利要求6所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述防護件還包括用於 將所述遮罩裝配至所述晶圓載具的接合部。
8. 如權利要求7所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述接合部包括自所述 罩沿的相對二側延伸形成的一個或多個過孔。
9. 如權利要求1所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，還包括連動於所述晶圓 載具供轉移晶圓載具的轉移機構。
10.如權利要求9所述的晶圓暫存裝置，其特徵在於，所述轉移機構為連接於 晶圓載具的升降機構。
專利摘要一種晶圓暫存裝置，包括晶圓載具，所述晶圓載具具有供承載晶圓且相互堆疊的多個承載層，在所述晶圓載具上裝配供遮蔽外側的承載層的防護件。本實用新型所提供的晶圓暫存裝置，使得晶圓載具上所承載的晶圓得以遮蓋並避免直接暴露於外界環境下，防止外界環境下的微塵沾染於晶圓表面。
文檔編號H01L21/67GK201348993SQ20082015605
公開日2009年11月18日 申請日期2008年11月27日 優先權日2008年11月27日
發明者張文鋒 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司