專利名稱：器件傳輸方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及半導(dǎo)體器件制造過程中，工 序之間的器件傳輸。
背景技術(shù)：
在集成電路生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域中， 一般都會用到硅片和掩模傳輸?shù)脑O(shè)備或機(jī) 構(gòu)，而在后道制造工序中，對其要求往往都比較特殊，大多要求是凈化、無氧 化、無水分、無雜質(zhì)等無污染的環(huán)境。為了達(dá)到這個要求，通常對環(huán)境采用抽 真空、充干空氣、氮?dú)饣蚨栊詺怏w(如氬)等方法來實(shí)現(xiàn)。
中國專利CN 1474233A中，公開了 一種用來將儲藏箱中的一個或多個硅片 或掩模傳送到一個設(shè)備或裝置的方法，在正常工作過程中，儲藏箱內(nèi)保持真空 環(huán)境，只要將其周圍安裝的接合部位加以密封，就可以達(dá)到要求。該技術(shù)結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點(diǎn)是通過抽真空的方式，對硅片和掩才莫有一定的防污染保護(hù)，但需要多次
反復(fù)；缺點(diǎn)是對真空度的大小沒有采取控制措施(真空度指標(biāo))，同時，對凈化
的程度也沒有要求、檢測和控制的手段(凈化度指標(biāo)范圍要求)。
中國專利CN 1493921A中，公開了一種具有與真空室連通的真空掩模版庫 的光刻設(shè)備，在正常工作之前，首先將要使用的掩模版從大氣區(qū)送到處理區(qū)， 對每一塊掩模版——進(jìn)行識別、檢查、測量厚度、清潔和初步對準(zhǔn)處理，然后 再送到真空掩模版庫內(nèi)，最后曝光時再送到曝光位置，各個位置之間的傳送均 由裝有夾持裝置的機(jī)器人(機(jī)械手)來完成。該技術(shù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是從大氣區(qū) 到處理區(qū)、從處理區(qū)到儲藏區(qū)、從儲藏區(qū)到曝光位置，都要通過一個過渡的真 空區(qū)，為了保持掩模版清潔后不再被污染，這些區(qū)與區(qū)之間都設(shè)有閘門閥。缺 點(diǎn)是對真空度的大小沒有采取控制措施(真空度指標(biāo))，同時，對凈化的程度也 沒有檢測和控制的手段(凈化度指標(biāo)范圍要求)，其間機(jī)器人(機(jī)械手)的運(yùn)動 和控制相對比較繁瑣和復(fù)雜。
因此，需要一種在傳輸過程中對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測和控制的手段。發(fā)明內(nèi)容有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種器件 傳輸方法，其在器件的傳輸過程對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果控制傳 輸過程，解決了真空度大小凈化程度沒有檢測和控制手段的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種器件傳輸方法，所述器件放置在器件 .盒中，經(jīng)由環(huán)境箱將所述器件傳遞至下一道工序位置，所述環(huán)境箱兩端具有可 開閉的閥門分別與所述過渡箱及所述下一道工序位置可閉合地連通，所述器件盒亦與所述過渡箱連接，其特征在于，包括如下步驟(a)向所述器件盒、過 渡箱及環(huán)境箱充入環(huán)境氣體；(b)通過檢測機(jī)構(gòu)檢測所述過渡箱及器件盒中的 環(huán)境參數(shù)，當(dāng)所述過渡箱及器件盒中滿足工作條件時，打開所述環(huán)境箱與所述 過渡箱之間的閥門，以及所述環(huán)境箱與下一道工序位置之間的閥門；(c)傳送 機(jī)構(gòu)將所述器件盒中的器件經(jīng)由所述過渡箱與所述環(huán)境箱傳遞至所述下一工序 位置。較佳的，所述器件盒與所述過渡箱之間設(shè)有閘門，在對所述器件盒及過渡 .箱進(jìn)行充氣之前打開所述閘門。較佳的，所述器件盒通過加緊氣缸與所述過渡箱可拆卸地連接。 較佳的，通過4全測機(jī)構(gòu)檢測所述環(huán)境箱中的環(huán)境參數(shù)，根據(jù)所述檢測結(jié)果 調(diào)節(jié)環(huán)境氣體的輸入以使所述環(huán)境箱的環(huán)境參數(shù)滿足工作要求。 較佳的，還包括通過顯示單元顯示所述檢測結(jié)果及環(huán)境參數(shù)。 本發(fā)明的另 一方面為使用上述方法的器件傳輸裝置。所述裝置包括依次連 接的器件盒、過渡箱及環(huán)境箱，經(jīng)由所述過渡箱及環(huán)境箱將所述器件盒中的器 件傳遞至下一道工序位置，所述環(huán)境箱兩端具有可開閉的閥門分別與所述過渡 箱及所述下一道工序位置可閉合地連通，所述裝置還包括對器件盒、過渡箱及 .環(huán)境箱充入環(huán)境氣體的充氣機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)， 所述檢測機(jī)構(gòu)檢測所述過渡箱與所述環(huán)境箱中的環(huán)境狀態(tài)；當(dāng)所述檢測機(jī)構(gòu)的 檢測結(jié)果滿足工作要求時，所述控制機(jī)構(gòu)打開所述環(huán)境箱與所述過渡箱之間的 閥門，以及所述環(huán)境箱與下一道工序位置之間的閥門。通過檢測機(jī)構(gòu)對過渡箱及硅片盒中的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行檢測，控制機(jī)構(gòu)根據(jù)檢 測結(jié)果開閉環(huán)境箱與過渡箱之間的閥門。換言之，只有在過渡箱及硅片盒達(dá)到正常工作條件時，才打開環(huán)境箱的閥門，確保了環(huán)境箱的潔凈度。使得器件在 傳輸過程中，具有檢測和控制的手段。


圖1為本發(fā)明的傳輸裝置的平面圖2及圖3為傳輸裝置的硅片箱的示意圖4為硅片盒的平面圖5為硅片箱的俯視圖6為本發(fā)明的傳輸方法的方塊圖7及圖8為機(jī)械手傳輸硅片的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)根據(jù)附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1所示，現(xiàn)參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明的器件傳輸裝置。本實(shí)施例中， 以硅片作為傳遞對象。如圖1所示，硅片傳輸裝置100包括設(shè)置在支架上的環(huán) .境箱9。環(huán)境箱9的左右兩端分別設(shè)置有左閥門1和右閥門8以控制環(huán)境箱9與 外部環(huán)境的連通。具體的，通過左閥門1的開啟和關(guān)閉來控制環(huán)境箱9與下道 工序設(shè)備的連通。通過右閥門8的開啟和關(guān)閉來控制環(huán)境箱9與過渡箱4 (下文 將詳述)的連通。環(huán)境箱9中設(shè)有機(jī)械手2，其經(jīng)由過渡箱4將硅片從硅片箱6 (下文將詳述)中傳輸至所述下道工序i殳備中。
環(huán)境箱9的上部設(shè)有進(jìn)氣口 3，而其下部設(shè)有出氣口 10，從而將環(huán)境氣體 經(jīng)由進(jìn)氣口 3充入環(huán)境箱9,并且從出氣口 IO排出。環(huán)境箱9中設(shè)有控制機(jī)構(gòu)， 其將氮?dú)鈴臍庠?未示)經(jīng)由進(jìn)氣口 3向環(huán)境箱9中不斷充入氮?dú)猓⑶宜?入的氮?dú)饨?jīng)由出氣口 10排出環(huán)境箱9。環(huán)境箱9中設(shè)有第一檢測機(jī)構(gòu)來檢測環(huán) .境箱9中氮?dú)獾募儍舳群蛪毫?。?dāng)所述第一檢測機(jī)構(gòu)4企測到環(huán)境箱9中的氮?dú)?滿足正常工作條件時，所述控制機(jī)構(gòu)停止向環(huán)境箱9的供氣。當(dāng)所第一述檢測 機(jī)構(gòu)檢測到環(huán)境箱9中的氮?dú)獠粷M足正常工作條件時，所述控制機(jī)構(gòu)重新開始 向環(huán)境箱9的供氣。本實(shí)施例中，當(dāng)環(huán)境箱9中的氧、水及雜質(zhì)的含量〈ppm, 并且壓力與外界相等時，認(rèn)為所述氮?dú)獾募儍舳群蛪毫M足正常工作條件。環(huán)境箱9的與過渡箱4相連接的一側(cè)設(shè)置有一平臺。過渡箱4設(shè)置在該平 臺上并通過右閥門8與環(huán)境箱9可閉合地連通。具體的，右閥門8開啟時，過 渡箱4與環(huán)境箱9連通，右閥門8關(guān)閉時，過渡箱4與環(huán)境箱9斷開。過渡箱4 的另一端與硅片箱6的閘門61 (未示，下文將詳述)連接。換言之，過渡箱4 為這樣一個腔室，其通過連接環(huán)境箱9的右閥門8與硅片箱6的閘門61而將環(huán) 境箱和珪片箱6連接，當(dāng)右閥門8與閘門61保持閉合時，過渡箱4為氣密空間。 過渡箱4的尺寸無需特別限制，只要其能夠允許機(jī)械手2通過其從硅片箱6中 傳遞石圭片即可?，F(xiàn)參考圖2及圖3詳述硅片箱6。如圖所示，硅片箱6亦固定在所述平臺上， 其通過密封蓋61與過渡箱4固定連接?？蛐蔚拿芊馍w62使得連接在一起的硅 片箱6與過渡箱4的邊緣密封。硅片箱6包括開啟及關(guān)閉硅片箱6內(nèi)腔的閘門 61。閘門61為L型，其一條邊用于密封硅片箱6的腔室的開口，另一條邊為才黃 壓杠桿6U。當(dāng)閘門61關(guān)閉時，恒壓杠桿611上抵靠有壓緊杠桿65以保持閘門 61出于關(guān)閉狀態(tài)。與壓緊杠桿65成直角設(shè)置有球形握柄64，球形握柄64的另 一端被肘夾手柄63壓緊。操作球型握柄64可打開及關(guān)閉閘門61，具體的，當(dāng) 抬起肘夾手柄63時，成直角的球型握柄64和壓緊杠桿65 —體凈皮鎖緊，即成直 角的球型握柄64和壓緊杠桿65順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)壓緊杠桿65的下端轉(zhuǎn)入橫壓杠 桿611的范圍時，閘門61就關(guān)閉。相反，打開閘門61時，首先壓下肘夾手柄 63,再手動抬起球型握才丙64，這時成直角的球型握柄64和壓緊杠桿65逆時針 轉(zhuǎn)動，直至壓緊杠桿65的下端轉(zhuǎn)出橫壓杠桿611的范圍。此時，閘門61在其 重力的作用下逆時針轉(zhuǎn)動即可打開。硅片盒66可放置在硅片箱6的所述腔室中。如圖4所示，硅片盒66包括 多層，其間可放置多片硅片。當(dāng)硅片盒放入所述腔室中時，通過前后兩側(cè)的加 緊氣缸5 (圖1)將其固定至硅片盒66。相應(yīng)地，通過旋轉(zhuǎn)加緊氣缸5可松開硅 片盒66,而將硅片盒66從硅片箱6中取出。因此，根據(jù)本發(fā)明的器件傳輸裝置 可依次使用多個硅片盒，因此效率較高。此外，如圖5所示，閘門61上設(shè)有定位柱612，而硅片箱6中設(shè)有定位柱 67和68。在每次更換硅片盒時，手動關(guān)閉閘門61后，閘門61內(nèi)的定位柱612 和硅片箱6里的定位柱67及68 —起對硅片具有預(yù)定位作用。過渡箱4的下方設(shè)有穿過所述平臺而進(jìn)入過渡箱4的氮?dú)饪刂崎y7。所述控 制機(jī)構(gòu)控制氮?dú)饪刂崎y7向過渡箱4供氣。當(dāng)硅片箱6的閘門61打開時，氮?dú)?控制閥7亦向硅片箱6供氣。
過渡箱4和硅片箱6中設(shè)有第二檢測機(jī)構(gòu)，來檢測其中氮?dú)獾募儍舳群蛪?力。當(dāng)所述第二檢測機(jī)構(gòu)檢測到過渡箱4和硅片箱6中的氮?dú)鉂M足正常工作條 件時，所述控制機(jī)構(gòu)停止向過渡箱4和硅片箱6供氣。同時，若所述第一檢測 機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果也滿足所述正常工作條件，則所述控制機(jī)構(gòu)打開環(huán)境箱9的左 閥門1和右閥門8。此后，所述控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)械手2從硅片箱6傳輸硅片。同 對，所述第二檢測機(jī)構(gòu)繼續(xù)檢測過渡箱4和硅片箱6中氮?dú)獾募儍舳群蛪毫Γ?一旦它們不滿足正常工作條件是，所述控制機(jī)構(gòu)繼續(xù)控制所述氮?dú)饪刂崎y7向 過渡箱4和硅片箱6中充氣，直至過渡箱4和硅片箱6滿足所述正常工作條件。
由于環(huán)境箱9、過渡箱4和硅片箱6中都充有氮?dú)?，并具有一定的壓力要求?所以各個接合的地方都必須進(jìn)行良好地密封。
此外，硅片傳輸裝置100還包括顯示模塊。所述顯示控制機(jī)構(gòu)將所述檢測 機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果通過所述顯示模塊顯示。
現(xiàn)參考圖6描述使用上述器件傳輸裝置的器件傳輸方法。
首先，將裝滿硅片的硅片箱6放置在硅片傳輸裝置100上。旋轉(zhuǎn)加緊氣缸5 將硅片箱6固定至所述平臺上。
然后，手動打開硅片箱6與過渡箱4之間的閘門61。此時，通過氮?dú)饪刂?閥7對過渡箱4充氮?dú)?。由于閘門61是打開的，因此氮?dú)庖部沙淙牍杵?中。 此外，當(dāng)過渡箱4中所述檢測機(jī)構(gòu)檢測到過渡箱4中氮?dú)獾募儍舳群蛪毫M足 正常工作條件時，所述控制機(jī)構(gòu)自動控制開啟閥門1與閥門8。
此后，所述控制模塊利用控制機(jī)械手2通過旋轉(zhuǎn)、升降和水平移動將硅片 661從硅片盒中傳輸至環(huán)境箱中，從而傳輸至下一道工序位置處。若有多片硅片 時，則重復(fù)機(jī)械手2的傳輸動作，如圖7及圖8所示。
當(dāng)確定所述的硅片都完成后，所述控制模塊自動關(guān)閉環(huán)境箱9兩端的閥門1 .和閥門8。此外，所述控制裝置還控制所述顯示模塊發(fā)出通知。
此后，旋轉(zhuǎn)加緊氣缸5使其松開，將硅片箱6從硅片傳輸裝置100上取下， 從而可更換其它待傳輸?shù)墓杵小?br> 8在硅片的傳遞過程中，所述第一檢測裝置和所述第二檢測分別對環(huán)境箱9 和過渡箱4以及硅片箱6中的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測， 一旦它們不滿足正常工作條 件，所述控制裝置就立即再次向上述空間充氣，直至它們滿足正常工作條件。 此外，所述控制裝置還通過所述顯示模塊顯示工作狀態(tài)及環(huán)境參數(shù)。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)。(1) 通過檢測機(jī)構(gòu)對過渡箱及硅片盒中的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行檢測，控制機(jī)構(gòu)根 據(jù)檢測結(jié)果開閉環(huán)境箱與過渡箱之間的閥門。換言之，只有在過渡箱及硅片盒 達(dá)到正常工作條件時，才打開環(huán)境箱的閥門，確保了環(huán)境箱的潔凈度。使得器 件在傳輸過程中，具有檢測和控制的手段。(2) 在器件的傳輸過程中，檢測機(jī)構(gòu)對各腔室中的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，控 制機(jī)構(gòu)根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行操作。因此，凈化的程度具有也沒有檢測和控制的手 段，便于操作。(3) 在傳輸過程中，控制機(jī)構(gòu)通過顯示機(jī)構(gòu)顯示操作狀態(tài)及環(huán)境參數(shù)，便 于操作人員的操作。(4 )控制機(jī)構(gòu)根據(jù)檢測機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果動態(tài)控制環(huán)境箱中的氮?dú)鈨艋?統(tǒng)，連續(xù)充排氣，腔體潔凈度得到有效保證。環(huán)境箱、過渡腔和硅片盒分別凈 化，提高了工作效率。(5)更換硅片盒通過手動完成，及時可靠、方便，減小二次污染。 (6 )傳送機(jī)構(gòu)選用高精度的器件及部件，運(yùn)行過程中無揮發(fā)物及微粒等污 染物產(chǎn)生。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可以以許多其他具體形式實(shí)現(xiàn)而不 脫離本發(fā)明的精神與范圍。具體的，應(yīng)理解，本發(fā)明可以以下列形式實(shí)現(xiàn)。上述實(shí)施例中，硅片傳輸裝置100的傳輸對象為硅片。當(dāng)然，本發(fā)明的傳 輸對象還可為掩膜或其它器件。上述實(shí)施例中，在環(huán)境箱、過渡腔和硅片盒充入氮?dú)狻．?dāng)然，本發(fā)明也可 采用抽真空、充干空氣、或惰性氣體(如氬)等方法來實(shí)現(xiàn)。綜上所述，本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。凡本技術(shù)領(lǐng)限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種器件傳輸方法，所述器件放置在器件盒中，經(jīng)由環(huán)境箱及過渡箱將所述器件傳遞至下一道工序位置，所述環(huán)境箱兩端具有可開閉的閥門分別與所述過渡箱及所述下一道工序位置可閉合地連通，所述過渡箱的另一端與所述器件箱連接，其特征在于，包括如下步驟(a)向所述器件盒、過渡箱及環(huán)境箱充入環(huán)境氣體；(b)通過檢測機(jī)構(gòu)檢測所述過渡箱及器件盒中的環(huán)境參數(shù)，當(dāng)所述過渡箱及器件盒中滿足工作條件時，打開所述環(huán)境箱與所述過渡箱之間的閥門，以及所述環(huán)境箱與下一道工序位置之間的閥門；(c)傳送機(jī)構(gòu)將所述器件盒中的器件經(jīng)由所述過渡箱與所述環(huán)境箱傳遞至所述下一工序位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的器件傳輸方法，其特征在于，所述器件盒與所述過 渡箱之間設(shè)有閘門，在對所述器件盒及過渡箱進(jìn)行充氣之前打開所述閘門。
3. 如權(quán)利要求2所述的器件傳輸方法，其特征在于，所述器件盒通過加緊 氣缸與所述過渡箱可拆卸地連《^妄。
4. 如權(quán)利要求1所述的器件傳輸方法，其特征在于，還包括通過所述檢測 機(jī)構(gòu)檢測所述環(huán)境箱中的環(huán)境參數(shù)，根據(jù)所述檢測結(jié)果調(diào)節(jié)環(huán)境氣體的輸入以 使所述環(huán)境箱的環(huán)境參數(shù)滿足工作要求。
5. 如權(quán)利要求1所述的器件傳輸方法，其特征在于，還包括通過顯示單元 '顯示所述檢測結(jié)果及環(huán)境參數(shù)。
6.—種器件傳輸裝置，所述裝置包括依次連接的器件盒、過渡箱及環(huán)境箱， 經(jīng)由所述過渡箱及環(huán)境箱將所述器件盒中的器件傳遞至下一道工序位置，所述 環(huán)境箱兩端具有可開閉的閥門分別與所述過渡箱及所述下一道工序位置可閉合 地連通，所述裝置還包括對器件盒、過渡箱及環(huán)境箱充入環(huán)境氣體的充氣機(jī)構(gòu)， 其特征在于，還包括檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述檢測機(jī)構(gòu)檢測所述過渡箱與所 述環(huán)境箱中的環(huán)境狀態(tài)；當(dāng)所述檢測機(jī)構(gòu)的^r測結(jié)果滿足工作要求時，所述控 制機(jī)構(gòu)打開所述環(huán)境箱與所述過渡箱之間的閥門，以及所述環(huán)境箱與下一道工 序位置之間的閥門。
7. 如權(quán)利要求6所述的器件傳輸裝置，其特征在于，所述器件盒與所述過 渡箱之間設(shè)有閘門，在對所述器件盒及過渡箱進(jìn)行充氣之前打開所述閘門。
8. 如權(quán)利要求7所述的器件傳輸裝置，其特征在于，所述器件盒通過加緊 .氣缸與所述過渡箱可拆卸地連接。
9. 如權(quán)利要求6所述的器件傳輸裝置，其特征在于，所述檢測機(jī)構(gòu)還對所 述環(huán)境箱中的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述檢測結(jié)果控制所述充 氣機(jī)構(gòu)對所述環(huán)境箱充氣。
10. 如權(quán)利要求6所述的器件傳輸裝置，其特征在于，還包括通過顯示單元 顯示所述檢測結(jié)果及環(huán)境參數(shù)。
全文摘要
一種器件傳輸方法，包括如下步驟(a)向所述器件盒、過渡箱及環(huán)境箱充入環(huán)境氣體；(b)通過檢測機(jī)構(gòu)檢測所述過渡箱及器件盒中的環(huán)境參數(shù)，當(dāng)所述過渡箱及器件盒中滿足工作條件時，打開所述環(huán)境箱與所述過渡箱之間的閥門，以及所述環(huán)境箱與下一道工序位置之間的閥門；(c)傳送機(jī)構(gòu)將所述器件盒中的器件經(jīng)由所述過渡箱與所述環(huán)境箱傳遞至所述下一工序位置。通過檢測機(jī)構(gòu)對過渡箱及硅片盒中的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行檢測，控制機(jī)構(gòu)根據(jù)檢測結(jié)果開閉環(huán)境箱與過渡箱之間的閥門，確保了環(huán)境箱的潔凈度。使得器件在傳輸過程中，具有檢測和控制的手段。
文檔編號H01L21/677GK101593716SQ20091005106
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者川 何, 李正賢, 董同社 申請人:上海微電子裝備有限公司;上海微高精密機(jī)械工程有限公司