[发明专利]在线型晶圆输送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造装置和制造方法，更具体地，涉及一种具有紧凑结构的在线型(inline-type)晶圆输送装置。

背景技术

存在几种类型的传统的半导体晶圆输送装置，这些传统的半导体晶圆输送装置均具有大的缺点。传统的簇型(cluster-type)晶圆输送装置具有如下结构：在位于中央的机器手室的周围放射状地配置多个处理模块。安装该簇型晶圆输送装置要求大的占用空间(footprint)。此外，每个处理模块中的每次处理完成时，晶圆就被暂时置于缓冲部等并且等待下一处理，因此，装置整体的处理速度较慢。此外，在大多数情况下，由于设计的原因，簇型晶圆输送装置中的处理模块的最大数量通常被限于五个或六个。

与簇型装置的处理速度相比，在线型晶圆输送装置具有较高的处理速度。然而，由于在线型晶圆输送装置的直线结构，难以将在线型晶圆输送装置应用到大多数最新的半导体制造设备的结构。此外，在传统的在线型晶圆输送装置中，当在半导体制造过程中在真空环境下输送晶圆时，可能存在如下情况：由于晶圆输送装置的部件之间的摩擦导致产生不期望程度的粒子。

图1示出了传统的在线型晶圆输送装置的平面图(例如，参照专利文献1)。在晶圆输送装置10中，各处理模块13a至13g彼此邻近地配置并且以串联的方式连接。各处理模块被闸阀(未图示)分开。晶圆被机器手室11内的机器手12从装载室14输送到第一处理模块13a并且在各模块中被顺次处理。处理后晶圆被机器手12从最后的处理模块13g输送到卸载室15。不需要用于输送晶圆的额外机器手或机器手室，因此，晶圆输送装置10所需的占用空间较小。

图2示出了图1所示的在线型晶圆输送装置10的部分剖视图。晶圆21被安装在承载件23上并且被从某一处理模块输送到下一处理模块。在各处理模块中，晶圆21被升高基台26从承载件23升高并且被处理，然后被再次安装在承载件23上并且被输送到下一处理模块。借助于例如辊25等移送机构使承载件23移动。当晶圆21被输送到相邻的下一处理模块时，闸阀24被打开，从而使相邻的两个处理模块处于彼此不气密性地密封的状态。已经在某一处理模块中经受过处理的晶圆21待机直到下一处理模块变空。

图3示出了另一传统的在线型晶圆输送装置30的平面图(例如，参照专利文献2)。晶圆输送装置30包括两个晶圆传送盒(front opening unified pad)(FOUP)31a和31b。例如，FOUP 31a具有两个装载室32a和32b，该两个装载室32a和32b均具有用于存储未处理晶圆的盒，FOUP 31b具有两个卸载室33a和33b，该两个卸载室33a和33b均具有用于存储处理后晶圆的盒。晶圆输送装置30还包括用于在晶圆的输送过程中暂时放置晶圆的缓冲室36a至36d。处理时，晶圆被机器手室34a内的机器手35a从装载室32a或32b内的盒输送到第一缓冲室36a。如示意性示出地那样，晶圆输送装置30包括位于缓冲室之间的机器手室38a至38c。在各缓冲室及其相邻的机器手室之间以及在各机器手室及其相邻的处理模块之间，如示意性示出地那样设置闸阀39。暂时置于缓冲室36a的晶圆被机器手室38a内的机器手输送到第一处理模块37a并且在第一处理模块37中被处理。随后，晶圆再次被机器手室38a内的机器手输送到第二处理模块37b并且在第二处理模块37b中被处理。已经在第二处理模块37b中经受过处理的晶圆被机器手室38a内的机器手放置在第二缓冲室36b中。进一步地，晶圆被第二机器手室38b内的机器手从缓冲室36b输送到第三处理模块37c。之后，类似地，晶圆被从处理模块37c顺次移动到处理模块37f并且在处理模块37f中被处理。已经在所有的处理模块中经受过处理的晶圆被暂时放置在缓冲室36d中然后被机器手室34b内的机器手35b存储在FOUP 31b的卸载室33a或33b内的盒中。晶圆输送装置30具有如下优点：处理模块的数量可以根据需要灵活地增加。