[发明专利]一种晶圆的传输系统及传输方法

说明书

本发明提供一种晶圆传输系统及传输方法，属于微电子技术领域。用于解决现有技术中不同尺寸晶圆在特定尺寸晶圆加工设备上加工的问题时无法进行传输的问题。该传输系统包括用于打开和关闭第一晶圆密封盒的第一开盒机构和第二晶圆密封盒的第二开盒机构；用于将晶圆从第一晶圆密封盒中转移至第二晶圆密封盒的机械手；用于控制所述机械手和开盒机构的控制单元。本发明一种晶圆传输系统及传输方法，能够完成不同尺寸的晶圆在不同密封盒之间的传输，同时也兼顾了相同尺寸晶圆在相同尺寸的晶圆在相同密封盒之间的传输。适应同样尺寸晶圆的分批或合批操作，或者不同尺寸晶圆在特定尺寸晶圆加工设备上加工的问题。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种晶圆的传输系统及传输方法。

背景技术

集成电路行业使用能够隔绝污染的特殊密封盒来盛放晶圆(Wafer)，并且其规格需要严格遵循全球统一的。半导体设备与材料的国际性组织(SEMI)规定盛放12寸晶圆所用的密封盒是FOUP(Front Opening Unified Pod，前开式标准箱)，而盛放8寸晶圆的容器由整个工厂的初始设计来决定是敞开式还是密封式，当使用密封式容器的时候需要生产设备配套的开盒机构SMIF(Standard Mechanical Interface)，相应的盛放8寸晶圆的密封盒叫做SMIF Pod。一般来说FOUP和SMIF Pod只起到密封作用，而晶圆本身是放置在内部有若干槽位的支架(Cassette)上。12寸密封盒(FOUP)和内部支架(Cassette)固定为一体，无法拆卸，而8寸晶圆密封盒(SMIF Pod)和支架为独立结构。

晶圆本身对洁净度有极高的要求，一般为1级，而集成电路工厂内部保持高洁净度需要极高的成本，因此可能会设计为100级或1000级。这种情况下，晶圆就需要使用内部环境为1级的密封盒FOUP或密封盒SMIF Pod来盛放，当在不同的生产设备之间进行转运时容器处于关闭状态，当在特别设备进行生产时，设备会配有专门的开盒机构；其中，适用于12寸晶圆密封盒的开盒机构为Loadport，适用于8寸晶圆密封盒的开盒机构为SMIF。

一般情况下晶圆在大规模生产时以25片左右为一批(Lot)。在新晶圆入厂投产，或整个生产流程结束出厂时会需要更换晶圆的容器。在生产过程中的抽检或测试，以及遇到产品报废等特殊情况时，需要对一批晶圆进行分批或合批操作。这时就需要一种能够在两个容器之间进行传送的晶圆传输机(Sorter)。

已有的晶圆传输机都只能进行一种尺寸晶圆(8寸或12寸)的传输，而无法实现两种尺寸晶圆的兼容传输。

目前集成电路行业的主流材料为12寸晶圆，且正朝着18寸方向发展。但近两年来8寸晶圆产品的市场需求逆势而上，有了较大的发展，这就使得对生产8寸晶圆设备的需求有了很大提高。但因生产8寸晶圆的设备大都老旧，而且绝大部分设备商也已停产8寸晶圆设备，新建的8寸晶圆生产线不得不在一部分工艺段使用12寸晶圆设备来生产8寸晶圆。

但生产12寸晶圆设备的前端上料对应12寸晶圆密封盒FOUP所对应的开盒机构(Loadport)，该开盒机构无法放置8寸晶圆密封盒SMIF Pod，为了解决这个问题，人们开发出了外观尺寸为标准12寸晶圆密封盒，但内部支架可以放置8寸晶圆的兼容密封盒(Adaptor FOUP)。此种兼容密封盒可以容纳8寸晶圆，同时又可以作为12寸晶圆密封盒放置于生产12寸晶圆设备的上料口进行生产操作。

因此，在一个既有8寸晶圆设备又有12寸晶圆设备的生产线内会存在三种晶圆密封盒：12寸晶圆密封盒(FOUP)，8寸晶圆密封盒(SMIF Pod)，兼容密封盒(Adaptor FOUP)。

传统的8寸或12寸晶圆传输系统因为存在上料口(只有8寸晶圆开盒机构SMIF或只有12寸开盒机构Loadport)的限制，无法实现将8寸晶圆由密封盒SMIF Pod传送到兼容密封盒Adaptor FOUP中。

发明内容