[发明专利]高产量的晶片刻痕校准器

说明书

技术领域

本发明涉及工件加工系统及用于加工工件的方法，而且，更具体地涉及一种处理且校准工件的系统与方法，使工件产量最大化。

背景技术

在半导体加工中，可以在单一工件或半导体晶片上执行许多操作。一般来说，在工件上的每个加工操作以特定顺序执行，其中每个操作必须等候前一个操作完成为止，因此会影响工件变成可供后续加工步骤使用的时间。假如引向加工位置的加工流程被与此加工结合的后续事件所中断的话，对于在真空状态下较短的加工(例如离子植入)的工具生产力或产量可能会严重地受到限制。例如，在运送载具或储存盒与加工系统之间工件的交换、工件从大气环境运送至加工系统的植入室的抽空环境内、工件在此抽空环境内的定向(例如，刻痕校准)等操作，可能对工具生产力造成很严重的影响。

工件加工，例如离子植入，一般在植入室内的减压环境下执行，在此植入室中，离子一般沿着一束线加速，且离子进入抽空的植入室内而以预定方式撞击工件。一般须执行好几个操作，才能逐渐引导至植入，以便将工件引进植入室内，且相对于离子束而将工件适当地定位和定向在离子植入室内。例如，工件经由机器人从大气压力下的盒体或储存装置而被运送至装载闭锁室内，其中，此装载闭锁室随后被抽空，以便将工件带入离子植入器的加工环境。例如，此盒体或储存装置可以通过输送带系统或其他种类的输送装置而输送至离子植入器内。

例如，前端开口整合盒(FOUP)已经是一种很普遍的机构，用于在集成电路(IC)制造厂中将硅工件或晶片从一个工作站移动至另一工作站。可以从不同的制造商中，包括Asyst Technologies and BrooksAutomation，而获得不同版本的FOUP。含有多个堆积晶片的一个FOUP通过例如高架式运送装置等自动输送装置而被从一个工具输送至下一个后续的工具。此高架式运送装置将所述盒放置在机器人能拿得到的位置内，如此一来，机器手臂可以从此盒中拿取一个或更多硅晶片进行处理。

Sieradzki的美国专利5,486,080详细地叙述一种用于转移晶片以进行真空加工的系统。此系统使用两个晶片运送机器人，用于使晶片从两个装载闭锁部移动通过加工站。关于串行终端站的其他专利有美国专利6，350,097、6,555,825及5,003,183。而且，与Mitchell等人共同拥有的美国专利7,010,388详细地叙述一种晶片处理系统，用于一次处理一个或两个晶片。

为了降低所有者的工具成本，工件处理系统最好能够具有相当高的产量。这一点对于离子植入加工来说是格外正确的，特别是当相比于将一个新的工件从FOUP转移至加工室并转移回FOUP所需要的时间，植入的期间相对较短。对于低剂量植入，实际的离子植入工件的持续时间很短，其中，植入时间可以小于5秒钟。而且，作为离子植入中所使用的预加工程序的一部分，每个工件均必须相对于离子束正确地定向。已知为对准器的机构也用于这样的校准步骤，其中每个工件被顺序地校准，因而可能会降低产量。

因此，需要一种促进高产量的系统与方法，其通过在校准站上的大气晶片处理机器人而允许同时放置两个工件，以便由校准机构而进行后续的顺序校准。由于两个晶片可以同时掉下，所以所述大气晶片处理机器人可以进行其他工作，如此可允许晶片机器人每个小时处理更多的晶片。

发明内容

本发明通过提出一种用于在大气与真空环境之间转移工件的系统、设备与方法，同时能使产量达到最大且使此系统的所有者的成本降至最低，因而克服先前技术的限制。尤其，本发明提出一种系统与方法，可通过缩短闲置时间，或者加工系统正在进行操作但并未产生一个加工好的工件的时间量，而降低系统的所有者的成本。

因此，以下将提供本发明的概述，以便对本发明的一些方面提供基本的认知。此概述并非为本发明的外延概要，也并非用于点出本发明的关键或重要元件，也并非用于描绘出本发明的范围。此概述仅用于作为后续详细说明的前奏，而以简化的形式呈现出本发明的一些概念。