專利名稱：避免出氣污染之前開式晶圓盒以及避免出氣污染的方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種半導體制程及設備，且特別是有關于一種避免出氣污染之前開式晶圓盒以及避免出氣污染的方法。
背景技術：
隨著集成電路的半導體元件的積集度日益增加，相對的制程的準確度就顯得格外重要。因為一旦在制程中發(fā)生些微的錯誤(Error)或污染，即可能就會造成制程的失敗，導致晶圓的毀損或報廢，因而耗費大量成本。
一般的半導體制程中，半導體制程的機臺是由數(shù)個模件(制程/傳輸/儲存/安全連鎖/反應氣體)所組成，并借由晶圓傳輸系統(tǒng)(Wafer TransferSystem)，使晶圓在制程模件與儲存模件間傳輸。而晶圓的傳輸是利用機器手臂(Robot Blade)，將晶圓從晶圓載具中取出，傳送至制程反應室內(nèi)進行制程反應，并于制程結束后將晶圓傳回，再送回晶圓載具中，以進行一系列的制程步驟。
傳統(tǒng)8寸晶圓是使用一種稱做標準機械界面(Standard MechanicalInter-Face，SMIF)的晶圓載具。然而，隨著半導體制造技術的進步，晶圓尺寸已增至12寸，其使用的晶圓載具與8寸晶圓的晶圓載具不同，稱為前開式晶圓盒(Front Opening Unified Pod，F(xiàn)OUP)，以適合較大的晶圓。此種前開式晶圓盒(FOUP)是將晶圓固定保持于密閉空間中，以防御大氣中的微塵污染晶圓。當要將晶圓載入制程設備時，再開啟前開式晶圓盒(FOUP)的盒蓋，并利用機械手臂拿取晶圓。
圖1所繪示為已有的處理晶圓的一種半導體制程設備上視示意圖。請參照圖1所示，此制程設備100包括反應室102、加載互鎖區(qū)(Load_Lock)104、迷你環(huán)境區(qū)(Mini Environment)106、機械手臂108、110與前開式晶圓盒座112。
在進行反應制程時，先將前開式晶圓盒114固定于前開式晶圓盒座112上。當要使前開式晶圓盒114內(nèi)的晶圓載入反應室102時，先利用迷你環(huán)境區(qū)106內(nèi)的機械手臂108拿取前開式晶圓盒114內(nèi)的晶圓，并將其放置在加載互鎖區(qū)104的晶舟116上。接著再以機械手臂110傳送晶舟116至反應室102進行反應。當反應結束后，再利用機械手臂110移出晶舟116，并利用機械手臂108拿取晶舟116上的晶圓后，傳送晶圓回到前開式晶圓盒114中。然后，重復上述步驟直到前開式晶圓盒內(nèi)的每一片晶圓都反應完畢。
在上述步驟是以單一晶圓進行制程反應。而一般前開式晶圓盒內(nèi)通?？煞胖脭?shù)十片的晶圓，因此需要一段時間才能使整個前開式晶圓盒內(nèi)的晶圓都進行制程完畢。于是，當晶圓經(jīng)過處理而放回前開式晶圓盒中時，若經(jīng)處理過的晶圓產(chǎn)生出氣現(xiàn)象(Outgassing)，則從晶圓上擴散出的氣體(如磷氣體)會充滿前開式晶圓盒內(nèi)部，而污染晶圓盒內(nèi)的其他未經(jīng)過處理的晶圓，導致產(chǎn)品的優(yōu)良率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的為提供一種避免出氣污染之前開式晶圓盒以及避免出氣污染的方法，可以防止晶圓因出氣現(xiàn)象而彼此污染，并可以提升產(chǎn)品優(yōu)良率。
本發(fā)明提供一種避免出氣污染之前開式晶圓盒，此前開式晶圓盒至少是由前開式晶圓盒本體與清潔裝置所構成。前開式晶圓盒本體具備有開口部與底板，且底板與開口部相對。清潔裝置至少具備有設置于前開式晶圓盒本體之內(nèi)的吹氣構件以及連接吹氣構件并供給氣體至吹氣構件的氣體供應裝置。
其中，吹氣構件是設置于底板兩側，且出氣構件可為過濾器或噴嘴。從吹氣構件吹出的氣體可為惰性氣體或氮氣。
本發(fā)明在前開式晶圓盒內(nèi)加裝清潔裝置，此清潔裝置噴吹出的氣體可將從晶圓上擴散出的氣體帶離前開式晶圓盒，因此可以避免晶圓彼此污染。而且，此種前開式晶圓盒構造簡單，因此不需要另外更改制程裝置的設計，而可以節(jié)省制程設備的成本。此外，此種前開式晶圓盒可以自由的從制程裝置上裝卸，其應用較為簡便，而且吹氣構件同時具有過濾的功能，而可以維持前開式晶圓盒具有一定的潔凈度。
本發(fā)明提供一種避免出氣污染的方法，此方法是先將復數(shù)晶圓載入一前開式晶圓盒，此前開式晶圓盒內(nèi)部至少設置有可吹出氣體的一清潔裝置。接著，從前開式晶圓盒載出未處理的晶圓至制程反應室，并在制程反應室中對晶圓進行處理。然后，將經(jīng)處理的晶圓傳回前開式晶圓盒后，重復上述步驟直到前開式晶圓盒內(nèi)的所有晶圓都已經(jīng)過處理。其中在進行上述步驟的期間，利用清潔裝置吹出氣體，以清潔前開式晶圓盒內(nèi)部，避免晶圓因出氣現(xiàn)象而彼此污染。
上述清潔裝置至少具備有設置于前開式晶圓盒本體之內(nèi)的吹氣構件以及連接吹氣構件并供給氣體至吹氣構件的氣體供應裝置。吹氣構件是設置于底板兩側，且出氣構件可為過濾器或噴嘴。從吹氣構件吹出的氣體可為惰性氣體或氮氣。
本發(fā)明在進行半導體制程步驟的期間，利用加裝有清潔裝置的前開式晶圓盒，將從晶圓上擴散出的氣體帶離前開式晶圓盒，因此可以避免晶圓因出氣現(xiàn)象而彼此污染。而且，此種前開式晶圓盒構造簡單，因此不需要另外更改制程裝置的設計，而可以節(jié)省制程設備的成本。此外，此種前開式晶圓盒可以自由的從制程裝置上裝卸，其應用較為簡便，而且吹氣構件同時具有過濾的功能，而可以維持前開式晶圓盒具有一定的潔凈度。


圖1所繪示為已有一種處理晶圓的半導體制程設備上視示意圖；圖2所繪示為本發(fā)明的前開式晶圓盒的立體結構示意圖；圖3所繪示為裝設有本發(fā)明的前開式晶圓盒的一種處理晶圓的半導體制程設備上視示意圖。
具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下圖2為繪示本發(fā)明的前開式晶圓盒的立體結構示意圖。
請參照圖2所示，本發(fā)明的前開式晶圓盒200包括前開式晶圓盒本體202與清潔裝置204。清潔裝置204例如是由吹氣構件206a～206d、氣體供給裝置208、管路210、212所構成。
吹氣構件206a～206d設置于前開式晶圓盒本體202內(nèi)部，多個吹氣構件206a～206d例如是以每隔一段距離以交錯的方式設置于與前開式晶圓盒本體202的開口202a相對的底板202b的左右兩側。舉例來說，吹氣構件206a、206b是設置于底板202b的一側，且吹氣構件206a與吹氣構件206b彼此相距一段距離。吹氣構件206c、206d是設置于底板202b的另一側上，且吹氣構件206a與吹氣構件206b彼此相距一段距離。而吹氣構件206a、206b與吹氣構件206c、206d吹氣構件彼此交錯。吹氣構件206a～206d例如是噴嘴或過濾器，其材質可為樹脂材料或陶瓷材料等。從吹氣構件206a～206d吹出的氣流較佳為層流(Laminar Flow)狀態(tài)216，而可以穩(wěn)定的將從晶圓214表面擴散出的氣體吹出，并且吹氣構件206a～206d也可以過濾供給氣體中的雜質。氣體供給裝置208例如是用于供給乾凈的壓縮空氣或惰性氣體(包括氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣等)。管路210、212連接吹氣構件206a～206d與氣體供給裝置208。其中，管路210連接吹氣構件206a、206b，管路212連接吹氣構件206c、206d。
接著，說明本發(fā)明的前開式晶圓盒的動作原理，首先利用氣體供給裝置208供給氣體(例如是氮氣)，然后氣體經(jīng)過管路210、212到達吹氣構件206a～206d并流入前開式晶圓盒200中，當氣體通過吹氣構件206a～206d時，氣體中的微塵或其他雜質會被吹氣構件206a～206d過濾，而且氣體通過吹氣構件206a～206d后就會變成層流狀態(tài)216，并吹拂晶圓214表面并帶走晶圓214表面擴散出的雜質，使前開式晶圓盒內(nèi)具有一定的潔凈度。
在上述說明中，吹氣構件的個數(shù)是以四個為例做說明，當然吹氣構件的個數(shù)并不限定為四個，而可以是實際需要而設置適當?shù)膫€數(shù)。而且，在吹氣構件是以設置在與前開式晶圓盒本體的開口相對的底板的左右兩側。當然。吹氣構件也可以設置在底板的上下兩側或任何位置，甚至于整個底板上。
圖3所繪示為設置本發(fā)明的前開式晶圓盒的半導體制程裝置的上視圖。請參照圖3所示，制程裝置300包括反應室302、加載互鎖區(qū)304、迷你環(huán)境區(qū)306、機械手臂308、310、前開式晶圓盒座312與前開式晶圓盒314。其中，前開式晶圓盒314是設置于前開式晶圓盒座312上，且前開式晶圓盒314內(nèi)設置有清潔裝置316。
接著說明裝上具備有本發(fā)明的前開式晶圓盒的制程裝置的操作原理。
首先，將晶圓載入前開式晶圓盒314內(nèi)，然后在將前開式晶圓盒314內(nèi)的晶圓載入反應室302時，以迷你環(huán)境區(qū)306的機械手臂308伸入前開式晶圓盒314中拿取晶圓。機械手臂308拿取晶圓后，將晶圓放置于加載互鎖區(qū)304的晶舟上，然后再以加載互鎖區(qū)304的機械手臂310將放置有晶圓的晶舟傳送至反應室302進行反應。
當對晶圓進行制程結束后，先以加載互鎖區(qū)304的機械手臂310將放置有晶圓的晶舟從反應室302中移出，再以迷你環(huán)境區(qū)306的機械手臂308拿取晶舟上的晶圓后，將晶圓放回前開式晶圓盒314中。然后，再重復同樣的動作將前開式晶圓盒314內(nèi)的其他的晶圓依序送至反應室302中進行反應，直到前開式晶圓盒314內(nèi)所有的晶圓都完成制程。在對前開式晶圓盒314內(nèi)的第一片晶圓進行反應直到對前開式晶圓盒314內(nèi)的最后一片晶圓進行反應的過程中，開啟前開式晶圓盒上的清潔裝置316，使氣體從氣體供給裝置316c送出，并通過管路316b后，從設置于前開式晶圓盒314內(nèi)的吹氣構件316a噴出。于是，當經(jīng)處理過的晶圓產(chǎn)生排氣現(xiàn)象(Outgassing)時，從晶圓上擴散出的氣體(如磷氣體)會被從吹氣構件316a吹出的氣體帶離前開式晶圓盒314內(nèi)，因此可以避免污染晶圓盒內(nèi)的其他未經(jīng)過處理的晶圓，導致產(chǎn)品的優(yōu)良率降低。
依照本發(fā)明實施例所述，在前開式晶圓盒內(nèi)加裝清潔裝置，此清潔裝置噴吹出的氣體可將從晶圓上擴散出的氣體帶離前開式晶圓盒，因此在進行半導體制程步驟的期間，可以避免晶圓因出氣現(xiàn)象而彼此污染。
而且，本發(fā)明直接于前開式晶圓盒內(nèi)加裝清潔裝置，其構造簡單，因此不需要另外更改制程裝置的設計，而可以節(jié)省制程設備的成本。
此外，本發(fā)明的前開式晶圓盒可以自由的從制程裝置上裝卸，其應用較為簡便，而且吹氣構件同時具有過濾的功能，而可以維持前開式晶圓盒具有一定的潔凈度。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種避免出氣污染之前開式晶圓盒，其特征在于，至少包括一前開式晶圓盒本體，包括一開口部與一底板，該底板與該開口部相對；以及一清潔裝置，該清潔裝置包括；至少一吹氣構件，設置于該前開式晶圓盒本體之內(nèi)；以及一氣體供給裝置，連接該吹氣構件，并供給一氣體至該吹氣構件。
2.如權利要求1所述的避免出氣污染之前開式晶圓盒，其特征在于，其中該吹氣構件包括設置于該底板兩側。
3.如權利要求1所述的避免出氣污染之前開式晶圓盒，其特征在于，其中該出氣構件包括過濾器。
4.如權利要求1所述的避免出氣污染之前開式晶圓盒，其特征在于，其中該出氣構件包括噴嘴。
5.如權利要求1所述的避免出氣污染之前開式晶圓盒，其特征在于，其中該氣體包括惰性氣體。
6.如權利要求1所述的避免出氣污染之前開式晶圓盒，其特征在于，其中該氣體包括氮氣。
7.一種避免出氣污染的方法，其特征在于，該方法包括(a)將復數(shù)晶圓載入一前開式晶圓盒，該前開式晶圓盒內(nèi)部至少設置有可吹出氣體的一清潔裝置；(b)從該前開式晶圓盒載出未處理的一晶圓至一制程反應室；(c)在該制程反應室中處理該晶圓；(d)將經(jīng)處理的該晶圓傳回該前開式晶圓盒；(e)重復步驟(b)至步驟(d)，直到該前開式晶圓盒內(nèi)的該些晶圓都已經(jīng)過處理；以及(f)在步驟(b)至步驟(e)期間，利用該清潔裝置吹出一氣體，以清潔該前開式晶圓盒內(nèi)部，避免該些晶圓因出氣現(xiàn)象而彼此污染。
8.如權利要求7所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中該清潔裝置包括；至少一吹氣構件，設置于該前開式晶圓盒本體之內(nèi)；以及一氣體供給裝置，連接該吹氣構件，并供給該氣體至該吹氣構件。
9.如權利要求8所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中該吹氣構件包括設置于該底板兩側。
10.如權利要求8所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中該出氣構件包括過濾器。
11.如權利要求8所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中該出氣構件包括噴嘴。
12.如權利要求7所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中該氣體包括惰性氣體。
13.如權利要求7所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中該氣體包括氮氣。
14.如權利要求7所述的避免出氣污染的方法，其特征在于，其中在步驟(f)中，吹出的該氣體包括呈層流狀態(tài)。
全文摘要
一種避免出氣污染之前開式晶圓盒，此前開式晶圓盒至少是由前開式晶圓盒本體與清潔裝置所構成。前開式晶圓盒本體具備有開口部與底板，且底板與開口部相對。清潔裝置至少具備有設置于前開式晶圓盒本體之內(nèi)的吹氣構件，連接吹氣構件并供給氣體至吹氣構件的氣體供應裝置。
文檔編號H01L21/00GK1536639SQ0310922
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月3日 優(yōu)先權日2003年4月3日
發(fā)明者吳榮原, 黃國華 申請人:力晶半導體股份有限公司