运作电子装置制造系统的方法与设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980104225.9

申请日:

2009.02.04

公开号:

CN101939713A

公开日:

2011.01.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G05B 19/418申请日:20090204|||公开

IPC分类号:

G05B19/418; G05B19/05

主分类号:

G05B19/418

申请人:

应用材料公司

发明人:

丹尼尔·O·克拉克; 菲尔·钱德勒; 肖恩·W·柯若弗德; 杰伊·J·俊; 优瑟夫·A·罗勒迪; 马克西米·凯耶尔

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

2008.02.05 US 61/026,131; 2008.02.05 US 61/026,432

专利代理机构:

北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258

代理人:

王安武;南霆

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内容摘要

本发明提供了一种有效运作电子装置制造系统的方法与设备。根据一个方面,提供了一种电子装置制造系统,包括:处理工具;处理工具控制器,其连接至该处理工具,其中该处理工具控制器用以控制该处理工具;第一次晶圆厂辅助系统,其连接至该处理工具控制器;其中该第一次晶圆厂辅助系统用以在第一运作模式与第二运作模式中运作;以及其中该处理工具控制器用以使该第一次晶圆厂辅助系统从该第一运作模式改变至该第二运作模式。

权利要求书

1: 一种电子装置制造系统, 包括 : 处理工。具 ; 处理工具控制器, 其连接至所述处理工具, 其中所述处理工具控制器用以控制所述处 理工具 ; 第一次晶圆厂辅助系统, 其连接至所述处理工具控制器 ; 其中所述第一次晶圆厂辅助系统用以在第一运作模式与第二运作模式中运作 ; 并且 其中所述处理工具控制器用以使所述第一次晶圆厂辅助系统从所述第一运作模式改 变至所述第二运作模式。
2: 如权利要求 1 所述的电子装置制造系统, 其中所述处理工具控制器与所述第一次晶 圆厂辅助系统之间的连接还包括次晶圆厂辅助系统控制器, 其中所述次晶圆厂辅助控制器 用以自所述处理工具控制器接收信号, 并使所述第一次晶圆厂辅助系统自所述第一运作模 式改变至所述第二运作模式。
3: 如权利要求 2 所述的电子装置制造系统, 还包括第二次晶圆厂辅助系统, 其连接至 所述次晶圆厂辅助系统控制器 ; 其中, 所述第二次晶圆厂辅助系统用以在第三运作模式与第四运作模式中运作 ; 并且 其中, 所述次晶圆厂辅助系统控制器还用以使所述第二次晶圆厂辅助系统自所述第三 运作模式改变运作模式至所述第四运作模式。
4: 一种电子装置制造系统, 包括 : 处理工具 ; 处理工具控制器, 其连接至所述处理工具, 其中所述处理工具控制器用以控制所述处 理工具 ; 次晶圆厂前端控制器, 其连接至所述处理工具控制器 ; 以及 第一次晶圆厂辅助系统, 其连接至所述次晶圆厂前端控制器, 其中所述第一次晶圆厂 辅助系统用以在第一运作模式与第二运作模式中运作 ; 其中, 所述次晶圆厂前端控制器用以自所述处理工具控制器接收第一信号 ; 并且 其中, 所述次晶圆厂前端控制器用以使所述第一次晶圆厂辅助系统响应于所述第一信 号的接收而自所述第一运作模式改变至所述第二运作模式。
5: 如权利要求 4 所述的电子装置制造系统, 还包括第二次晶圆厂辅助系统, 其连接至 所述次晶圆厂前端控制器, 其中所述第二次晶圆厂辅助系统用以在第三运作模式与第四运 作模式中运作 ; 其中, 所述次晶圆厂前端控制器用以自所述处理工具控制器接收第二信号 ; 并且 其中, 所述次晶圆厂前端控制器用以使所述第二次晶圆厂辅助系统响应于所述第二信 号的接收而自所述第三运作模式改变至所述第四运作模式。
6: 如权利要求 4 所述的电子装置制造系统 : 其中, 所述次晶圆厂前端控制器与所述第一次晶圆厂辅助系统之间的连接还包括次晶 圆厂辅助系统控制器, 并且 其中, 所述次晶圆厂辅助系统控制器用以自所述次晶圆厂前端控制器接收指令, 并使 所述第一次晶圆厂辅助系统响应于自所述次晶圆厂前端控制器对所述指令的接收而从所 述第一运作模式改变运作模式至所述第二运作模式。 2
7: 如权利要求 6 所述的电子装置制造系统, 还包括第二次晶圆厂辅助系统, 其连接至 所述次晶圆厂辅助系统控制器 ; 其中, 所述第二次晶圆厂辅助系统用以在第三运作模式与第四运作模式中运作 ; 并且 其中, 所述次晶圆厂辅助系统控制器还用以自所述次晶圆厂前端控制器接收第二指 令, 并使所述第二次晶圆厂辅助系统响应于所述第二指令的接收而自所述第三运作模式改 变运作模式至所述第四运作模式。
8: 一种用于运作电子装置制造系统的方法, 包括以下步骤 : 利用处理工具控制器来控制处理工具 ; 于第一模式中运作次晶圆厂辅助系统 ; 并且 响应于所述次晶圆厂辅助系统自所述处理工具控制器接收的指令, 于第二模式中运作 所述次晶圆厂辅助系统。
9: 一种用于运作电子装置制造系统的方法, 包括以下步骤 : 利用处理工具控制器来控制处理工具 ; 利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制第一次晶圆厂辅助系统 ; 于第模式中运作所述第一次晶圆厂辅助系统 ; 从所述处理工具控制器发送第一信号至所述次晶圆厂辅助系统控制器 ; 并且 响应于所述第一信号, 于第二模式中运作所述第一次晶圆厂辅助系统。
10: 如权利要求 9 所述的方法, 还包括以下步骤 : 利用所述次晶圆厂辅助系统控制器来控制第二次晶圆厂辅助系统 ; 并且 于第三模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。
11: 如权利要求 10 所述的方法, 还包括以下步骤 : 从所述处理工具控制器发送第二信号至所述次晶圆厂辅助系统控制器 ; 并且 响应于所述第二信号, 于第四模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。
12: 一种用于运作电子装置制造系统的方法, 其包括以下步骤 : 利用处理工具控制器来控制处理工具 ; 于第模式中运作第一次晶圆厂辅助系统 ; 利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制所述第一次晶圆厂辅助系统, 其中所述次晶圆厂 辅助系统控制器自次晶圆厂前端控制器接收指令 ; 从所述处理工具控制器发送第一信号至所述次晶圆厂前端控制器 ; 从所述次晶圆厂前端控制器发送第一指令至所述次晶圆厂辅助系统控制器 ; 并且 响应于所述第一指令, 于第二模式中运作所述第一次晶圆厂辅助系统。
13: 如权利要求 12 所述的方法, 其中所述第一与第二模式包括能量模式。
14: 如权利要求 12 所述的方法, 还包括以下步骤 : 利用所述次晶圆厂辅助系统控制器来控制第二次晶圆厂辅助系统 ; 并且 于第三模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。
15: 如权利要求 14 所述的方法, 还包括以下步骤 : 从所述处理工具控制器发送第二信号至所述次晶圆厂前端控制器 ; 从所述次晶圆厂前端控制器发送第二指令至所述次晶圆厂辅助系统控制器 ; 并且 响应于所述第二信号, 于第四模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。

说明书


运作电子装置制造系统的方法与设备

    技术领域 本发明与电子装置的制造相关, 特别与用于提升电子装置制造系统的效率的系统 及方法有关。
     背景技术 电子装置制造设备或 “晶圆厂 (fabs)” 一般利用执行制造处理的处理工具来产生 电子装置, 这些处理包括物理气相沉积、 化学气相沉积、 蚀刻、 洁净以及其它电子装置制造 处理。应了解本发明并不限于任何特定的电子装置制造处理。晶圆厂一般配置为在一楼层 具有洁净室 ; 而在较低楼层具有房室, 其含有支持该洁净室的辅助系统与装置, 在本文中即 称为 “次晶圆厂 (sub-fab)” 。为便于参照, 用语 “辅助系统” 与 “辅助装置” 可交换使用以 说明次晶圆厂系统及 / 或装置。次晶圆厂的一项重要功能在于可减少电子装置制造处理中 常见的有毒、 易燃、 或其它可能有害物质等副产物。次晶圆厂含有如减少工具、 AC 电力分布 器、 主要真空泵、 备用真空泵、 水泵、 冷却室、 热交换器、 处理冷却水供应及传送系统、 电力供
     应与传送系统、 惰性气体炉、 阀件、 组件控制器、 洁净干燥空气供应与传送系统、 空气供应与 传送系统、 惰性气体供应与传送系统、 燃料供应与传送系统、 触控屏幕、 处理逻辑控制器、 试 剂供应与传送系统等辅助系统。
     次晶圆厂一般要消耗大量的能量, 并产生大量的废热, 其对环境造成不利影响, 且 对于晶圆厂运作者而言成本也极高。 因此需要设计一种次晶圆厂, 其可使用较少能量、 产生 较少废热, 且运作成本较低, 而不会对晶圆厂的产量造成不利影响。 发明内容
     根据一些方面, 本发明提供了一种电子装置制造系统, 包括 : 处理工具 ; 处理工具 控制器, 其连接至该处理工具, 其中该处理工具控制器用以控制该处理工具 ; 第一次晶圆厂 辅助系统, 其连接至该处理工具控制器 ; 其中该第一次晶圆厂辅助系统用以运作于第一运 作模式与第二运作模式中 ; 以及其中该处理工具控制器用以使该第一次晶圆厂辅助系统从 该第一运作模式改变至该第二运作模式。
     根据一些方面, 提供了一种电子装置制造系统, 包括 : 处理工具 ; 处理工具控制 器, 其连接至该处理工具, 其中该处理工具控制器用以控制该处理工具 ; 次晶圆厂前端控制 器, 其连接至该处理工具控制器 ; 以及第一次晶圆厂辅助系统, 其连接至该次晶圆厂前端控 制器, 其中该第一次晶圆厂辅助系统用以运作于第一运作模式与第二运作模式中 ; 其中该 次晶圆厂前端控制器用以自该处理工具控制器接收信号 ; 以及其中该次晶圆厂前端控制器 用以使该第一次晶圆厂辅助系统自该第一运作模式改变至该第二运作模式。
     根据一些方面, 提供了一种用于运作电子装置制造系统的方法, 其包括以下步骤 : 利用处理工具控制器来控制处理工具 ; 于第模式中运作次晶圆厂辅助系统 ; 以及响应于该 次晶圆厂辅助系统自该处理工具控制器接收指令, 于第二模式中运作该次晶圆厂辅助系 统。根据一些方面, 提供了一种用于运作电子装置制造系统的方法, 其包括以下步骤 : 利用处理工具控制器来控制处理工具 ; 利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制第一次晶圆厂 辅助系统 ; 于第模式中运作该第一次晶圆厂辅助系统 ; 从该处理工具控制器发送第信号至 该次晶圆厂辅助系统控制器 ; 以及响应于该第信号, 于第二模式中运作该第一次晶圆厂辅 助系统。
     根据一些方面, 提供了一种用于运作电子装置制造系统方法, 其包括以下步骤 : 利 用处理工具控制器来控制处理工具 ; 于第模式中运作第一次晶圆厂辅助系统 ; 利用次晶圆 厂辅助系统控制器来控制该第一次晶圆厂辅助系统, 其中该次晶圆厂辅助系统控制器自次 晶圆厂前端控制器接收指令 ; 从该处理工具控制器发送第一信号至该次晶圆厂前端控制 器; 从该次晶圆厂前端控制器发送第一指令至该次晶圆厂辅助系统控制器 ; 以及响应该于 第一指令, 于第二模式中运作该第一次晶圆厂辅助系统。
     参照下列说明、 所附权利要求以及附图, 可详细了解本发明的其它特征与方面。 附图说明
     图 1 是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的系统示意图。 图 2 是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的另一系统示意图。 图 3 是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的次系统示意图。 图 4 是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的另一系统示意图。 图 5 是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的另一系统示意图。 图 6 是本发明用于运作电子装置制造系统的第一方法流程图。 图 7 是本发明用于运作电子装置制造系统的第二方法流程图。 图 8 是本发明用于运作电子装置制造系统的第三方法流程图。 图 9 是本发明用于运作电子装置制造系统的第四方法流程图。 图 10 是本发明的排定冷却水的系统示意图。具体实施方式
     如上所述, 在本发明之前的辅次晶圆厂的运作昂贵、 耗费大量能量与其它资源、 相 对较快耗损且会产生大量废热 ; 其原因之一在于次晶圆厂设备已经被设计以连续运作、 且 已经连续运作于高承载模式 ( 即 “高能量模式” ), 以降低次晶圆厂遭遇来自洁净室、 无法完 全减少的废液负荷最差条件的情形。这种次晶圆厂设备的设计虽然有一定效果、 但效率不 佳, 因为实际上次晶圆厂的部分、 或大部分时间都将遭遇到废液负荷明显低于最差废液负 荷条件的情形。 即使在不需要此高承载量时, 除了减少资源之外, 次晶圆厂的其它资源也在 相同的 “最差条件” 、 高承载模式下固定提供。
     为了提升次晶圆厂的效率, 近来已经将次晶圆厂设备设计为可运作于高承载或能 量模式以外的或多个较低承载或能量模式中。为便于参照, 此处将交替使用 “模式” 、 “运作 模式” 以及 “能量模式” 等用语。这种较低能量模式可包括关闭模式、 闲置模式 ( 或 “非常低 能量模式” )、 以及或多个中等 “降低” 或 “低” 能量模式, 其用于支持在低于最大或 “最差条 件” 负荷下运作的处理工具。经这样设计的次晶圆厂设备被称为 “智能型” 次晶圆厂设备。 除了多种运作模式之外, “智能型” 次晶圆厂设备还包括备用系统与装置、 能量恢复系统与装置、 试剂恢复系统与装置、 试剂供应系统与装置、 以及开关、 阀件、 泵、 以及需使用这些系 统与装置的其它硬件与逻辑装置。
     然而, 虽然已有智能型次晶圆厂设备, 但智能型次晶圆厂设备仍运作于高能量模 式, 除非智能型次晶圆厂设备受到其正接收低于最差条件废液负荷的警示。给予次晶圆厂 设备其正遭遇的废液负荷的警示、 或处理工具及 / 或次晶圆厂本身需要其它次晶圆厂资源 的警示的方式之一是利用可对智能型次晶圆厂设备提供这种信息的仪器。此外, 智能型次 晶圆厂设备已具有控制器, 其可对仪器提供的知识 / 信息产生作用。这些仪器包括压力、 流 量、 化学组成、 温度以及可处理属晶圆厂系统控制器提供有用信息的任何其它仪器。 这些仪 器包含于正馈及 / 或反馈电路中。智能型次晶圆厂设备控制器包括处理逻辑控制器或任何 其它适合的逻辑装置。
     这种仪器与控制器的使用可能有效、 但仍有缺点。举例而言, 仪器比较昂贵、 容易 落损及 / 或损害、 需要周期性校正、 且 / 或会产生延迟, 而使智能型次晶圆厂设备对废液构 成或体积或其它处理工具或次晶圆厂需求反应太慢。 次晶圆厂系统的缓慢响应会导致无法 完全减少被要求减少的废液, 或无法适当冷却处理工具或次晶圆厂系统。 此外, 让各智能型 次晶圆厂系统 / 装置具有控制器会导致增加花费以及额外的故障机会 ; 同时, 使用仪器与 智能型次晶圆厂控制器无法让智能型次晶圆厂设备预期废液构成及 / 或负荷中的变化, 使 得次晶圆厂设备在面临需要较高运作模式前, 预先从较低运作模式向上提升至较高运作模 式。 本发明提供了解决上述问题的设备与方法。 我们已发现智能型晶圆厂设备可有效 运作, 而不需使用仪器来通知次晶圆厂设备处理工具的使用状态或处理工具及 / 或次晶圆 厂本身需要何种资源。根据一些方面, 本发明使用处理工具控制器来通知次晶圆厂设备控 制器处理工具的状态、 处理工具所产生的废液的体积与化学构成、 以及处理工具与次晶圆 厂的资源需求。 事实上, 根据本发明的一些方面, 次晶圆厂设备可使用从处理工具控制器获 得的未来处理工具运作状态信息而更有效率的运作。
     根据一些方面, 本发明提供了一种配备有数个共享的控制、 分配与封装系统的主 机系统, 其具有与冷却室或真空泵次晶圆厂装置连接的接点。主机系提供次晶圆厂装置的 共享控制与封装。 主机也提供了平台以安全整合次晶圆厂装置, 无须其个别的控制、 分配与 封装系统。
     根据一些方面, 本发明在一个或多个次晶圆厂控制器下 ( 可以是处理逻辑控制 器、 计算机及 / 或任何其它合适的电子逻辑装置 ) 整合及 / 或合并了多个次晶圆厂装置。 或 多个特定次晶圆厂系统及 / 或装置可由 PLC 直接加以控制, 或者是, 一个或多个次晶圆厂系 统及 / 或装置系由较高层级控制器 ( 例如次晶圆厂前端控制器 ) 直接加以控制。次晶圆厂 前端控制器是比 PLC 更高层级的逻辑装置, 且其不仅可直接控制使次晶圆厂系统 / 装置以 需要模式运作之硬件的运作, 还可以被程序化以产生关于次晶圆厂系统应该以哪个模式运 作的决定。次晶圆厂前端控制器与每个次晶圆厂装置通讯, 且 / 或控制所述每个次晶圆厂 装置, 而次晶圆厂前端控制器与一个或多个处理工具控制器连接或通讯。处理工具控制器 正如其名, 可用以控制一个或多个处理工具的运作。处理控制器包括、 或连接至数据库, 从 该数据库即可计算或得知处理工具状态所基于的多个因素以及用以选择适当次晶圆厂设 备运作模式的多个因素。 这些因素包括处理工具在任何特定时间所产生的废液的性质与体
     积, 及 / 或处理工具及 / 或在任何特定时间支持该处理工具的次晶圆厂所需的资源量。因 此, 本发明提供了借由次晶圆厂前端控制器的信息接收而使次晶圆厂前端控制器来决定次 晶圆厂设备的控制。
     举例而言, 处理工具包括多达六个以上的处理腔室, 其各可执行一种或多种处理, 且其各需要周期性的清理。 处理腔室的数量可能更多或较少, 且其对本发明而言并非限制。 因此, 在任何特定时间、 当处理工具闲置时, 处理工具对于资源的需求 ( 例如试剂、 冷却与 减弱等 ) 会落在零的范围内 ; 而在最差条件方案中, 对于各个资源的需求会达到最大。
     因为处理工具控制器知道每个腔室在哪个时间点正在做什么, 故处理工具控制器 知道处理工具的资源需求为何。处理工具控制器也含有或给予对数据库的存取, 由此处理 工具控制器可计算每个腔室在任何特定时间点的资源需求。
     处理工具控制器也可被程序化以得知或存取数据库, 该数据库告知处理工具控制 器会发生多久的处理、 传输与清理等, 以及得知在各腔室中何时会开始下一个处理。 处理工 具控制器因此可预先警告次晶圆厂前端控制器在特定时间点需要额外的减弱或其它资源。 此预先警告可使前端控制器让正以低于最大负荷运作的次晶圆厂系统及 / 或装置提升, 使 得该系统及 / 或装置可准备好在需要资源时提供充足的资源。 图 1 是本发明用于运作次晶圆厂之系统 100 的示意说明。系统 100 包括处理工具 控制器 102, 其借由通讯连接 106 而连接至处理工具 104。处理工具控制器 102 可以是适合 控制处理工具 104 的运作的任何微电脑、 微处理器、 逻辑电路、 硬件与软件的组合等。举例 而言, 处理工具控制器 102 是 PC、 服务器塔、 单机板计算机、 及 / 或精密 PCI 等。处理工具 104 是任何电子装置制造处理工具, 其需要废液减量及 / 或来自次晶圆厂支持系统的其它 资源。通讯连接 104( 及本文所述的任何其它通讯连接 ) 是硬件连接或无线式, 且可使用任 何适当通讯协议, 例如 SECS/GEM、 HSMS、 OPC、 及 / 或组件网络 (Device-Net)。
     处理工具控制器 102 借由通讯连接 110 而连接至次晶圆厂前端控制器 108。次晶 圆厂前端控制器 108 可以是适合控制次晶圆厂辅助系统 / 装置 104 的任何微电脑、 微处理 器、 逻辑电路、 硬件与软件的组合等。举例而言, 次晶圆厂前端控制器 108 是 PC、 服务器塔、 单机板计算机、 及 / 或精密 PCI 等。
     次晶圆厂前端控制器 108 依序通过通讯连接 120、 122、 124 与 126 而分别连接至 次晶圆厂辅助系统 / 装置 112、 114、 116 与 118。次晶圆厂辅助系统 / 装置分别具有控制器 ( 未示 ), 例如 PLC。 或者是, 次晶圆前端控制器 108 执行用于所有或任何次晶圆厂辅助系统 / 装置的低层级 PLC 控制器的功能。 虽然示出了四个次晶圆厂辅助系统 / 装置, 但应了解多 于或少于四个的次晶圆厂辅助系统也可连接至次晶圆厂前端控制器 108。次晶圆厂辅助系 统 / 装置包括减量工具、 ac 电力分配器、 主要真空泵、 备用真空泵、 水泵、 冷却室、 热交换器、 处理冷却水供应与传送系统、 电力供应与传送系统、 惰性气体炉、 阀件、 组件控制器、 洁净干 燥空气供应与传送系统、 空气供应与传送系统、 惰性气体供应与传送系统、 燃料供应与传送 系统、 触控屏幕、 处理逻辑控制器、 试剂供应与传送系统等。
     在运作中, 处理工具控制器 102 借由运作或多个机器人、 门件、 泵、 阀件、 电浆产生 器、 电力供应器等来控制处理工具 104。如上所述, 处理工具控制器 102 固定警示关于处理 工具 104 中的各腔室以及处理工具 104 整体的资源需求。处理工具控制器 102 可存取数据 库 ( 未示 ), 处理工具控制器 102 可使用数据库来计算腔室 ( 未示 ) 与处理工具 104 整体的
     资源需求。此外, 处理工具控制器 102 可连接至次晶圆厂 ( 未示 ) 中的仪器, 由此该处理工 具控制器 102 可计算次晶圆厂系统及 / 或装置之资源需求。或者是, 次晶圆厂前端控制器 108 可连接至次晶圆厂 ( 未示 ) 中的仪器, 其计算次晶圆厂系统及 / 或组件的资源需求, 并 对处理工具控制器 102 提供次晶圆系统及 / 或装置的资源需求相关信息。
     处理工具控制器 102 将此资源需求通讯至次晶圆厂前端控制器 108, 其依序通过 通讯连接 119、 120、 122、 124 与 126 而借由运作泵、 开关、 阀件、 电力供应器及 / 或其它硬件 来控制或多个次晶圆厂辅助系统 / 装置 112、 114、 116 与 118。 在此形式中, 运作次晶圆厂设 备所需的能量可减少至如下成度, 其提供充足的资源来安全即有效率地运作处理工具 104, 并完全减少从处理工具 104 流出的废液。充足的资源是代表可避免对处理工具 104 产生不 利影响的资源最小量、 加上高于最小所需资源以提供所需安全及 / 或错误余裕的任何额外 资源量。
     图 2 是本发明用于运作次晶圆厂的替代系统 200 的示意说明。系统 200 与其组件 部分系与系统 100 相似, 除了系统 200 不包括次晶圆厂前端控制器之外。取而代之的是, 处 理工具控制器 102 通过通讯连接 202、 204、 206、 208 而直接连接至次晶圆厂辅助系统 / 装置 112、 114、 116、 118。 正如系统 100, 虽然示出了四个次晶圆厂辅助系统 / 装置, 但应了解多于 或少于四个的次晶圆厂辅助系统也可连接至处理工具控制器 102。 在系统 200 中, 处理工具 控制器 102 执行系统 100 的处理工具控制器 102 的所有功能, 以及执行系统 100 的次晶圆 厂前端控制器 108 的所有功能。 系统 200 以与系统 100 相似的上述方式运作, 除了系统 100 中、 借由次晶圆厂前端 控制器 108 所提供的功能是由处理工具控制器 102 提供于系统 200 中。
     图 3 是说明本发明用以运作次晶圆厂的另一替代系统 300 的示意图。该系统 300 及其组件部分系与系统 100 类似, 但具有下列差异。并非让该次晶圆厂前端控制器 108 连 接每一个次晶圆厂辅助系统 / 装置 112、 114、 116 及 118, 该次晶圆厂前端控制器 108 可以通 过信号连接 304 连接到 PLC 控制器 302。该 PLC 控制器 302 可以替换地通过通讯连接 310 及 312 连接该次晶圆厂辅助系统 112、 114、 116 及 118。系统 300 可以包含安全控制器 314, 其可以通过通讯连接 316 及 312 连接至该次晶圆厂辅助系统 112、 114、 116 及 118。此外, 系 统 300 可以包含选择性的非联合式的次晶圆厂辅助系统 306。该非联合式的次晶圆厂辅助 系统指次晶圆厂辅助系统并不结合在 PLC 控制器 302 下。这样的非联合式的次晶圆厂辅助 系统 306 可以结合控制器或可以直接由次晶圆厂前端控制器 108 所控制。
     在运作中, 系统 300 可以类似于系统 100 运作, 但具有下列差异。在系统 300 中, 该次晶圆厂前端控制器 108 不直接控制该次晶圆厂辅助系统 112、 114、 116 及 118。 相反的, 该次晶圆厂前端控制器 108 传送命令给 PLC 控制器 302, 其交替地控制该次晶圆厂辅助系统 112、 114、 116 及 118 的运作。此外, 图 3 的次晶圆厂前端控制器 108 可以通过传送命令到该 非联合式次晶圆厂辅助系统 306 的控制器以控制非联合式次晶圆厂辅助系统 306。必须知 道, 图 3 的非联合式次晶圆厂辅助系统 306 可以结合任何使用次晶圆厂前端控制器 108 的 次晶圆厂控制系统。
     安全控制器 314 可以是处理逻辑控制器或任何适当的电子逻辑装置, 其可以监控 次晶圆厂辅助系统 112、 114、 116 及 118 安全方面的错误。安全控制器 314 可在不要求或接 受任何其它控制器之许可的情况下关闭任何或所有的次晶圆厂辅助系统 112、 114、 116 及
     118。 图 4 是表示本发明一种运作次晶圆厂的另一替换系统 400 的示意图。该系统 400 类似于系统 300 但具有下列差异。该处理工具控制器 102 可以额外地与工厂自动控制器或 FA 控制器 402 相连接。该 FA 控制器 402, 类似处理工具控制器 102 以及该次晶圆厂前端控 制器 108, 可以是任何微电脑、 微处理器、 逻辑电路和硬件及软件的组合或类似装置, 适合用 来为晶圆厂提供工厂自动化。例如, FA 控制器 402 可以是 PC、 服务器塔、 单机板计算机及 / 或精密 PCI 等。
     在运作上, 通过连接该处理工具控制器及该 FA 控制器 402, 其让处理工具控制器 102 能更好地了解处理工具未来的资源要求的可能性更大于该处理工具控制器未连接该 FA 控制器之可能性。 能够了解处理工具未来的资源需求可允许次晶圆厂辅助系统 / 装置更 有效率地运作。例如, 如果因为生产需求该 FA 控制器决定降低晶圆的生产, 其可能完全地 关闭处理工具 104。在这样的情况下, 其可能关闭次晶圆厂的辅助系统 / 装置, 以支持关闭 处理工具, 或将其设置于闲置模式下。随后, 当 FA 控制器决定增加晶圆的生产并启动处理 工具 104 时, 该 FA 控制器 402 可以在开启处理工具控制器 102 的启动时间之前有效地提供 这样的信息给处理工具控制器 102, 以在处理工具真的启动时, 能使该次晶圆厂前端控制器 108 有足够的时间缓慢提升次晶圆厂的辅助系统 / 装置, 以达到处理工具 104 的需求。
     图 5 是表示本发明运作次晶圆厂的另一替换系统 500 的示意图。该系统 500 可以 类似于系统 400 但具有下列差异。 在系统 500 中, 处理控制器 102 未与次晶圆厂前端控制器 连接。相反的, 该 FA 主机 402 可以通过通讯连接 502 和次晶圆厂前端控制器 108 相连接。
     在运作中, 系统 500 可以类似于系统 400 运作, 但具有下列差异。在系统 500 中, 因为该处理控制器 102 未与次晶圆厂前端控制器 108 相连接, 该 FA 主机 402 可承担处理控 制器 102 相对于该次晶圆厂前端控制器 108 的责任。因此, 在系统 500 中, 该 FA 主机控制 器 402 可以提供处理控制器 102 相对于次晶圆厂前端控制器 108 的功能性, 例如图 4 中针 对系统 400 中所描述的功能性。
     图 6 是表示本发明用以运作电子装置制造系统的方法 600 的流程图。方法 600 开 始于步骤 602, 其中处理工具控制器控制处理工具。在步骤 604 中, 依次晶圆厂辅助系统 / 装置系运作于第一模式。在步骤 606 中, 指令从该处理工具控制器传送出来, 以使该次晶圆 厂辅助系统 / 装置改变成第二运作模式。 在步骤 608 中, 该次晶圆厂辅助系统 / 装置运作于 该第二运作模式下。 运作模式可以是至少下列模式其中之一 : 离线模式, 指该次晶圆厂辅助 系统 / 装置并未运作 ; 闲置模式, 指该次晶圆厂辅助系统 / 装置运作在非常低、 仅可供运作 的运作等级下, 此模式可以在不需要历经启动程序下恢复到更高的模式 ; 最大或最坏模式, 指该次晶圆厂辅助系统 / 装置运作在其最大产量模式下 ; 以及一个或多个介于限制模式和 最大模式之间的模式, 其中该次晶圆厂辅助系统 / 装置运作在中间的产量。其它类型的模 式也是可能的。 例如, 双向阀可以开启或关闭、 三向阀可以在一个方向上或另一方向上导通 流体 ; 开关可以开启或关闭 ; 流体系统可以从入口分流到另一入口或从减量单元到另一单 元; 以及惰性气体喷出可以被设置成恢复模式、 维持模式或喷出模式。 所列出的方案不是用 来作为限制, 且本发明可以具有任何能够运作不同模式的次晶圆厂辅助系统 / 装置, 且具 有还未提及但可用来运作不同模式的次晶圆厂辅助系统 / 装置。
     图 7 是表示本发明一种运作电子装置制造系统的方法 700 的流程图。该方法 700
     从步骤 702 开始, 其中, 处理工具控制器用来控制处理工具。 在步骤 704 中, 次晶圆厂辅助系 统使用次晶圆厂辅助系统控制器来进行控制。在步骤 706 中, 该第一次晶圆厂辅助系统运 作于第一模式。在步骤 708 中, 该处理工具控制器传送信号至该次晶圆厂辅助系统控制器, 以改变该次晶圆厂辅助系统的运作模式成第二模式。在步骤 710 中, 一旦收到将该第一次 晶圆厂辅助系统运作于第二模式的第一信号, 该次晶圆厂辅助系统控制器就发出适当的指 令来造成次晶圆厂辅助系统运作于该第二模式。方法 700 可以通过额外的步骤 712 和 714 加以延伸, 以提供方法让两个次晶圆厂辅助系统可以依循本发明的控制。因此, 在步骤 712 中, 该次晶圆厂辅助系统控制器可以用来控制第二次晶圆厂辅助系统于第三模式。在步骤 714 中, 该处理工具控制器可以传送第二信号至该次晶圆厂辅助系统控制器, 以将该次晶圆 厂辅助系统运作于第四模式。 在响应上, 该次晶圆厂附属控制器可以发出指令, 以使该第二 次晶圆厂辅助系统运作于第四模式下。
     图 8 是表示本发明的一种运作电子装置制造系统的方法的流程图。方法 800 类似 于方法 700 但包含额外的步骤可以整合到次晶圆厂前端控制器的方法上。 因此, 方法 800 从 步骤 802 开始, 其中, 处理工具控制器用来控制处理工具。在步骤 804 中, 第一次晶圆厂辅 助系统运作于第一模式。在步骤 806 中, 次晶圆厂辅助系统控制器用来控制该第一次晶圆 厂辅助系统。在步骤 808 中, 该处理工具控制器传送第一信号至该次晶圆厂前端控制器, 以 指示该第一次晶圆厂辅助系统应该运作于第二模式。 在步骤 810, 该次晶圆厂前端控制器传 送第一指令给该次晶圆厂辅助系统控制器, 以运作该次晶圆厂辅助系统于第二模式下。在 步骤 812 中, 响应于该第一指令, 该次晶圆厂辅助系统控制器运作该次晶圆厂辅助系统于 第二模式。 方法 800 可以通过额外的步骤 816、 818 及 820 来延伸, 以提供一个方法使两个次 晶圆厂辅助系统可以依循本发明的控制。因此, 在步骤 814 中, 该次晶圆厂辅助系统控制器 用来控制第二次晶圆厂辅助系统并且运作次晶圆厂辅助系统于第三模式。在步骤 816 中, 该处理工具控制器传送第二信号给该次晶圆厂前端控制器, 以影响该第二次晶圆厂辅助系 统应该运作于第四模式。在步骤 818 中, 该次晶圆厂前端控制器传送第二指令给该次晶圆 厂辅助系统控制器。在步骤 820 中, 回应来自该次晶圆厂前端控制器的第二信号, 该次晶圆 厂辅助系统控制器使该第二次晶圆厂辅助系统运作于第四模式。
     图 9 是表示本发明的一种运作电子装置制造系统的方法 900 的流程图。方法 900 开始于步骤 902, 其中处理工具由处理工具控制器所控制。在步骤 904 中, 次晶圆厂辅助系 统运作在处理工具的支持下。在步骤 906 中, 该次晶圆厂辅助系统受到监控。该次晶圆厂 辅助系统可以由 PLC、 任何次晶圆厂前端控制器或直接由前述的处理工具控制器所监控。 在 步骤 908 中, 信号系传送至该处理工具控制器, 以指示该受监控的次晶圆厂辅助系统必须 被关闭。在步骤 910 中, 该处理工具控制器, 响应所接收的信号, 控制该处理工具以使得不 再有额外的晶圆被加载到该处理工具中进行处理。 上述方法可以避免当系统需要关闭时而 使晶圆进入处理腔室而造成浪费。
     图 10 是表示本发明的一种引导冷却水之系统 1000 的示意图。系统 1000 可以包 含处理冷却水来源 1002。 处理冷却水来源 1002 可以是任何适当的冷却水来源, 例如冷冻库 或冷却水塔等。处理冷却水来源 1002 可以通过冷却供应导管 1010、 1012、 1014 及 1016 以 及冷却回流导管 1018、 1020、 1022 及 1024 连接到清洁室及 / 或次晶圆厂系统 / 装置 1004、 1006 及 1108。必须注意, 尽管只有示出三个清洁室及 / 或次晶圆厂系统 / 装置 1004、 1006及 1108, 但任何数量的清洁室及 / 或次晶圆厂系统 / 装置可以被实施。清洁室及 / 或次晶 圆厂系统 / 装置的实施例可以包含但不限定于处理腔室、 减量单元、 处理真空泵浦以及加 载闸等。
     系统 1000 也包含分别设置于冷却供应导管 1012、 1014 及 1016 的热阀门 1026、 1028 及 1030。该热阀门 1026、 1028 及 1030 可能分别通过信号连接 1038、 1040 及 1042 而 连接至温度传感器 1032、 1034 及 1036。根据由温度传感器向热阀门报告的温度, 该热阀门 可以用来传导更多或更少的冷却物质。
     在运作上, 在导管 1018、 1020、 1022 及 1024 的目标回流的冷却温度可以分别根据 系统 1004、 1006 及 1008 的冷却需求而选择。以系统 1004 为例, 假如温度传感器 1032 侦测 在导管 1018 中回流的冷却物质已经超出预先选择的设定温度, 则上述通过信号连接 1038 接收该信息的热阀门 1026 可以供应额外的冷却物质到系统 1004 中。流进额外的冷却物质 到系统 1004 中可以达到降低系统 1004 的温度的效果以及降低在导管 1018 中的回流冷却 物质的温度。另一方面, 假如在导管 1018 中回流的冷却物质低于较低的温度设定值, 从温 度传感器 1032 接收这个信息的热阀门 1026 可以流进更少的冷却物质到系统 1004。 流进更 少的冷却物质到系统 1004 可以有效增加系统 1004 以及在导管 1018 中回流的冷却物质的 温度。这样, 系统 1000 可以控制系统 1004、 1006 及 1008 的冷却温度。 前述的说明只揭露了本发明具体实施例。 落入本发明的范围的前述所揭露的装置 和方法的变化修饰对于本领域普通技术人员来说应该是可以轻易理解的。例如, 尽管所述 的实施例只描述了每一个次晶圆厂辅助系统的两个运作模式, 但必须理解每一个次晶圆厂 辅助系统可能运作成多种模式。在某些具体实施例中, 本发明的装置及方法可以应用于半 导体装置处理及 / 或电子装置制造上。
     因此, 尽管本发明借由这里的具体实施例来加以说明, 但必须理解, 如所附权利要 求所界定, 其它实施例也可能落入本发明的精神和范围内。
    

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1、10申请公布号CN101939713A43申请公布日20110105CN101939713ACN101939713A21申请号200980104225922申请日2009020461/026,13120080205US61/026,43220080205USG05B19/418200601G05B19/0520060171申请人应用材料公司地址美国加利福尼亚州72发明人丹尼尔O克拉克菲尔钱德勒肖恩W柯若弗德杰伊J俊优瑟夫A罗勒迪马克西米凯耶尔74专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258代理人王安武南霆54发明名称运作电子装置制造系统的方法与设备57摘要本发明提供了一种有效运作。

2、电子装置制造系统的方法与设备。根据一个方面,提供了一种电子装置制造系统,包括处理工具;处理工具控制器,其连接至该处理工具,其中该处理工具控制器用以控制该处理工具;第一次晶圆厂辅助系统,其连接至该处理工具控制器;其中该第一次晶圆厂辅助系统用以在第一运作模式与第二运作模式中运作;以及其中该处理工具控制器用以使该第一次晶圆厂辅助系统从该第一运作模式改变至该第二运作模式。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010080586PCT申请的申请数据PCT/US2009/0331252009020487PCT申请的公布数据WO2009/100163EN2009081351INTCL19中华人民共和国。

3、国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图9页CN101939716A1/2页21一种电子装置制造系统,包括处理工。具;处理工具控制器,其连接至所述处理工具,其中所述处理工具控制器用以控制所述处理工具;第一次晶圆厂辅助系统,其连接至所述处理工具控制器;其中所述第一次晶圆厂辅助系统用以在第一运作模式与第二运作模式中运作;并且其中所述处理工具控制器用以使所述第一次晶圆厂辅助系统从所述第一运作模式改变至所述第二运作模式。2如权利要求1所述的电子装置制造系统,其中所述处理工具控制器与所述第一次晶圆厂辅助系统之间的连接还包括次晶圆厂辅助系统控制器,其中所述次晶圆厂辅助控制器用以自所述处理。

4、工具控制器接收信号,并使所述第一次晶圆厂辅助系统自所述第一运作模式改变至所述第二运作模式。3如权利要求2所述的电子装置制造系统,还包括第二次晶圆厂辅助系统,其连接至所述次晶圆厂辅助系统控制器;其中,所述第二次晶圆厂辅助系统用以在第三运作模式与第四运作模式中运作;并且其中,所述次晶圆厂辅助系统控制器还用以使所述第二次晶圆厂辅助系统自所述第三运作模式改变运作模式至所述第四运作模式。4一种电子装置制造系统,包括处理工具;处理工具控制器,其连接至所述处理工具,其中所述处理工具控制器用以控制所述处理工具;次晶圆厂前端控制器,其连接至所述处理工具控制器;以及第一次晶圆厂辅助系统,其连接至所述次晶圆厂前端控。

5、制器,其中所述第一次晶圆厂辅助系统用以在第一运作模式与第二运作模式中运作;其中,所述次晶圆厂前端控制器用以自所述处理工具控制器接收第一信号;并且其中,所述次晶圆厂前端控制器用以使所述第一次晶圆厂辅助系统响应于所述第一信号的接收而自所述第一运作模式改变至所述第二运作模式。5如权利要求4所述的电子装置制造系统,还包括第二次晶圆厂辅助系统,其连接至所述次晶圆厂前端控制器,其中所述第二次晶圆厂辅助系统用以在第三运作模式与第四运作模式中运作;其中,所述次晶圆厂前端控制器用以自所述处理工具控制器接收第二信号;并且其中,所述次晶圆厂前端控制器用以使所述第二次晶圆厂辅助系统响应于所述第二信号的接收而自所述第三。

6、运作模式改变至所述第四运作模式。6如权利要求4所述的电子装置制造系统其中,所述次晶圆厂前端控制器与所述第一次晶圆厂辅助系统之间的连接还包括次晶圆厂辅助系统控制器,并且其中,所述次晶圆厂辅助系统控制器用以自所述次晶圆厂前端控制器接收指令,并使所述第一次晶圆厂辅助系统响应于自所述次晶圆厂前端控制器对所述指令的接收而从所述第一运作模式改变运作模式至所述第二运作模式。权利要求书CN101939713ACN101939716A2/2页37如权利要求6所述的电子装置制造系统,还包括第二次晶圆厂辅助系统,其连接至所述次晶圆厂辅助系统控制器;其中,所述第二次晶圆厂辅助系统用以在第三运作模式与第四运作模式中运作。

7、;并且其中,所述次晶圆厂辅助系统控制器还用以自所述次晶圆厂前端控制器接收第二指令,并使所述第二次晶圆厂辅助系统响应于所述第二指令的接收而自所述第三运作模式改变运作模式至所述第四运作模式。8一种用于运作电子装置制造系统的方法,包括以下步骤利用处理工具控制器来控制处理工具;于第一模式中运作次晶圆厂辅助系统;并且响应于所述次晶圆厂辅助系统自所述处理工具控制器接收的指令,于第二模式中运作所述次晶圆厂辅助系统。9一种用于运作电子装置制造系统的方法,包括以下步骤利用处理工具控制器来控制处理工具;利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制第一次晶圆厂辅助系统;于第模式中运作所述第一次晶圆厂辅助系统;从所述处理工具控制。

8、器发送第一信号至所述次晶圆厂辅助系统控制器;并且响应于所述第一信号,于第二模式中运作所述第一次晶圆厂辅助系统。10如权利要求9所述的方法,还包括以下步骤利用所述次晶圆厂辅助系统控制器来控制第二次晶圆厂辅助系统;并且于第三模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。11如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤从所述处理工具控制器发送第二信号至所述次晶圆厂辅助系统控制器;并且响应于所述第二信号,于第四模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。12一种用于运作电子装置制造系统的方法,其包括以下步骤利用处理工具控制器来控制处理工具;于第模式中运作第一次晶圆厂辅助系统;利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制所述第一次晶圆厂。

9、辅助系统,其中所述次晶圆厂辅助系统控制器自次晶圆厂前端控制器接收指令;从所述处理工具控制器发送第一信号至所述次晶圆厂前端控制器;从所述次晶圆厂前端控制器发送第一指令至所述次晶圆厂辅助系统控制器;并且响应于所述第一指令,于第二模式中运作所述第一次晶圆厂辅助系统。13如权利要求12所述的方法,其中所述第一与第二模式包括能量模式。14如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤利用所述次晶圆厂辅助系统控制器来控制第二次晶圆厂辅助系统;并且于第三模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。15如权利要求14所述的方法,还包括以下步骤从所述处理工具控制器发送第二信号至所述次晶圆厂前端控制器;从所述次晶圆厂前端控制器。

10、发送第二指令至所述次晶圆厂辅助系统控制器;并且响应于所述第二信号,于第四模式中运作所述第二次晶圆厂辅助系统。权利要求书CN101939713ACN101939716A1/8页4运作电子装置制造系统的方法与设备技术领域0001本发明与电子装置的制造相关,特别与用于提升电子装置制造系统的效率的系统及方法有关。背景技术0002电子装置制造设备或“晶圆厂FABS”一般利用执行制造处理的处理工具来产生电子装置,这些处理包括物理气相沉积、化学气相沉积、蚀刻、洁净以及其它电子装置制造处理。应了解本发明并不限于任何特定的电子装置制造处理。晶圆厂一般配置为在一楼层具有洁净室;而在较低楼层具有房室,其含有支持该洁。

11、净室的辅助系统与装置,在本文中即称为“次晶圆厂SUBFAB”。为便于参照,用语“辅助系统”与“辅助装置”可交换使用以说明次晶圆厂系统及/或装置。次晶圆厂的一项重要功能在于可减少电子装置制造处理中常见的有毒、易燃、或其它可能有害物质等副产物。次晶圆厂含有如减少工具、AC电力分布器、主要真空泵、备用真空泵、水泵、冷却室、热交换器、处理冷却水供应及传送系统、电力供应与传送系统、惰性气体炉、阀件、组件控制器、洁净干燥空气供应与传送系统、空气供应与传送系统、惰性气体供应与传送系统、燃料供应与传送系统、触控屏幕、处理逻辑控制器、试剂供应与传送系统等辅助系统。0003次晶圆厂一般要消耗大量的能量,并产生大量。

12、的废热,其对环境造成不利影响,且对于晶圆厂运作者而言成本也极高。因此需要设计一种次晶圆厂,其可使用较少能量、产生较少废热,且运作成本较低,而不会对晶圆厂的产量造成不利影响。发明内容0004根据一些方面,本发明提供了一种电子装置制造系统,包括处理工具;处理工具控制器,其连接至该处理工具,其中该处理工具控制器用以控制该处理工具;第一次晶圆厂辅助系统,其连接至该处理工具控制器;其中该第一次晶圆厂辅助系统用以运作于第一运作模式与第二运作模式中;以及其中该处理工具控制器用以使该第一次晶圆厂辅助系统从该第一运作模式改变至该第二运作模式。0005根据一些方面,提供了一种电子装置制造系统,包括处理工具;处理工。

13、具控制器,其连接至该处理工具,其中该处理工具控制器用以控制该处理工具;次晶圆厂前端控制器,其连接至该处理工具控制器;以及第一次晶圆厂辅助系统,其连接至该次晶圆厂前端控制器,其中该第一次晶圆厂辅助系统用以运作于第一运作模式与第二运作模式中;其中该次晶圆厂前端控制器用以自该处理工具控制器接收信号;以及其中该次晶圆厂前端控制器用以使该第一次晶圆厂辅助系统自该第一运作模式改变至该第二运作模式。0006根据一些方面,提供了一种用于运作电子装置制造系统的方法,其包括以下步骤利用处理工具控制器来控制处理工具;于第模式中运作次晶圆厂辅助系统;以及响应于该次晶圆厂辅助系统自该处理工具控制器接收指令,于第二模式中。

14、运作该次晶圆厂辅助系统。说明书CN101939713ACN101939716A2/8页50007根据一些方面,提供了一种用于运作电子装置制造系统的方法,其包括以下步骤利用处理工具控制器来控制处理工具;利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制第一次晶圆厂辅助系统;于第模式中运作该第一次晶圆厂辅助系统;从该处理工具控制器发送第信号至该次晶圆厂辅助系统控制器;以及响应于该第信号,于第二模式中运作该第一次晶圆厂辅助系统。0008根据一些方面,提供了一种用于运作电子装置制造系统方法,其包括以下步骤利用处理工具控制器来控制处理工具;于第模式中运作第一次晶圆厂辅助系统;利用次晶圆厂辅助系统控制器来控制该第一次晶圆厂。

15、辅助系统,其中该次晶圆厂辅助系统控制器自次晶圆厂前端控制器接收指令;从该处理工具控制器发送第一信号至该次晶圆厂前端控制器;从该次晶圆厂前端控制器发送第一指令至该次晶圆厂辅助系统控制器;以及响应该于第一指令,于第二模式中运作该第一次晶圆厂辅助系统。0009参照下列说明、所附权利要求以及附图,可详细了解本发明的其它特征与方面。附图说明0010图1是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的系统示意图。0011图2是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的另一系统示意图。0012图3是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的次系统示意图。0013图4是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的另一系统示。

16、意图。0014图5是本发明用于运作电子装置制造系统次晶圆厂的另一系统示意图。0015图6是本发明用于运作电子装置制造系统的第一方法流程图。0016图7是本发明用于运作电子装置制造系统的第二方法流程图。0017图8是本发明用于运作电子装置制造系统的第三方法流程图。0018图9是本发明用于运作电子装置制造系统的第四方法流程图。0019图10是本发明的排定冷却水的系统示意图。具体实施方式0020如上所述,在本发明之前的辅次晶圆厂的运作昂贵、耗费大量能量与其它资源、相对较快耗损且会产生大量废热;其原因之一在于次晶圆厂设备已经被设计以连续运作、且已经连续运作于高承载模式即“高能量模式”,以降低次晶圆厂遭。

17、遇来自洁净室、无法完全减少的废液负荷最差条件的情形。这种次晶圆厂设备的设计虽然有一定效果、但效率不佳,因为实际上次晶圆厂的部分、或大部分时间都将遭遇到废液负荷明显低于最差废液负荷条件的情形。即使在不需要此高承载量时,除了减少资源之外,次晶圆厂的其它资源也在相同的“最差条件”、高承载模式下固定提供。0021为了提升次晶圆厂的效率,近来已经将次晶圆厂设备设计为可运作于高承载或能量模式以外的或多个较低承载或能量模式中。为便于参照,此处将交替使用“模式”、“运作模式”以及“能量模式”等用语。这种较低能量模式可包括关闭模式、闲置模式或“非常低能量模式”、以及或多个中等“降低”或“低”能量模式,其用于支持。

18、在低于最大或“最差条件”负荷下运作的处理工具。经这样设计的次晶圆厂设备被称为“智能型”次晶圆厂设备。除了多种运作模式之外,“智能型”次晶圆厂设备还包括备用系统与装置、能量恢复系统与说明书CN101939713ACN101939716A3/8页6装置、试剂恢复系统与装置、试剂供应系统与装置、以及开关、阀件、泵、以及需使用这些系统与装置的其它硬件与逻辑装置。0022然而,虽然已有智能型次晶圆厂设备,但智能型次晶圆厂设备仍运作于高能量模式,除非智能型次晶圆厂设备受到其正接收低于最差条件废液负荷的警示。给予次晶圆厂设备其正遭遇的废液负荷的警示、或处理工具及/或次晶圆厂本身需要其它次晶圆厂资源的警示的方。

19、式之一是利用可对智能型次晶圆厂设备提供这种信息的仪器。此外,智能型次晶圆厂设备已具有控制器,其可对仪器提供的知识/信息产生作用。这些仪器包括压力、流量、化学组成、温度以及可处理属晶圆厂系统控制器提供有用信息的任何其它仪器。这些仪器包含于正馈及/或反馈电路中。智能型次晶圆厂设备控制器包括处理逻辑控制器或任何其它适合的逻辑装置。0023这种仪器与控制器的使用可能有效、但仍有缺点。举例而言,仪器比较昂贵、容易落损及/或损害、需要周期性校正、且/或会产生延迟,而使智能型次晶圆厂设备对废液构成或体积或其它处理工具或次晶圆厂需求反应太慢。次晶圆厂系统的缓慢响应会导致无法完全减少被要求减少的废液,或无法适当。

20、冷却处理工具或次晶圆厂系统。此外,让各智能型次晶圆厂系统/装置具有控制器会导致增加花费以及额外的故障机会;同时,使用仪器与智能型次晶圆厂控制器无法让智能型次晶圆厂设备预期废液构成及/或负荷中的变化,使得次晶圆厂设备在面临需要较高运作模式前,预先从较低运作模式向上提升至较高运作模式。0024本发明提供了解决上述问题的设备与方法。我们已发现智能型晶圆厂设备可有效运作,而不需使用仪器来通知次晶圆厂设备处理工具的使用状态或处理工具及/或次晶圆厂本身需要何种资源。根据一些方面,本发明使用处理工具控制器来通知次晶圆厂设备控制器处理工具的状态、处理工具所产生的废液的体积与化学构成、以及处理工具与次晶圆厂的资。

21、源需求。事实上,根据本发明的一些方面,次晶圆厂设备可使用从处理工具控制器获得的未来处理工具运作状态信息而更有效率的运作。0025根据一些方面,本发明提供了一种配备有数个共享的控制、分配与封装系统的主机系统,其具有与冷却室或真空泵次晶圆厂装置连接的接点。主机系提供次晶圆厂装置的共享控制与封装。主机也提供了平台以安全整合次晶圆厂装置,无须其个别的控制、分配与封装系统。0026根据一些方面,本发明在一个或多个次晶圆厂控制器下可以是处理逻辑控制器、计算机及/或任何其它合适的电子逻辑装置整合及/或合并了多个次晶圆厂装置。或多个特定次晶圆厂系统及/或装置可由PLC直接加以控制,或者是,一个或多个次晶圆厂系。

22、统及/或装置系由较高层级控制器例如次晶圆厂前端控制器直接加以控制。次晶圆厂前端控制器是比PLC更高层级的逻辑装置,且其不仅可直接控制使次晶圆厂系统/装置以需要模式运作之硬件的运作,还可以被程序化以产生关于次晶圆厂系统应该以哪个模式运作的决定。次晶圆厂前端控制器与每个次晶圆厂装置通讯,且/或控制所述每个次晶圆厂装置,而次晶圆厂前端控制器与一个或多个处理工具控制器连接或通讯。处理工具控制器正如其名,可用以控制一个或多个处理工具的运作。处理控制器包括、或连接至数据库,从该数据库即可计算或得知处理工具状态所基于的多个因素以及用以选择适当次晶圆厂设备运作模式的多个因素。这些因素包括处理工具在任何特定时间。

23、所产生的废液的性质与体说明书CN101939713ACN101939716A4/8页7积,及/或处理工具及/或在任何特定时间支持该处理工具的次晶圆厂所需的资源量。因此,本发明提供了借由次晶圆厂前端控制器的信息接收而使次晶圆厂前端控制器来决定次晶圆厂设备的控制。0027举例而言,处理工具包括多达六个以上的处理腔室,其各可执行一种或多种处理,且其各需要周期性的清理。处理腔室的数量可能更多或较少,且其对本发明而言并非限制。因此,在任何特定时间、当处理工具闲置时,处理工具对于资源的需求例如试剂、冷却与减弱等会落在零的范围内;而在最差条件方案中,对于各个资源的需求会达到最大。0028因为处理工具控制器知。

24、道每个腔室在哪个时间点正在做什么,故处理工具控制器知道处理工具的资源需求为何。处理工具控制器也含有或给予对数据库的存取,由此处理工具控制器可计算每个腔室在任何特定时间点的资源需求。0029处理工具控制器也可被程序化以得知或存取数据库,该数据库告知处理工具控制器会发生多久的处理、传输与清理等,以及得知在各腔室中何时会开始下一个处理。处理工具控制器因此可预先警告次晶圆厂前端控制器在特定时间点需要额外的减弱或其它资源。此预先警告可使前端控制器让正以低于最大负荷运作的次晶圆厂系统及/或装置提升,使得该系统及/或装置可准备好在需要资源时提供充足的资源。0030图1是本发明用于运作次晶圆厂之系统100的示。

25、意说明。系统100包括处理工具控制器102,其借由通讯连接106而连接至处理工具104。处理工具控制器102可以是适合控制处理工具104的运作的任何微电脑、微处理器、逻辑电路、硬件与软件的组合等。举例而言,处理工具控制器102是PC、服务器塔、单机板计算机、及/或精密PCI等。处理工具104是任何电子装置制造处理工具,其需要废液减量及/或来自次晶圆厂支持系统的其它资源。通讯连接104及本文所述的任何其它通讯连接是硬件连接或无线式,且可使用任何适当通讯协议,例如SECS/GEM、HSMS、OPC、及/或组件网络DEVICENET。0031处理工具控制器102借由通讯连接110而连接至次晶圆厂前端。

26、控制器108。次晶圆厂前端控制器108可以是适合控制次晶圆厂辅助系统/装置104的任何微电脑、微处理器、逻辑电路、硬件与软件的组合等。举例而言,次晶圆厂前端控制器108是PC、服务器塔、单机板计算机、及/或精密PCI等。0032次晶圆厂前端控制器108依序通过通讯连接120、122、124与126而分别连接至次晶圆厂辅助系统/装置112、114、116与118。次晶圆厂辅助系统/装置分别具有控制器未示,例如PLC。或者是,次晶圆前端控制器108执行用于所有或任何次晶圆厂辅助系统/装置的低层级PLC控制器的功能。虽然示出了四个次晶圆厂辅助系统/装置,但应了解多于或少于四个的次晶圆厂辅助系统也可连。

27、接至次晶圆厂前端控制器108。次晶圆厂辅助系统/装置包括减量工具、AC电力分配器、主要真空泵、备用真空泵、水泵、冷却室、热交换器、处理冷却水供应与传送系统、电力供应与传送系统、惰性气体炉、阀件、组件控制器、洁净干燥空气供应与传送系统、空气供应与传送系统、惰性气体供应与传送系统、燃料供应与传送系统、触控屏幕、处理逻辑控制器、试剂供应与传送系统等。0033在运作中,处理工具控制器102借由运作或多个机器人、门件、泵、阀件、电浆产生器、电力供应器等来控制处理工具104。如上所述,处理工具控制器102固定警示关于处理工具104中的各腔室以及处理工具104整体的资源需求。处理工具控制器102可存取数据库。

28、未示,处理工具控制器102可使用数据库来计算腔室未示与处理工具104整体的说明书CN101939713ACN101939716A5/8页8资源需求。此外,处理工具控制器102可连接至次晶圆厂未示中的仪器,由此该处理工具控制器102可计算次晶圆厂系统及/或装置之资源需求。或者是,次晶圆厂前端控制器108可连接至次晶圆厂未示中的仪器,其计算次晶圆厂系统及/或组件的资源需求,并对处理工具控制器102提供次晶圆系统及/或装置的资源需求相关信息。0034处理工具控制器102将此资源需求通讯至次晶圆厂前端控制器108,其依序通过通讯连接119、120、122、124与126而借由运作泵、开关、阀件、电力供。

29、应器及/或其它硬件来控制或多个次晶圆厂辅助系统/装置112、114、116与118。在此形式中,运作次晶圆厂设备所需的能量可减少至如下成度,其提供充足的资源来安全即有效率地运作处理工具104,并完全减少从处理工具104流出的废液。充足的资源是代表可避免对处理工具104产生不利影响的资源最小量、加上高于最小所需资源以提供所需安全及/或错误余裕的任何额外资源量。0035图2是本发明用于运作次晶圆厂的替代系统200的示意说明。系统200与其组件部分系与系统100相似,除了系统200不包括次晶圆厂前端控制器之外。取而代之的是,处理工具控制器102通过通讯连接202、204、206、208而直接连接至次。

30、晶圆厂辅助系统/装置112、114、116、118。正如系统100,虽然示出了四个次晶圆厂辅助系统/装置,但应了解多于或少于四个的次晶圆厂辅助系统也可连接至处理工具控制器102。在系统200中,处理工具控制器102执行系统100的处理工具控制器102的所有功能,以及执行系统100的次晶圆厂前端控制器108的所有功能。0036系统200以与系统100相似的上述方式运作,除了系统100中、借由次晶圆厂前端控制器108所提供的功能是由处理工具控制器102提供于系统200中。0037图3是说明本发明用以运作次晶圆厂的另一替代系统300的示意图。该系统300及其组件部分系与系统100类似,但具有下列差异。

31、。并非让该次晶圆厂前端控制器108连接每一个次晶圆厂辅助系统/装置112、114、116及118,该次晶圆厂前端控制器108可以通过信号连接304连接到PLC控制器302。该PLC控制器302可以替换地通过通讯连接310及312连接该次晶圆厂辅助系统112、114、116及118。系统300可以包含安全控制器314,其可以通过通讯连接316及312连接至该次晶圆厂辅助系统112、114、116及118。此外,系统300可以包含选择性的非联合式的次晶圆厂辅助系统306。该非联合式的次晶圆厂辅助系统指次晶圆厂辅助系统并不结合在PLC控制器302下。这样的非联合式的次晶圆厂辅助系统306可以结合控制。

32、器或可以直接由次晶圆厂前端控制器108所控制。0038在运作中,系统300可以类似于系统100运作,但具有下列差异。在系统300中,该次晶圆厂前端控制器108不直接控制该次晶圆厂辅助系统112、114、116及118。相反的,该次晶圆厂前端控制器108传送命令给PLC控制器302,其交替地控制该次晶圆厂辅助系统112、114、116及118的运作。此外,图3的次晶圆厂前端控制器108可以通过传送命令到该非联合式次晶圆厂辅助系统306的控制器以控制非联合式次晶圆厂辅助系统306。必须知道,图3的非联合式次晶圆厂辅助系统306可以结合任何使用次晶圆厂前端控制器108的次晶圆厂控制系统。0039安全。

33、控制器314可以是处理逻辑控制器或任何适当的电子逻辑装置,其可以监控次晶圆厂辅助系统112、114、116及118安全方面的错误。安全控制器314可在不要求或接受任何其它控制器之许可的情况下关闭任何或所有的次晶圆厂辅助系统112、114、116及说明书CN101939713ACN101939716A6/8页9118。0040图4是表示本发明一种运作次晶圆厂的另一替换系统400的示意图。该系统400类似于系统300但具有下列差异。该处理工具控制器102可以额外地与工厂自动控制器或FA控制器402相连接。该FA控制器402,类似处理工具控制器102以及该次晶圆厂前端控制器108,可以是任何微电脑、。

34、微处理器、逻辑电路和硬件及软件的组合或类似装置,适合用来为晶圆厂提供工厂自动化。例如,FA控制器402可以是PC、服务器塔、单机板计算机及/或精密PCI等。0041在运作上,通过连接该处理工具控制器及该FA控制器402,其让处理工具控制器102能更好地了解处理工具未来的资源要求的可能性更大于该处理工具控制器未连接该FA控制器之可能性。能够了解处理工具未来的资源需求可允许次晶圆厂辅助系统/装置更有效率地运作。例如,如果因为生产需求该FA控制器决定降低晶圆的生产,其可能完全地关闭处理工具104。在这样的情况下,其可能关闭次晶圆厂的辅助系统/装置,以支持关闭处理工具,或将其设置于闲置模式下。随后,当。

35、FA控制器决定增加晶圆的生产并启动处理工具104时,该FA控制器402可以在开启处理工具控制器102的启动时间之前有效地提供这样的信息给处理工具控制器102,以在处理工具真的启动时,能使该次晶圆厂前端控制器108有足够的时间缓慢提升次晶圆厂的辅助系统/装置,以达到处理工具104的需求。0042图5是表示本发明运作次晶圆厂的另一替换系统500的示意图。该系统500可以类似于系统400但具有下列差异。在系统500中,处理控制器102未与次晶圆厂前端控制器连接。相反的,该FA主机402可以通过通讯连接502和次晶圆厂前端控制器108相连接。0043在运作中,系统500可以类似于系统400运作,但具有。

36、下列差异。在系统500中,因为该处理控制器102未与次晶圆厂前端控制器108相连接,该FA主机402可承担处理控制器102相对于该次晶圆厂前端控制器108的责任。因此,在系统500中,该FA主机控制器402可以提供处理控制器102相对于次晶圆厂前端控制器108的功能性,例如图4中针对系统400中所描述的功能性。0044图6是表示本发明用以运作电子装置制造系统的方法600的流程图。方法600开始于步骤602,其中处理工具控制器控制处理工具。在步骤604中,依次晶圆厂辅助系统/装置系运作于第一模式。在步骤606中,指令从该处理工具控制器传送出来,以使该次晶圆厂辅助系统/装置改变成第二运作模式。在步。

37、骤608中,该次晶圆厂辅助系统/装置运作于该第二运作模式下。运作模式可以是至少下列模式其中之一离线模式,指该次晶圆厂辅助系统/装置并未运作;闲置模式,指该次晶圆厂辅助系统/装置运作在非常低、仅可供运作的运作等级下,此模式可以在不需要历经启动程序下恢复到更高的模式;最大或最坏模式,指该次晶圆厂辅助系统/装置运作在其最大产量模式下;以及一个或多个介于限制模式和最大模式之间的模式,其中该次晶圆厂辅助系统/装置运作在中间的产量。其它类型的模式也是可能的。例如,双向阀可以开启或关闭、三向阀可以在一个方向上或另一方向上导通流体;开关可以开启或关闭;流体系统可以从入口分流到另一入口或从减量单元到另一单元;以。

38、及惰性气体喷出可以被设置成恢复模式、维持模式或喷出模式。所列出的方案不是用来作为限制,且本发明可以具有任何能够运作不同模式的次晶圆厂辅助系统/装置,且具有还未提及但可用来运作不同模式的次晶圆厂辅助系统/装置。0045图7是表示本发明一种运作电子装置制造系统的方法700的流程图。该方法700说明书CN101939713ACN101939716A7/8页10从步骤702开始,其中,处理工具控制器用来控制处理工具。在步骤704中,次晶圆厂辅助系统使用次晶圆厂辅助系统控制器来进行控制。在步骤706中,该第一次晶圆厂辅助系统运作于第一模式。在步骤708中,该处理工具控制器传送信号至该次晶圆厂辅助系统控制。

39、器,以改变该次晶圆厂辅助系统的运作模式成第二模式。在步骤710中,一旦收到将该第一次晶圆厂辅助系统运作于第二模式的第一信号,该次晶圆厂辅助系统控制器就发出适当的指令来造成次晶圆厂辅助系统运作于该第二模式。方法700可以通过额外的步骤712和714加以延伸,以提供方法让两个次晶圆厂辅助系统可以依循本发明的控制。因此,在步骤712中,该次晶圆厂辅助系统控制器可以用来控制第二次晶圆厂辅助系统于第三模式。在步骤714中,该处理工具控制器可以传送第二信号至该次晶圆厂辅助系统控制器,以将该次晶圆厂辅助系统运作于第四模式。在响应上,该次晶圆厂附属控制器可以发出指令,以使该第二次晶圆厂辅助系统运作于第四模式下。

40、。0046图8是表示本发明的一种运作电子装置制造系统的方法的流程图。方法800类似于方法700但包含额外的步骤可以整合到次晶圆厂前端控制器的方法上。因此,方法800从步骤802开始,其中,处理工具控制器用来控制处理工具。在步骤804中,第一次晶圆厂辅助系统运作于第一模式。在步骤806中,次晶圆厂辅助系统控制器用来控制该第一次晶圆厂辅助系统。在步骤808中,该处理工具控制器传送第一信号至该次晶圆厂前端控制器,以指示该第一次晶圆厂辅助系统应该运作于第二模式。在步骤810,该次晶圆厂前端控制器传送第一指令给该次晶圆厂辅助系统控制器,以运作该次晶圆厂辅助系统于第二模式下。在步骤812中,响应于该第一指。

41、令,该次晶圆厂辅助系统控制器运作该次晶圆厂辅助系统于第二模式。方法800可以通过额外的步骤816、818及820来延伸,以提供一个方法使两个次晶圆厂辅助系统可以依循本发明的控制。因此,在步骤814中,该次晶圆厂辅助系统控制器用来控制第二次晶圆厂辅助系统并且运作次晶圆厂辅助系统于第三模式。在步骤816中,该处理工具控制器传送第二信号给该次晶圆厂前端控制器,以影响该第二次晶圆厂辅助系统应该运作于第四模式。在步骤818中,该次晶圆厂前端控制器传送第二指令给该次晶圆厂辅助系统控制器。在步骤820中,回应来自该次晶圆厂前端控制器的第二信号,该次晶圆厂辅助系统控制器使该第二次晶圆厂辅助系统运作于第四模式。。

42、0047图9是表示本发明的一种运作电子装置制造系统的方法900的流程图。方法900开始于步骤902,其中处理工具由处理工具控制器所控制。在步骤904中,次晶圆厂辅助系统运作在处理工具的支持下。在步骤906中,该次晶圆厂辅助系统受到监控。该次晶圆厂辅助系统可以由PLC、任何次晶圆厂前端控制器或直接由前述的处理工具控制器所监控。在步骤908中,信号系传送至该处理工具控制器,以指示该受监控的次晶圆厂辅助系统必须被关闭。在步骤910中,该处理工具控制器,响应所接收的信号,控制该处理工具以使得不再有额外的晶圆被加载到该处理工具中进行处理。上述方法可以避免当系统需要关闭时而使晶圆进入处理腔室而造成浪费。0。

43、048图10是表示本发明的一种引导冷却水之系统1000的示意图。系统1000可以包含处理冷却水来源1002。处理冷却水来源1002可以是任何适当的冷却水来源,例如冷冻库或冷却水塔等。处理冷却水来源1002可以通过冷却供应导管1010、1012、1014及1016以及冷却回流导管1018、1020、1022及1024连接到清洁室及/或次晶圆厂系统/装置1004、1006及1108。必须注意,尽管只有示出三个清洁室及/或次晶圆厂系统/装置1004、1006说明书CN101939713ACN101939716A8/8页11及1108,但任何数量的清洁室及/或次晶圆厂系统/装置可以被实施。清洁室及/或。

44、次晶圆厂系统/装置的实施例可以包含但不限定于处理腔室、减量单元、处理真空泵浦以及加载闸等。0049系统1000也包含分别设置于冷却供应导管1012、1014及1016的热阀门1026、1028及1030。该热阀门1026、1028及1030可能分别通过信号连接1038、1040及1042而连接至温度传感器1032、1034及1036。根据由温度传感器向热阀门报告的温度,该热阀门可以用来传导更多或更少的冷却物质。0050在运作上,在导管1018、1020、1022及1024的目标回流的冷却温度可以分别根据系统1004、1006及1008的冷却需求而选择。以系统1004为例,假如温度传感器1032。

45、侦测在导管1018中回流的冷却物质已经超出预先选择的设定温度,则上述通过信号连接1038接收该信息的热阀门1026可以供应额外的冷却物质到系统1004中。流进额外的冷却物质到系统1004中可以达到降低系统1004的温度的效果以及降低在导管1018中的回流冷却物质的温度。另一方面,假如在导管1018中回流的冷却物质低于较低的温度设定值,从温度传感器1032接收这个信息的热阀门1026可以流进更少的冷却物质到系统1004。流进更少的冷却物质到系统1004可以有效增加系统1004以及在导管1018中回流的冷却物质的温度。这样,系统1000可以控制系统1004、1006及1008的冷却温度。0051前。

46、述的说明只揭露了本发明具体实施例。落入本发明的范围的前述所揭露的装置和方法的变化修饰对于本领域普通技术人员来说应该是可以轻易理解的。例如,尽管所述的实施例只描述了每一个次晶圆厂辅助系统的两个运作模式,但必须理解每一个次晶圆厂辅助系统可能运作成多种模式。在某些具体实施例中,本发明的装置及方法可以应用于半导体装置处理及/或电子装置制造上。0052因此,尽管本发明借由这里的具体实施例来加以说明,但必须理解,如所附权利要求所界定,其它实施例也可能落入本发明的精神和范围内。说明书CN101939713ACN101939716A1/9页12图1说明书附图CN101939713ACN101939716A2/9页13图2说明书附图CN101939713ACN101939716A3/9页14图3说明书附图CN101939713ACN101939716A4/9页15图4说明书附图CN101939713ACN101939716A5/9页16图5说明书附图CN101939713ACN101939716A6/9页17图6图7说明书附图CN101939713ACN101939716A7/9页18图8说明书附图CN101939713ACN101939716A8/9页19图9说明书附图CN101939713ACN101939716A9/9页20图10说明书附图CN101939713A。

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