[发明专利]校正系统、校正方法与晶片盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制造，特别涉及一种用以校正和对准晶片输送系统的方法和装置。

背景技术

在半导体制造产业中，机械设备(robotics)常被用来在厂区内输送半导体晶片，例如基板。一般的晶片盒(wafer cassette)用以保存被大量且整体地交付的多个晶片。在整个晶片的制造过程中，晶片必须多次的从晶片盒中被取出或被置入晶片盒中。有多种机械式的晶片输送系统会被使用到。在很多情况中，当半导体晶片进出晶片盒的输送发生时，晶片盒被设置于如前开式晶片输送模块(Front Opening Unified Pod，FOUP)的晶片输送模块之内。机械式的系统通常使用晶片输送叶片(wafer transfer blade)用以将个别的晶片从晶片盒取出或置入晶片盒。在输送过程中，半导体晶片被准确地对准晶片插槽是重要的。若半导体晶片未被准确地对准晶片插槽，晶片可能被刮伤甚至碎裂，而碎裂的破片将污染此批次所有其他的晶片、晶片盒本身、晶片输送模块、晶片输送系统本身，以及相关的半导体处理设备。

随着晶片的尺寸从直径6英寸到8、10、12英寸或12英寸以上，准确的对位是关键且富有挑战性的，并且当晶片被置入设置于晶片输送模块之上的晶片盒中时，晶片盒与如前开式晶片输送模块的晶片输送模块之间也有其他的对位问题存在。机械式的系统提供晶片输送叶片用以输送晶片进出晶片盒，晶片盒由许多滑轮(pulleys)和传动皮带(belts)、多种气动系统(pneumatic systems)以及其他定位装置(positioning devices)所组成。因此，确保机械式的系统的许多元件能够一致地动作用以产生准确的定位是一项挑战。当把晶片置入晶片盒的晶片插槽时，要确定晶片在晶片盒内的X方向、Y方向及Z方向被正确的对位也为一项挑战。

目前已经有公知的方法，用以校正与调整晶片输送叶片的对位，使晶片在晶片盒的晶片插槽中能有精确的对位，然而，这些公知的校正/对位方法通常是耗费时间和精力的。许多公知的校正/对位技术需要在过程中多次测量晶片输送叶片。然后根据多次测量的结果，使用复杂的演算法被来估计对位。执行上述测量经常要局部地拆开前开式晶片输送模块，用以校正仪器。一般而言，必需开启前开式晶片输送模块的侧盖(side door)。多个数据点被分析并根据分析的结果，用以产生调整机器位置的指令。需要6小时来完成(公知方法)建议的对位处理。此外，许多对位处理需要供应商提供测量工具和/或仪器。再者，在如前开式晶片输送模块的晶片输送模块被开启用以检查定位及对位之后，必须进行污染物(particle)的测试，方能让晶片输送模块再回到生产线上。若晶片输送模块不能通过污染物的测试，晶片输送系统将不能被使用，并且伴随着财务上的冲击及大幅增加半导体元件制造的周期时间(cycle time)。

因此，急需一种可靠、有效且快速的方法，用以校正晶片输送系统的对位。

发明内容

有鉴于此，为了满足上述及其他需求，本发明提供一种校正方法，用以校正包括晶片输送叶片的晶片输送系统的晶片对位，上述校正方法包括：提供具有多个水平方向的晶片插槽的晶片盒，其中晶片插槽的每一个包括多个对侧沟槽，并且每一对侧沟槽包括上表面、侧表面，以及下表面；将导电材料安置于晶片插槽的第一晶片插槽的对侧沟槽的每一上表面上，导电材料用以与检测器进行电性通信(electrical communication)，而检测器用以检测晶片何时接触到导电材料；将放置于晶片输送叶片的一晶片输送至第一晶片插槽中；以及判断在第一晶片插槽内的晶片是否对位不准。

根据另一实施例，本发明提供一种系统，用以校正晶片输送系统的晶片对位，上述系统包括晶片盒、导电材料、检测器、晶片输送叶片以及控制器。晶片盒具有多个水平设置的晶片插槽，其中晶片插槽的每一个包括多个对侧沟槽，并且对侧沟槽的每一个包括上表面、侧表面，以及下表面。导电材料位于晶片插槽的至少一第一晶片插槽的对侧沟槽的上表面之上。检测器用以检测晶片何时接触到导电材料，并与导电材料进行电性通信。晶片输送叶片用以输送晶片至每一晶片插槽。控制器用以根据检测器所发出且用以指出上述晶片的位置的信号，对晶片输送叶片进行校正。

根据另一实施例，本发明提供一种晶片盒，用以校正晶片输送系统的晶片对位，晶片盒包括多个晶片插槽，晶片插槽包括第一晶片插槽，第一晶片插槽包括至少一导电表面，导电表面电性耦接至检测器，检测器用以检测晶片何时接触到导电材料。

本发明的系统及方法可用于X、Y和Z方向对位的校正。

附图说明