CN101834113A

CN101834113A - 晶圆盒清洁设备

Info

Publication number: CN101834113A
Application number: CN200910047576A
Authority: CN
Inventors: 邢程; 章亚荣; 张溢钢
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: CN101834113B

Abstract

本发明公开了一种晶圆盒清洁设备，包括：机台，其包括一作业面，用于承载晶圆盒；可转动的清洁刷，设置于上述作业面上，用于清洁上述晶圆盒的底座；以及传动马达设置于上述机台中，通过传动带带动上述清洁刷转动。该本发明所提供的晶圆盒清洁设备可以减少晶圆盒在操作过程中因摩擦而产生的微小塑料颗粒，从而减小了颗粒对晶圆的损坏的可能，提高了晶圆的良品率，并保证了设备的正常运作。

Description

晶圆盒清洁设备

技术领域

本发明涉及一种半导体制程设备，特别涉及一种用于晶圆加工工艺中的晶圆盒清洁设备。

背景技术

半导体晶圆在制造过程中需要极其严格的洁净度条件，一旦晶圆厂建成后，花费还远不止于此，还将增加维持这些无尘环境的运营成本。这些晶圆厂建造得灵活而牢固，拥有大型风扇和循环风扇用以保持一种无尘环境和满足空调负载计算的需要；并在不同位置安装了空气粒子监测系统，以监测任何可能的大量粒子的出现。洁净度条件要求采用一种非常严格的着装规定。所有晶圆厂的最低要求是工作人员必须身着单层长袍、橡胶手套、短靴和发套等，当仍然难以满足晶圆制造所要求的洁净度条件并且成本高昂。

1984年，Asyst Technologies，Inc推出一种技术，用以提供半导体制造所需的洁净条件并降低传统晶圆厂的建设和运营费用。这种名为“标准机械界面(standard mechanical interface，SMIF)”的技术以“隔离技术”概念为中心。隔离技术旨在通过将晶圆封闭在一个超洁净的环境中，同时放宽对这个封闭环境以外的洁净度要求来防止产品被污染。起初，SMIF由三部分组成，用来封闭在制造过程中存储和运输盒装半导体晶圆的集装箱，即SMIF-Pod(标准机械界面晶圆盒)；用来打开SMIF-Pods的输入输出装置，即装载端口；和通过工艺系统实现装载端口整合的超洁净封闭式小型环境。操作员通过人工将SMIF-Pod送至装载端口；装载端口自动打开SMIF-Pod，除去盒子，并将其置于小型环境中。然后，内建于小型环境中的一个晶圆处理装置就会移动每个晶圆，使其与制程工艺系统接触。一旦制程步骤完成，晶圆就被放回盒子和SMIF-Pod，操作员人工再将其送往下一个步骤。

然而晶圆盒的基座大部分是用塑料制成。在晶圆盒搬运或使用的过程中，塑料因与接触面接触而被磨损，而产生微小的塑料颗粒。一旦因拿取晶圆片打开晶圆盒时，这些塑料颗粒将会随着气流漂浮到晶圆片上，造成晶圆片表面严重的颗粒化，这不仅会造成处理过程中的晶圆片的损坏，还会造成处理后的晶圆片的损坏。许多晶圆片因为晶圆盒的塑料颗粒而报废，导致了原材料的浪费和生产成本的提高，并导致设备的损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶圆盒清洁设备，以解决现有技术中，在晶圆盒操作过程中，因其与接触面接触发生磨损所产生的塑料颗粒给造成晶圆表面颗粒化，进而导致晶圆片报废等问题。

本发明提供的这种晶圆盒清洁设备，包括：机台，其包括一作业面，用于承载晶圆盒；可转动的清洁刷，设置于上述作业面上，用于清洁上述晶圆盒的底座；以及传动马达设置于上述机台中，通过传动带带动上述清洁刷转动。可以减少晶圆盒在操作过程中因摩擦而产生的微小塑料颗粒，从而减小了颗粒对晶圆的损坏的可能，提高了晶圆的成品率，并保证了设备的正常运作。

可选的，上述作业面上开设有多个孔洞。清洁的颗粒可以通过孔洞排出，保证了清洁的效果。

可选的，排风装置设置于上述机台的下部，并与上述孔洞连通，将清洁过程中产生的微尘通过上述孔洞引导到的排风管道里，与洁净室环境隔离。

可选的，上述清洁刷具有转轴，上述传动带套于上述转轴，两者套接处与上述传动马达和上述传动带封闭在一隔离罩中防止设备运转产生的微尘扩散到洁净室。这样就进一步保证了设备在运转时不会产生新的杂质污染晶圆盒。

可选的，所述的晶圆盒清洁设备，还包括线性轴承，其设置于上述作业面，用于支撑上述晶圆盒，并使上述晶圆盒沿上述作业面滑动清洁上述晶圆盒的底部。其用于控制晶圆盒的滑动方向，有利于晶圆盒定向清洁。

可选的，所述的晶圆盒清洁设备，还包括限位器设置于上述作业面的一端，防止上述晶圆盒从上述作业面上滑落。保证了晶圆盒的安全。

可选的，上述清洁刷为圆筒形，其表面具有多个凸点。清洁刷利用这些凸点与晶圆盒接触，减小对晶圆盒的磨损，又可清洁干净。

可选的，在上述作业面上安装有一个传感器，用感测晶圆盒；其中，当有晶圆盒置于上述作业面上时，传感器会感知晶圆盒的存在，控制驱动上述传动马达，开始清洁作业；当在无晶圆盒的情况下，控制上述传动马达处于待机状态。这样既可以节约能源，又可以减少因设备运转所产生的微尘。

可选的，上述清洁刷为四只，用于清洁装有200毫米晶圆片的晶圆盒。

可选的，上述清洁刷为六只，用于清洁装有300毫米晶圆片的晶圆盒。本发明适用广泛，发明不局限于此，可以根据实际需要进行设定。

综上所述，本发明所提供的晶圆盒清洁设备可以减少晶圆盒在操作过程中因摩擦而产生的微小塑料颗粒，从而减小了颗粒对晶圆的损坏的可能，提高了晶圆的良品率，并保证了设备的正常运作。

附图说明

图1A所示为本发明一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的结构示意图；

图1B所示为本发明一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的俯视图；

图1C所示为本发明一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的侧视图；

图2A所示为本发明另一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的结构示意图；

图2B所示为本发明另一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的俯视图；

图2C所示为本发明另一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的侧视图；

图3所示为本发明一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的清洁刷的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，给出较佳实施例并结合附图，对本发明作进一步说明。

请参见图1A至1C，其所示为本发明一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的不同角度的结构示意图。该晶圆盒清洁设备100，包括：机台110，其包括一作业面111，用于承载晶圆盒；可转动的清洁刷120，设置于上述作业面111上，用于清洁上述晶圆盒的底座；以及传动马达130设置于上述机台110中，通过传动带140带动上述清洁刷120转动。

当晶圆盒放在清洁设备的机台110上时，晶圆盒的底座便会贴附在清洁刷120上，此时，清洁刷120转动，便可以将晶圆盒的底座因磨损而产生的塑料颗粒清除掉，进而起到清洁晶圆盒的底座的作用，保护了晶圆片和设备不受塑料颗粒的损害，提高了晶圆的成品率，并保证了设备的正常运作。

在本发明的一实施例中，晶圆盒清洁设备的机台110的作业面111上，设置有多个孔洞112设置于上述作业面111上。当用洁刷120刷洗晶圆盒时，微小的塑料颗粒会掉落到机台110的作业面111上，如果不及时进行清理，这些微小颗粒可能会随着空气流动，再次污染晶圆盒和设备，进而还会造成晶圆片和设备的损坏。因此，在机台110的操作面111上开设多个孔洞，这样清洁晶圆盒所掉落的微小颗粒可以掉入这些孔洞112排出，保证了清洁的效果。

在本发明的一实施例中，排风装置150设置于上述机台110的下部，并与上述孔洞112连通。在排风装置150的作用下形成一股稳定向下的气流，晶圆盒底部产生的微尘在气流的作用下定向通过上述孔洞112进入到排风管道中，既可以清洁清洁刷120，又可以防止微尘进入外部洁净室，对环境造成污染。达到更好的清洁效果。

在本发明的一实施例中，在上述作业面上安装有一个传感器113，用感测晶圆盒；当有晶圆盒置于上述作业面上时，传感器会感知晶圆盒的存在，控制驱动上述传动马达，开始清洁作业；当在无晶圆盒的情况下，控制上述传动马达处于待机状。利用传感器113既可以节约能源，又可以减少因设备运转所产生的微尘。

请参见图2A至2C，在本发明的另一实施例中，上述清洁刷120具有转轴121，上述传动带140套于上述转轴121，并且两者套接处与上述传动马达130和上述传动带140都封闭在一隔离罩160中。当设备在运转时，传动马达130通过传动带140带动转轴121转动，从而驱动清洁刷120转动，它们之间的相互作动也会因摩擦而产生污染颗粒，为了避免这些颗粒对晶圆盒和设备造成的二次污染，所以用隔离罩160将转轴121，转轴121与传动带140的套接处及传动马达130，传动带140都封闭起来，在排风装置150的作用下形成一个负压空间，可以防止马达/轴承/传动带运转，产生的微尘扩散到洁净室。这样就避免了设备运转给晶圆盒和设备所造成的二次污染。

在本发明的另一实施例中，晶圆盒清洁设备还包括线性轴承180，其设置于机台110的业面111上，用于支撑晶圆盒，并使晶圆盒沿作业面111滑动清洁晶圆盒的底部。其用于控制晶圆盒的滑动方向，有利于晶圆盒定向清洁，保证彻底全面地清洁晶圆盒。

在本发明的另一实施例中，晶圆盒清洁设备还包括限位器170设置于机台110的业面111的一端。当清洁晶圆盒时，晶圆盒需要在作业面111上滑行，这样防止上述晶圆盒从上述作业面上滑落，保证了晶圆盒在清洁过程中的安全。

请参见图3，其所示为本发明一实施例所提供的晶圆盒清洁设备的清洁刷的示意图。该清洁刷120为圆筒形，其表面具有多个凸点。清洁刷利用这些凸点与晶圆盒接触，减小对晶圆盒的磨损并可保证了清洁效果。待清洁的是装载200毫米晶圆的晶圆盒时，为了保证清洁的效果，可采用四组清洁刷120为四只；而当待清洁的是装载300毫米晶圆的晶圆盒时，为了保证清洁的效果，可采用四组清洁刷120为六组。但本发明不局限于此，为了达到较好的清洁效果，清洁刷120的数量可以根据实际需要设定。

综上所述，本发明的实施例所提供的晶圆盒清洁设备可以减少晶圆盒在操作过程中因摩擦而产生的微小塑料颗粒，从而减小了颗粒对晶圆的损坏的可能，提高了晶圆的成品率，并保证了设备的正常运作。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种晶圆盒清洁设备，其特征在于，包括：

机台，包括作业面，用于承载晶圆盒；

可转动的清洁刷，设置于上述作业面上，用于清洁上述晶圆盒的底座；以及

传动马达设置于上述机台中，通过传动带带动上述清洁刷转动。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，上述作业面上开设有多个孔洞。

3.根据权利要求2所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，还包括，排风装置设置于上述机台的下部，并与上述孔洞连通，将清洁过程中产生的微尘通过上述孔洞引导到的排风管道里，与洁净室环境隔离。

4.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，上述清洁刷具有转轴，上述传动带套于上述转轴，两者套接处与上述传动马达和上述传动带封闭在一隔离罩中防止设备运转产生的微尘扩散到洁净室。

5.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，还包括线性轴承，设置于上述作业面，用于支撑上述晶圆盒，并清洁上述晶圆盒的底部。

6.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，还包括限位器，设置于上述作业面的一端，防止上述晶圆盒从上述作业面上滑落。

7.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，上述清洁刷为圆筒形，其表面具有多个凸点。

8.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，在上述作业面上安装有一个传感器，用感测晶圆盒；其中，当有晶圆盒置于上述作业面上时，传感器会感知晶圆盒的存在，控制驱动上述传动马达，开始清洁作业；当在无晶圆盒的情况下，控制上述传动马达处于待机状态。

9.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，上述清洁刷为四只，用于清洁装载200毫米晶圆片的晶圆盒。

10.根据权利要求1所述的晶圆盒清洁设备，其特征在于，上述清洁刷为六只，用于清洁装载300毫米晶圆片的晶圆盒。