CN202957223U - 下沉式标准机械界面设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种下沉式标准机械界面设备，该设备至少包括：控制模块，连接于所述控制模块的阀门，连接于所述阀门的晶圆盒承载装置以及放置于所述晶圆盒承载装置上的晶圆盒；所述晶圆盒承载装置包括一输气管道以及与所述输气管道连接的至少一个承载组件；所述输气管道上设有喷气嘴。本实用新型的下沉式标准机械界面设备可通过控制模块控制阀门的开关，在晶圆盒开启之前从喷气嘴里喷出洁净的气体，驱走晶圆盒盖与晶圆盒底板闭合处周围的脏空气，晶圆盒开启后气体仍继续喷一定时间，避免周围的微粒通过晶圆盒开启处落到晶片上使晶片受到污染，使晶片的良率得到提高，降低了成本。

Description

下沉式标准机械界面设备

技术领域

本实用新型属于半导体制造领域，涉及一种标准机械界面（StandardMechanical Interface,简称SMIF）设备，特别是涉及一种下沉式标准机械界面设备。

背景技术

在半导体制程中，周遭的微粒或制程中所产生的微粒污染将直接影响晶片的良率。为了减少微粒污染，提高晶片的良率，标准机械界面（SMIF）系统得到了快速发展，其不仅促进了半导体晶片的制造自动化，同时也降低了半导体制程储存和传送晶片时，微粒落到晶片的机会。

SMIF有多种类型，对于下沉式SMIF,装载晶片的晶圆盒放置在底座上，晶圆盒的盒盖被底座周围的框架卡住，晶圆盒的底板连接在底座上，底座下沉时，晶圆盒的底板也随之下沉，与盒盖分离，使晶圆盒开启，然后机械手可从晶圆盒内取放晶片。现有技术中，下沉式SMIF采用背封口，即晶圆盒放置在底座上时，其四个侧面中有三个是封闭的，只有一个侧面是开放的，机械手从此开放的侧面进入操纵晶圆盒内的晶片。而晶片往往是从该开口的侧面受到污染。由于晶圆盒内的气压与外界气压不一致，在开启晶圆盒时会引起晶圆盒开启处气体的扰动，将外在环境的微粒从开口的侧面带入晶圆盒，使晶片受到污染，特别是晶圆盒最下面的晶片受污染的程度最高，从而影响半导体制程以及产品的良率。并且被微粒污染的晶片还会进一步污染机台，增加了清理机台的时间和频率，降低了机台的运行时间。

因此，如何降低由晶圆盒开启而产生的污染，提高晶片良率，实已成为业界亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种下沉式标准机械界面设备，用于解决现有技术中开启晶圆盒时由于压力变化和气体扰动使晶片受到污染的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种下沉式标准机械界面设备，该设备至少包括：控制模块，连接于所述控制模块的阀门，连接于所述阀门的晶圆盒承载装置以及放置于所述晶圆盒承载装置上的晶圆盒；所述晶圆盒包括一晶圆盒底板以及与所述晶圆盒底板配合的晶圆盒盖；所述晶圆盒承载装置包括一输气管道以及与所述输气管道连接的至少一个承载组件；所述输气管道包括进气端和出气端，所述进气端与所述阀门连接；所述承载组件包括：一框架以及位于所述框架内并相对于所述框架升降的底座；所述框架的一侧边固定于所述输气管道上，所述输气管道上与该侧边对应的位置设有一组连通所述输气管道的喷气嘴。

可选地，所述框架上设有自动卡住或释放所述晶圆盒盖的自动卡固装置。

可选地，所述晶圆盒底板连接于所述底座上。

可选地，所述喷气嘴的开口方向朝下，且与垂直方向的夹角为0~80度。

可选地，所述承载组件的数量为1~10个。

可选地，一组喷气嘴的数量为3~20个。

可选地，所有喷气嘴的开口方向一致。

如上所述，本实用新型的下沉式标准机械界面设备，具有以下有益效果：能够通过控制模块控制阀门的开关，在晶圆盒开启之前使阀门先开启，洁净的气体进入晶圆盒盖一侧边的通气管道，并从喷气嘴里喷出，驱走晶圆盒盖与晶圆盒底板闭合处周围的脏空气，然后底座下沉，使晶圆盒开启，此时气体继续喷一定时间，避免周围的微粒通过晶圆盒开启处落到晶片上使晶片受到污染，然后控制模块控制阀门关闭，使喷气停止。由于晶片主要是在晶圆盒开启时容易受到污染，而本实用新型的下沉式标准机械界面设备能够保证晶圆盒开启时开口附近的气氛为洁净的，有效地避免晶片受到污染，使晶片的良率得到提高，降低了成本。

附图说明

图1显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备的结构示意图。

图2显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备的晶圆盒承载装置及晶圆盒另一侧面的结构示意图。

图3显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备在晶圆盒开启瞬间的结构示意图。

图4显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备包括四个承载组件时的仰视结构示意图。

元件标号说明

110          控制模块

120          阀门

130          晶圆盒承载装置

131           输气管道

1311          进气端

1312          出气端

1313          喷气嘴

132           承载组件

1321          框架

1322          底座

140           晶圆盒

141           晶圆盒底板

142           晶圆盒盖

150           支架

160           晶片

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

首先请参阅图1，显示为本实用新型的下沉式标准机械界面（SMIF）设备的结构示意图。如图所示，所述设备至少包括：控制模块110、连接于所述控制模块的阀门120以及连接于所述阀门的晶圆盒承载装置，所述晶圆盒承载装置包括一输气管道131以及与所述输气管道131连接的至少一个承载组件132。

具体的，所述承载组件132的数量为1~10个，每个承载组件132上放置有一晶圆盒140。本实施例中，承载组件132的数量为优选为一个，相应的，晶圆盒140的数量也为一个，晶圆盒内部放置有承载晶片160的支架150。

具体的，所述输气管道131包括进气端1311和出气端1312，所述进气端1311与所述阀门120连接。所述承载组件132包括一框架1321，所述框架包括四个侧边，其中一侧边固定于所述输气管道131上，所述输气管道131上与该侧边对应的位置设有一组连通所述输气管道131的喷气嘴1313。其中，一组喷气嘴的数量为3~20个。本实施例中，一组喷气嘴的数量优选为7个。

再请参阅图2，显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备的晶圆盒承载装置及晶圆盒另一侧面的结构示意图。如图所示，所述晶圆盒140包括一晶圆盒底板141以及与所述晶圆盒底板141配合的晶圆盒盖142；所述承载组件132还包括位于所述框架1321内并相对于所述框架1321升降的底座1322。所述晶圆盒底板141放置于所述底座1322上。

具体的，所述晶圆盒底板141与所述底座1322之间可仅为接触而没有固定连接，也可以有固定连接。固定连接可以为卡固方式，如所述底座1322中心设有一凸起装置，所述晶圆盒底板底面中心设有一与该凸起装置相配合的凹槽，两者互相配合使所述晶圆盒底板141固定在所述底座1322上。所述凸起装置不仅可以起到固定作用，还可以起到定位作用，使晶圆盒放置于底座的中心位置。

具体的，所述框架上还设有自动卡住或释放所述晶圆盒盖142的自动卡固装置，其作用在于在底座1322下沉并带动晶圆盒底板141下沉时，使晶圆盒盖142的位置保持不变，从而与晶圆盒底板141分离，使晶圆盒开启。其卡固方式可以为晶圆盒盖142底部外侧面设有若干凹槽，所述框架1321内侧设有若干与所述凹槽配合的可伸缩的卡齿，所述卡齿可通过伸缩进入和退出凹槽，来实现对晶圆盒盖的卡住和释放。使用中，晶圆盒放置在底座上后，卡齿自动伸出将晶圆盒盖142卡住，直至晶圆盒内的晶圆用完后，所述卡齿缩回释放晶圆盒盖，以利于晶圆盒的取出。

然后请参阅图3，显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备在晶圆盒开启瞬间的结构示意图。由于晶圆盒内外压力不一样以及气体的扰动，在晶圆盒开启瞬间，外界的微粒容易通过气流被带入晶圆盒，落到晶片160上使其受到污染，尤其是晶圆盒底部的晶片受到的污染最严重。本实用新型的下沉式标准机械界面设备在晶圆盒将要开启之前，控制模块110发送命令使所述阀门120开启，气体进入所述输气管道，并从喷气嘴1313喷出，将晶圆盒一侧面开启处周围的脏空气驱赶走，其中喷气嘴喷出的气体为氮气或其它惰性气体，还可以为洁净的空气。晶圆盒开启后，喷气嘴仍持续喷气一段时间，避免外界微粒进入晶圆盒落到晶片上。由于晶圆盒另外三个侧面位于背封口面，不会受到污染，而开口的侧面又有喷气嘴喷气，避免了晶片被污染。

具体的，所述喷气嘴1313的开口方向朝下，且与垂直方向的夹角为0~80度，即可以向晶圆盒外沿倾斜方向喷气。对于一组喷气嘴1313，所有喷气嘴的开口方向一致。

本实施例中所述晶圆盒承载装置130为只包括一个承载组件132的情况，在其它实施例中，所述承载组件132也可以为多个，如4个。请参阅图4，显示为本实用新型的下沉式标准机械界面设备包括四个承载组件时的仰视结构示意图。如图所示，所述输气管道131位于四个框架1321的一侧边，并且与各该侧边对应的位置上分别设有一组连通所述输气管道131的喷气嘴。所述底座1322位于所述框架1321内可升降，其升降是通过传动轴等升降装置实现的，此为本领域公知技术，此处不再赘述。

综上所述，本实用新型的下沉式标准机械界面设备在晶圆盒承载装置的框架的一侧边设置有输气管道和喷气嘴，使用时可通过控制模块控制阀门的开关，在晶圆盒开启之前使阀门先开启，洁净的气体进入气管道，并从喷气嘴里喷出，驱走晶圆盒盖与晶圆盒底板闭合处周围的脏空气，然后底座下沉，使晶圆盒开启，此时气体继续喷一定时间，避免周围的微粒通过晶圆盒开启处落到晶片上使晶片受到污染，然后控制模块控制阀门关闭，使喷气停止。由于晶片主要是在晶圆盒开启时容易受到污染，而本实用新型的下沉式标准机械界面设备能够保证晶圆盒开启时开口附近的气氛为洁净的，有效地避免晶片受到污染，使晶片的良率得到提高，降低了成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种下沉式标准机械界面设备，其特征在于，该设备至少包括：控制模块，连接于所述控制模块的阀门，连接于所述阀门的晶圆盒承载装置以及放置于所述晶圆盒承载装置上的晶圆盒；所述晶圆盒包括一晶圆盒底板以及与所述晶圆盒底板配合的晶圆盒盖；所述晶圆盒承载装置包括一输气管道以及与所述输气管道连接的至少一个承载组件；所述输气管道包括进气端和出气端，所述进气端与所述阀门连接；所述承载组件包括：一框架以及位于所述框架内并相对于所述框架升降的底座；所述框架的一侧边固定于所述输气管道上，所述输气管道上与该侧边对应的位置设有一组连通所述输气管道的喷气嘴。

2.根据权利要求1所述的下沉式标准机械界面设备，其特征在于：所述框架上设有自动卡住或释放所述晶圆盒盖的自动卡固装置。

3.根据权利要求1所述的下沉式标准机械界面设备，其特征在于：所述晶圆盒底板连接于所述底座上。

4.根据权利要求1所述的下沉式标准机械界面设备，其特征在于：所述喷气嘴的开口方向朝下，且与垂直方向的夹角为0~80度。

5.根据权利要求1所述的下沉式标准机械界面设备，其特征在于：所述承载组件的数量为1~10个。

6.根据权利要求1所述的下沉式标准机械界面设备，其特征在于：一组喷气嘴的数量为3~20个。

7.根据权利要求6所述的下沉式标准机械界面设备，其特征在于：所有喷气嘴的开口方向一致。

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