CN206378328U - 一种前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置，属于半导体制造技术领域，包括：取样盖，取样盖的尺寸与前端开启式晶圆传送盒的尺寸相配合，取样盖与晶圆载体连接构成密闭空间，取样盖上设有安装孔；密封塞，密封塞设置于安装孔内，密封塞为空心管状结构；取样管，取样管具有管状部和球形部，球形部设置于管状部的底部且与管状部连通，球形部上均匀布设有至少三个进气孔，管状部设置于密封塞内，球形部位于密闭空间内。本实用新型的有益效果：取样精度更高，更便捷的对前端开启式晶圆传送盒的内部环境进行监控，更有效的对由于前端开启式晶圆传送盒的内部环境导致晶圆产生缺陷的案例进行取样分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置。
背景技术
随着集成电路的半导体元件的积集度日益增加，相对的制程的精确度就显得格外重要。因为一旦制程过程中发生些微的错误或污染，就可能会造成制程的失败，导致晶圆的毁损或报废，因而耗费大量成本。
整个半导体制造设备中，在不同晶圆处理工具或设备的装载端口之间通常通过晶圆载体来分批地传送和存储多个晶圆(wafer)。这种工具通常执行多种使用在IC芯片制造中的工艺，如光刻、蚀刻、材料/膜沉积、固化、退火、检查或其他工艺。其中一种晶圆载体是前端开启式晶圆传送盒(front-opening-unified-pod，FOUP)，这种前端开启式晶圆传送盒是被设计成在受控环境下持有多个尺寸在300mm至450mm范围内的晶圆的塑料壳体。通常，每个前端开启式晶圆传送盒均持有大约25个晶圆。各个晶圆均垂直地堆叠在FOUP中且存储在具有多个分离的晶圆架或槽的晶圆支撑框架中。FOUP盖子常见的规格为宽364mm，高305mm，材质为聚碳酸酯。
FOUP作为wafer运输和制造周转载体，其内部环境与wafer的质量状况有着密切的联系，如Pad crystal。通过对FOUP的内部环境进行监测，从而对相关缺陷的原因进行分析，预防由于环境因素产生的瑕疵就显得尤为重要。
当前环境取样装置如图1所示，包括通过抽气管4互相连通的取样瓶5、干燥瓶6以及气泵7，由于FOUP内部空间及取样时密封性问题，当前环境取样装置无法直接取到FOUP内部环境气态样品，对于部分离子的分析只能通过用去离子水清洗(Deionized waterrinsing，DIW)将FOUP的内壁通过浸泡后取其水样进行分析，但是这种取样结果是无法代表FOUP气态环境的状况，对于案例分析也没有实际意义。
具体的，当前的测试方法和操作存在以下问题：
1)当前环境取样装置如果要取到FOUP内的环境样品，必须将取样瓶5放进FOUP，并且固定好，但是FOUP内空间狭小，取样瓶5直接放进去非常不方便，同时没有办法固定取样瓶；
2)即使将取样瓶5放进FOUP，由于抽气管4存在，FOUP盖子无法合上，内外环境相连，这样无法取到实际的FOUP内环境气态样品。
因此，目前亟需一种便于对FOUP内部环境进行取样的装置。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种取样精度更高，对前端开启式晶圆传送盒的内部环境的监控更便捷，能够更有效的对由于前端开启式晶圆传送盒的内部环境导致晶圆产生缺陷的案例进行取样分析的前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置。
一种前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置，包括：
取样盖，所述取样盖的尺寸与前端开启式晶圆传送盒的尺寸相配合，所述取样盖与所述前端开启式晶圆传送盒连接构成密闭空间，所述取样盖上设有安装孔；
密封塞，所述密封塞设置于所述安装孔内，所述密封塞为空心管状结构；
取样管，所述取样管具有管状部和球形部，所述球形部设置于所述管状部的底部且与所述管状部连通，所述球形部上均匀布设有至少三个进气孔，所述管状部设置于所述密封塞内，所述球形部位于所述密闭空间内。
优选的，所述取样盖的长×宽×高为364mm×305×3mm。
优选的，所述取样盖的长×宽×高为426mm×337×3mm。
优选的，所述安装孔的直径为10mm。
优选的，所述密封塞的外圈直径为10mm，所述密封塞的内圈直径为6mm。
优选的，所述取样管的所述管状部和所述球形部的总长为120mm。
优选的，所述取样管的所述管状部的直径为6mm。
优选的，所述取样管的所述管状部位于所述密闭空间的外侧部分高于所述密封塞30mm。
优选的，所述取样管的所述球形部的直径为30mm。
优选的，所述取样管的所述球形部位于所述密闭空间的中部。
本实用新型的有益效果是：取样精度更高，对前端开启式晶圆传送盒的内部环境的监控更便捷，能够更有效的对由于前端开启式晶圆传送盒的内部环境导致晶圆产生缺陷的案例进行取样分析.
附图说明
图1为现有技术中，环境取样装置的示意图；
图2为本实用新型的一种优选实施例中，前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置的正视图；
图3为本实用新型的一种优选实施例中，前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置的侧视图；
图4为本实用新型的一种优选实施例中，前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置的使用示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：
如图2-3所示，一种前端开启式晶圆传送盒前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置，包括：
取样盖1，上述取样盖1的尺寸与前端开启式晶圆传送盒的尺寸相配合，上述取样盖1与上述前端开启式晶圆传送盒连接构成密闭空间，上述密闭空间内为上述前端开启式晶圆传送盒的内部环境，上述取样盖1上设有安装孔；
密封塞3，上述密封塞3设置于上述安装孔内，上述密封塞3为空心管状结构；
取样管2，上述取样管2具有管状部21和球形部22，上述球形部22设置于上述管状部21的底部且与上述管状部21连通，上述球形部22上均匀布设有至少三个进气孔23，上述管状部21设置于上述密封塞3内，上述球形部22位于上述密闭空间内。
在本实施例中，取样盖1尺寸设计与FOUP匹配，确保取样时FOUP与取样盖1构成密闭空间，减小外界环境对取样结果的影响，从而保证所取气态样品可以表征为FOUP内部环境真实状况。
取样管2为多孔球形玻璃管，其管状部21与球形部22连通，管状部21的末端为球形部22，球形部22设计为球形多孔结构，可以保证所取气态样品来自FOUP内部的各个方向，使取样更均衡全面。
在对测试结果进行分析处理时，考虑到由于取样过程中不可避免外环境气体会进入FOUP，这样测试结果可能不能准确的表征FOUP环境真实状况，因此如下换算处理可优化测试数据：设FOUP体积(即上述待取样的密闭空间的体积)为V1，气泵7设定抽气体积为V2，分析浓度为A，则FOUP实际浓度C＝(A*V2)/V1。
具体工作过程：
打开FOUP，迅速盖紧取样盖1，连接好取样瓶5、干燥瓶6、气泵7，启动气泵7按钮，完成抽气后，送检样品，然后根据分析结果进行浓度换算，得到FOUP内部环境真实浓度。连接后的工作状态如图4所示。
能够很方便的对FOUP内环境进行监控，对FOUP内气态环境引起的相关瑕疵案例或缺陷案例的分析有重要帮助，特别是对由于FOUP内部环境中存在的氟引起的引脚结晶案例(pad crystal case)的分析解决具有重要意义。
本实用新型较佳的实施例中，上述取样盖1的长×宽×高为364mm×305×3mm(或426mm×337×3mm)。上述安装孔的直径为10mm。上述密封塞3的外圈直径为10mm，上述密封塞3的内圈直径为6mm。上述取样管2的上述管状部21和上述球形部22的总长为120mm。上述取样管2的上述管状部21的直径为6mm。上述取样管2的上述管状部21位于上述密闭空间的外侧部分高于上述密封塞330mm。上述取样管2的上述球形部22的直径为30mm。上述取样管2的上述球形部22位于上述密闭空间的中部。
在本实施例中，取样盖1安装在FOUP上，取样管2的管状部21位于FOUP内部且位于FOUP的中部，取样管2的管状部21远离上述管状部21的一端位于FOUP外侧通过抽气管4顺序连通取样瓶5、干燥瓶6以及气泵7，气泵7抽取FOUP内部的气态样品，上述气态样品经过取样瓶5和干燥瓶6的处理后到达气泵7处，通过对气态样品进行分析从而对FOUP内部气体成分与圆晶质量之间的关系进行分析。现有技术中，只有取样瓶5、干燥瓶6以及气泵7，通过将取样瓶5放入FOUP内部进行气态样品的采集，使用不便且取得的气态样品不理想，本实用新型的技术方案使FOUP内部气态样品的采集更加方便且最大限度保留FOUP内部的气体避免外部气体掺杂，从而提高分析的准确度。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。
Claims (10)
1.一种前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置，其特征在于，包括：
取样盖，所述取样盖的尺寸与前端开启式晶圆传送盒的尺寸相配合，所述取样盖与所述前端开启式晶圆传送盒连接构成密闭空间，所述取样盖上设有安装孔；
密封塞，所述密封塞设置于所述安装孔内，所述密封塞为空心管状结构；
取样管，所述取样管具有管状部和球形部，所述球形部设置于所述管状部的底部且与所述管状部连通，所述球形部上均匀布设有至少三个进气孔，所述管状部设置于所述密封塞内，所述球形部位于所述密闭空间内。
2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样盖的长×宽×高为364mm×305×3mm。
3.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样盖的长×宽×高为426mm×337×3mm。
4.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述安装孔的直径为10mm。
5.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述密封塞的外圈直径为10mm，所述密封塞的内圈直径为6mm。
6.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样管的所述管状部和所述球形部的总长为120mm。
7.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样管的所述管状部的直径为6mm。
8.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样管的所述管状部位于所述密闭空间的外侧部分高于所述密封塞30mm。
9.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样管的所述球形部的直径为30mm。
10.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述取样管的所述球形部位于所述密闭空间的中部。
Priority Applications (1)
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| CN201621438234.5U CN206378328U (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种前端开启式晶圆传送盒的内部环境取样装置 |
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| CN111063635A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-24 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 检测前开式晶圆传送盒内微环境的方法 |
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| CN111063635B (zh) * | 2019-11-25 | 2022-08-16 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 检测前开式晶圆传送盒内微环境的方法 |
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