CN208753281U - Foup装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的FOUP装置，包括顶板以及与所述顶板相对的底板；所述顶板与所述底板之间设置有若干晶圆槽，所述晶圆槽用于支撑晶圆；多个所述晶圆沿自所述顶板指向所述底板的方向依次放入所述晶圆槽；所述底板朝向所述顶板的表面设置有至少一个传感器，所述传感器用于检测置于所述晶圆槽的晶圆与所述底板之间的距离并传输至控制器；所述控制器，连接所述传感器，用于判断先后两次装载晶圆后所述传感器检测到的距离是否发生改变，若否，则确认所述晶圆装载异常。本实用新型实现了对FOUP装置内晶圆装载状态的检测，及时发现晶圆装载异常，避免了晶圆损伤。

Description

FOUP装置

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FOUP装置。

背景技术

将IC形成在晶圆上，这必须经历许多的工艺步骤，每个工艺步骤都需要在特定的晶圆处理腔室中进行，在很多情况下，这些晶圆处理腔室都需要保持在真空或是近乎真空的环境下，才能对晶圆进行正常的工艺处理。因此，在晶圆的处理工序中，将晶圆从一个处理腔室转移至另一个处理腔室的过程中，需要大气传送模组(Atmosphere TransferModule，ATM)、气锁(Airlock)、真空传送模组(Vacuum Transfer Module，VTM)、前端开启式同一规格运输腔或者前端开启式通用腔(Front Opening Unified Pod，FOUP)等的协同作用实现。

在半导体制造过程中，FOUP作为晶圆临时存储、以及在各个操作机台之间传输晶圆的工具，起到了极其重要的作用。将晶圆放置于FOUP的密闭腔体内，并保持腔体内环境的稳定与洁净，可以有效避免晶圆与外界环境的直接接触，在确保晶圆处理工艺稳定进行的同时，减少环境因素对晶圆的影响。

但是，在目前的生产过程中，由于机台状态不稳定等因素，当晶圆传送至 FOUP内时，可能在FOUP内发生叠片、斜插等状况，如果不对这些状况进行及时处理，极易造成晶圆的刮伤，影响最终晶圆产品的质量，甚至导致晶圆的报废。

为了解决这一问题，现有技术中是通过在机械手臂上安装传感器，在FOUP 运送晶圆至机台后，按照从上到下的方向对FOUP内的晶圆状态进行检测。但是，由于机械手臂是在FOUP运送晶圆到目标机台后才进行晶圆状态检测，无法的晶圆装载至FOUP的过程中及时发现晶圆状态缺陷，极易导致晶圆在运送过程中的滑落，引起晶圆碎片的发生，严重时会对FOUP中其他晶圆造成损伤，后果极其严重。

因此，如何对FOUP内晶圆状态进行检测，及时获取晶圆状态，避免晶圆损伤，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种FOUP装置，用以解决现有技术不能在装载晶圆的过程中实时对FOUP内晶圆状态进行检测的问题，以避免晶圆损伤，确保最终晶圆产品的质量。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种FOUP装置，包括顶板以及与所述顶板相对的底板；所述顶板与所述底板之间设置有若干晶圆槽，所述晶圆槽用于支撑晶圆；多个所述晶圆沿自所述顶板指向所述底板的方向依次放入所述晶圆槽；

所述底板朝向所述顶板的表面设置有至少一个传感器，所述传感器用于检测置于所述晶圆槽的晶圆与所述底板之间的距离并传输至控制器；

所述控制器，连接所述传感器，用于判断先后两次装载至晶圆槽的晶圆与所述底板之间的距离是否相同，若是，则确认所述晶圆装载异常。

优选的，所述传感器为多个，且多个传感器关于所述FOUP装置的轴向对称分布。

优选的，还包括位于所述顶板与所述底板之间、且相对设置的第一侧壁与第二侧壁；若干晶圆槽包括位于所述第一侧壁朝向所述第二侧壁表面的多个第一晶圆槽、以及位于所述第二侧壁朝向所述第一侧壁表面的多个第二晶圆槽；多个所述第一晶圆槽与多个所述第二晶圆槽一一对应设置，用于共同支撑所述晶圆。

优选的，多个所述传感器包括位于所述第一侧壁处的第一传感器、以及位于所述第二侧壁处的第二传感器；所述第一传感器与所述第二传感器同步检测所述晶圆与所述底板之间的距离；所述控制器还用于判断所述第一传感器与所述的第二传感器检测到的距离是否相同，若否，则确认所述晶圆装载异常。

优选的，所述第一传感器与所述第二传感器关于所述FOUP装置的轴向对称设置，且所述第一传感器与所述第二传感器之间的距离大于或等于所述晶圆的半径。

优选的，还包括报警器；所述控制器，连接所述报警器，用于在确认所述晶圆装载异常后控制所述报警器发出警报。

优选的，所述传感器为红外测距传感器。

优选的，所述控制器连接晶圆处理机台，用于将晶圆装载信息发送至所述晶圆处理机台。

优选的，还包括位于所述第一晶圆槽中的第一感应器和位于第二晶圆槽中的第二感应器；所述第一感应器用于检测所述晶圆施加于所述第一晶圆槽上的第一压力，所述第二感应器用于检测所述晶圆施加于所述第二晶圆槽上的第二压力；

所述控制器，连接所述第一感应器和所述第二感应器，用于判断所述第一压力或所述第二压力是否超过预设值，若是，则确认所述晶圆装载异常。

本实用新型提供的FOUP装置，通过在底板上设置至少一传感器，在装载晶圆的过程中，实时对置于晶圆槽中的晶圆与底板之间的距离进行检测，由于晶圆在FOUP装置中自所述顶板指向所述底板的方向依次放入所述晶圆槽，因此，当先后两次装载晶圆后，所述传感器检测到的距离值未发生改变，则确认晶圆装载出现了叠片现象，即晶圆装载异常，从而实现了对FOUP装置内晶圆装载状态的检测，及时发现晶圆装载异常，避免晶圆损伤，确保了最终晶圆产品的质量。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式的FOUP装置的立体结构示意图；

附图2是本实用新型具体实施方式中FOUP装置的截面结构示意图；

附图3是本实用新型具体实施方式中FOUP装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的FOUP装置的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种FOUP装置，附图1是本实用新型具体实施方式的FOUP装置的立体结构示意图，附图2是本实用新型具体实施方式中FOUP 装置的截面结构示意图，附图3是本实用新型具体实施方式中FOUP装置的结构框图。

如图1-3所示，本具体实施方式提供的FOUP装置，包括顶板11以及与所述顶板11相对的底板12；所述顶板11与所述底板12之间设置有若干晶圆槽，所述晶圆槽用于支撑晶圆20；多个所述晶圆20沿自所述顶板11指向所述底板12的方向依次放入所述晶圆槽；所述底板12朝向所述顶板11的表面设置有至少一个传感器30，所述传感器30用于检测置于所述晶圆槽的晶圆20 与所述底板12之间的距离并传输至控制器31；所述控制器31，连接所述传感器30，用于判断先后两次装载至晶圆槽的晶圆与所述底板12之间的距离是否相同，若是，则确认所述晶圆装载异常。

具体来说，在将多个所述晶圆20沿自所述顶板11指向所述底板12的方向依次放入所述晶圆槽时，所述传感器30实时检测置于所述晶圆槽的晶圆20 与所述底板12之间的距离，当机械手臂先后两次将两片晶圆装载至所述FOUP 装置后，若所述传感器30检测到的距离相同，则说明在后装载的晶圆与在先装载的晶圆发生叠片，即晶圆装载出现了异常。采用本具体实施方式提供的 FOUP装置，在晶圆装载至所述FOUP装置的过程中，即可及时发现晶圆装载异常的问题，以便工作人员及时采取措施，避免了因装载异常导致的晶圆损伤，确保了最终晶圆产品的质量。

为了在精确检测所述晶圆与所述底板之间距离的同时，降低所述FOUP装置的整体成本，优选的，所述传感器30为红外测距传感器。

为了提高传感器检测的准确度和可靠性，优选的，所述传感器30为多个，且多个传感器关于所述FOUP装置的轴向对称分布。

优选的，本具体实施方式提供的FOUP装置还包括位于所述顶板11与所述底板12之间、且相对设置的第一侧壁13与第二侧壁14；若干晶圆槽包括位于所述第一侧壁13朝向所述第二侧壁14表面的多个第一晶圆槽15、以及位于所述第二侧壁14朝向所述第一侧壁13表面的多个第二晶圆槽16；多个所述第一晶圆槽15与多个所述第二晶圆槽16一一对应设置，用于共同支撑所述晶圆 20。更优选的，多个所述传感器30包括位于所述第一侧壁13处的第一传感器 17、以及位于所述第二侧壁14处的第二传感器18；所述第一传感器17与所述第二传感器18同步检测所述晶圆20与所述底板12之间的距离；所述控制器 31还用于判断所述第一传感器17与所述的第二传感器18检测到的距离是否相同，若否，则确认所述晶圆20装载异常。

具体来说，所述第一传感器17与所述第二传感器18同步检测所述晶圆20 与所述底板12之间的距离，在装载正常的情况下，置于晶圆槽中的晶圆应与所述底板12所在的平面平行，所述第一传感器17检测到的距离l₁与所述第二传感器18检测到的距离l₂应相同。若所述第一传感器17检测到的距离l₁与所述第二传感器18检测到的距离l₂不同，则说明装载至所述FOUP装置的晶圆发生了斜插，即置于晶圆槽中的晶圆与所述底板所在的平面不平行。本具体实施方式通过设置第一传感器17和第二传感器18不仅可以发现晶圆叠片问题，还可以及时发现晶圆斜插问题，进一步避免了因装载异常导致的晶圆损伤。

为了更加精准的检测FOUP装置内的晶圆装载异常问题，优选的，所述第一传感器17与所述第二传感器18关于所述FOUP装置的轴向对称设置，且所述第一传感器17与所述第二传感器18之间的距离大于或等于所述晶圆20的半径。采用上述结构，由于所述第一传感器17与所述第二传感器18自身制造工艺的差异，导致在距离检测的过程中可能会存在微小的偏差，将所述第一传感器17与所述第二传感器18之间的距离设置为大于所述晶圆20的半径，则当发生晶圆斜插现象时，所述第一传感器17与所述第二传感器18检测到的距离差距较大，从而可以更加可靠的反映是否发生斜插现象，避免了误判。

为了让用户及时、直观的了解晶圆装载异常问题，优选的，所述FOUP装置还包括报警器33；所述控制器31，连接所述报警器33，用于在确认所述晶圆20装载异常后控制所述报警器33发出警报。其中，所述报警器33可以是但不限于LED闪烁灯或者蜂鸣器。

优选的，所述控制器30连接晶圆处理机台32，用于将晶圆装载信息发送至所述晶圆处理机台32。其中，所述晶圆装载信息包括晶圆装载正常信息和晶圆装载异常信息。当所述晶圆装载信息为晶圆装载正常信息时，机械手臂将所述FOUP装置内的晶圆取出时，不再需要对所述FOUP装置内装载晶圆状态进行扫描，从而有效提高了晶圆转移效率；当所述晶圆装载信息为晶圆装载异常信息时，所述机械手臂只需再次对出现装载异常的位置进行扫描，不仅提高了晶圆的传输效率，而且提高了FOUP装置内部晶圆状态检测的可靠性。

为了进一步提高FOUP装置内晶圆装载状态检测的可靠性，优选的，所述 FOUP装置还包括位于所述第一晶圆槽15中的第一感应器341和位于第二晶圆槽16中的第二感应器342；所述第一感应器341用于检测所述晶圆20施加于所述第一晶圆槽15上的第一压力，所述第二感应器342用于检测所述晶圆 20施加于所述第二晶圆槽16上的第二压力；所述控制器31，连接所述第一感应器341和所述第二感应器342，用于判断所述第一压力或所述第二压力是否超过预设值，若是，则确认所述晶圆20装载异常。其中，所述预设值的具体数值，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，例如根据晶圆的具体类型，本具体实施方式对此不作限定。更优选的，所述第一感应器341与所述第二感应器342均为重力传感器。

具体来说，当晶圆装载正常时，晶圆施加于第一晶圆槽15或所述第二晶圆槽16的压力保持在一预设范围内。当所述第一压力或所述第二压力超过所述预设值，则进一步说明晶圆装载出现了叠片现象，即晶圆装载异常。结合传感器30与第一感应器341、第二感应器342的检测结果，从而进一步提高晶圆装载状态检测结果的可靠性。

另外，在进行一晶圆的装载过程中，当所述晶圆施加于所述第一晶圆槽15 上的第一压力和与所述第一晶圆槽15对应的所述第二晶圆槽16上的第二压力不同时，则进一步说明晶圆装载出现了斜插现象，即晶圆装载异常。

本具体实施方式提供的FOUP装置，通过在底板上设置至少一传感器，在装载晶圆的过程中，实时对置于晶圆槽中的晶圆与底板之间的距离进行检测，由于晶圆在FOUP装置中自所述顶板指向所述底板的方向依次放入所述晶圆槽，因此，当先后两次装载晶圆后，所述传感器检测到的距离值未发生改变，则确认晶圆装载出现了叠片现象，即晶圆装载异常，从而实现了对FOUP装置内晶圆装载状态的检测，及时发现晶圆装载异常，避免晶圆损伤，确保了最终晶圆产品的质量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种FOUP装置，其特征在于，包括顶板以及与所述顶板相对的底板；所述顶板与所述底板之间设置有若干晶圆槽，所述晶圆槽用于支撑晶圆；多个所述晶圆沿自所述顶板指向所述底板的方向依次放入所述晶圆槽；

所述底板朝向所述顶板的表面设置有至少一个传感器，所述传感器用于检测置于所述晶圆槽的晶圆与所述底板之间的距离并传输至控制器；

所述控制器，连接所述传感器，用于判断先后两次装载至晶圆槽的晶圆与所述底板之间的距离是否相同，若是，则确认所述晶圆装载异常。

2.根据权利要求1所述的FOUP装置，其特征在于，所述传感器为多个，且多个传感器关于所述FOUP装置的轴向对称分布。

3.根据权利要求2所述的FOUP装置，其特征在于，还包括位于所述顶板与所述底板之间、且相对设置的第一侧壁与第二侧壁；若干晶圆槽包括位于所述第一侧壁朝向所述第二侧壁表面的多个第一晶圆槽、以及位于所述第二侧壁朝向所述第一侧壁表面的多个第二晶圆槽；多个所述第一晶圆槽与多个所述第二晶圆槽一一对应设置，用于共同支撑所述晶圆。

4.根据权利要求3所述的FOUP装置，其特征在于，多个所述传感器包括位于所述第一侧壁处的第一传感器、以及位于所述第二侧壁处的第二传感器；所述第一传感器与所述第二传感器同步检测所述晶圆与所述底板之间的距离；所述控制器还用于判断所述第一传感器与所述的第二传感器检测到的距离是否相同，若否，则确认所述晶圆装载异常。

5.根据权利要求4所述的FOUP装置，其特征在于，所述第一传感器与所述第二传感器关于所述FOUP装置的轴向对称设置，且所述第一传感器与所述第二传感器之间的距离大于或等于所述晶圆的半径。

6.根据权利要求1所述的FOUP装置，其特征在于，还包括报警器；所述控制器，连接所述报警器，用于在确认所述晶圆装载异常后控制所述报警器发出警报。

7.根据权利要求1所述的FOUP装置，其特征在于，所述传感器为红外测距传感器。

8.根据权利要求1所述的FOUP装置，其特征在于，所述控制器连接晶圆处理机台，用于将晶圆装载信息发送至所述晶圆处理机台。

9.根据权利要求3所述的FOUP装置，其特征在于，还包括位于所述第一晶圆槽中的第一感应器和位于第二晶圆槽中的第二感应器；所述第一感应器用于检测所述晶圆施加于所述第一晶圆槽上的第一压力，所述第二感应器用于检测所述晶圆施加于所述第二晶圆槽上的第二压力；

所述控制器，连接所述第一感应器和所述第二感应器，用于判断所述第一压力或所述第二压力是否超过预设值，若是，则确认所述晶圆装载异常。