CN209591984U - 一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，包括用于实现自动密封取片的控制台及SMIF传送盒，所述控制台置于电子束扫描仪中承载台的表面，所述SMIF传送盒设于所述控制台上；本实用新型结构简单，使用方便，成本低廉，本实用新型不需要外挂整套SMIF机构，仅仅利用电子束扫描测量仪原有的传送机构即可实现晶圆自动传送，其具有安装方便、体积小巧、故障率低的优点，本实用新型的适配性好，有效实现了12英寸晶圆的电子束扫描测量仪支持对8英寸晶圆的自动化参数测量。

Description

一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置

技术领域

本实用新型涉及电子束测量扫描仪领域，尤其涉及一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置。

背景技术

电子束扫描测量仪是一种在半导体制程中用于测量晶片上图案及其关键尺寸的仪器，由于晶圆在使用晶圆卡匣(wafer cassette)传送过程中，易受到外界环境中悬浮颗粒、水汽等污染，导致晶圆良率下降、检测设备内部脏污等问题，越来越多的晶圆传送工作要求使用晶圆传送盒来对晶圆进行密封保护。

标准机械界面提供了一种自动化机械接口标准，符合SMIF规格的晶圆传送盒能够支持检测仪器自动连续移送晶圆，得以广泛应用。SMIF传送盒内部提供了一个超洁净的小环境，具有受控的气流、压力及粒子数量，将晶圆卡匣放置在SMIF传送盒中，能够有效避免晶圆及检测设备污染，同时也降低了对外部环境的要求。

SMIF技术主要用于8英寸及以下尺寸晶圆传送。对于12英寸或以上尺寸的晶圆，由于晶圆尺寸大、刚性不足的原因，具有更大的形变，并不适用SMIF技术。目前12英寸或以上尺寸的晶圆普遍使用前开式晶圆传送盒(Front Opening Unified Pod,FOUP)，前开式晶圆传送盒移除了晶圆卡匣，通过内部结构将晶圆固定在特定位置，用前开门代替底部开口，从而支持取片手臂直接进入传送盒传送晶圆。

SMIF传送盒与FOUP传送盒使用不同的规格，与之匹配的自动化传送机构也不相同，12英寸晶圆的电子束扫描测量仪仅能对FOUP传送盒进行控制，也就只能测量12英寸晶圆的参数，无法测量8英寸及以下尺寸晶圆。传统解决方法为在12英寸晶圆的电子束扫描测量仪上外挂SMIF机构，实现SMIF传送盒的装载和自动传输，但增加整套SMIF机构存在成本高昂、安装不便、设备占地面积增加、故障率增大等缺点。

实用新型内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，利用本实用新型而已使12英寸晶圆的电子束扫描测量仪支持对8英寸晶圆的自动化参数测量。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，包括用于实现自动密封取片的控制台及SMIF传送盒，所述控制台置于电子束扫描仪中承载台的表面，所述SMIF传送盒设于所述控制台上；

所述SMIF传送盒包括互相配合的遮罩及内部中空的解锁底座，于所述解锁底座的一面设有用于将晶圆卡闸固定的凸起，在所述解锁底座的另一面开设一对通孔，在所述解锁底座的中空部分设置一对锁板，各所述锁板上开设解锁孔，在所述锁板上还设置一对用于抵住遮罩内侧的锁紧部，在所述解锁底座相对的两侧还分别开设供锁紧部伸入伸出的锁紧开口；

所述控制台包括控制台底座、移动托架、紧固块、滑动组件、固定架及用于配合解锁底座的适配底板，所述控制台内部开设用于放置控制器的中空结构，在所述控制台表面设置用于控制SMIF传送盒装载的第一按键及用于卸载的第二按键；固定架抵接于电子束扫描仪的一侧，在所述固定架上开设用于传送晶圆的开口，一对滑动组件固接于固定架上，在各滑动组件的滑动端均固接紧固块，在相邻紧固块之间固接移动托架，所述移动托架内边与适配底板的对接处还设置柔性密封结构；在所述适配底板上分别设有多个压力传感器、用于固定SMIF传送盒的定位柱及实现解锁底座与适配底板锁定和打开的解锁装置。

其进一步技术方案在于：

所述遮罩为矩形盒体结构，在所述遮罩互为相对的两个侧面上均设置便于托起和搬运的挡板；

所述移动托架为带开口的矩形框架结构，所述矩形框架结构的开口大于遮罩的外轮廓；

所述解锁装置为与适配底板相配合的活动板，所述活动板由控制器控制驱动，所述活动板的表面设有一对用于卡入解锁底座的固定柱；

所述定位柱和压力传感器各为三个，各定位柱和压力传感器分别均布于适配底板的表面。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构简单，使用方便，成本低廉，本实用新型不需要外挂整套SMIF机构，仅仅利用电子束扫描测量仪原有的传送机构即可实现晶圆自动传送，其具有安装方便、体积小巧、故障率低的优点，本实用新型的适配性好，符合标准机械界面规格，有效实现了12英寸晶圆的电子束扫描测量仪支持对8英寸晶圆的自动化参数测量。

附图说明

图1为本实用新型安装在电子束扫描测量仪上的结构示意图。

图2为本实用新型的局部结构示意图。

图3为本实用新型中控制台与电子束扫描测量仪的连接结构示意图。

图4为本实用新型中控制台的局部结构示意图。

图5为本实用新型中解锁底座的正面图。

图6为本实用新型中解锁底座的背面图。

图7为本实用新型中解锁底座中锁板伸出的示意图。

其中：1、电子束扫描仪；101、承载台；102、窗口；2、SMIF传送盒；201、遮罩；202、解锁底座；203、挡板；204、凸起；205、定位孔；206、解锁孔；207、通孔；208、锁紧部；209、锁板；3、控制台；301、控制台底座；302、移动托架；303、紧固块；304、滑动导轨；305、固定架；306、第一按键；307、第二按键；308、适配底板；309、解锁装置；310、固定柱；311、压力传感器；312、柔性密封结构；313、定位柱。

具体实施方式

下面说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置包括用于实现自动密封取片的控制台3及SMIF传送盒2，控制台3置于电子束扫描仪1中承载台101的表面，SMIF传送盒2设于控制台3上。

如图1所示，上述电子束扫描仪1上开设供晶圆传送的窗口102，在电子束扫描仪1的一侧还设有承载台101，通过电子束扫描仪1内的传送机构可以将外部晶圆自窗口102传送至至电子束扫描仪1内部进行参数测量，测量完毕后再通过传送机构将测量完毕的晶圆自窗口102传出。

如图2所示，上述SMIF传送盒2包括互相配合的遮罩201及解锁底座202，遮罩201为矩形盒体结构，如5至图7所示，于解锁底座202上设有用于将晶圆卡闸固定的凸起204。在遮罩201互为相对的两个侧面上均设置便于托起和搬运的挡板203。遮罩201的内部和解锁底座202决定了SMIF传送盒2的内部空间的大小。

如5至图7所示，在解锁底座202的另一面开设一对通孔207，通孔207呈腰形，在解锁底座202的中空部分设置一对锁板209，各锁板209上开设解锁孔206，锁板209受驱动动作时，该解锁孔206始终在通孔207内动作；在锁板209上还设置一对用于抵住遮罩201内侧的锁紧部208，在解锁底座202相对的两侧还分别开设供锁紧部208伸入伸出的锁紧开口。在上述遮罩201的内侧设有和该锁紧部208位置相对应的卡槽，该卡槽在图中未示出，通过该卡槽可与锁紧部208卡接从而实现遮罩201与解锁底座202的固定。

如图3、图4所示，控制台3包括控制台底座301、移动托架302、紧固块303、滑动组件、固定架305及用于配合解锁底座202的适配底板308，控制台3内部开设用于放置控制器的中空结构，在控制台3表面设置用于控制SMIF传送盒2装载的第一按键306及用于卸载的第二按键307；固定架305抵接于电子束扫描仪1的一侧，在固定架305上开设用于传送晶圆的开口，一对滑动组件固接于固定架305上，在本实施例中滑动组件为滑动导轨304，该滑动导轨304包括互为滑动连接的滑动端以及固定在固定架305上的固定端，该滑动端可相对于固定端上下移动。在上述滑动导轨304的的滑动端均固接紧固块303，在相邻紧固块303之间固接移动托架302，移动托架302为带开口的矩形框架结构，在该移动托架302的内圈设有台阶用于与遮罩201接触，使移动托架302在移动时可提升遮罩201。矩形框架结构的开口大于遮罩201的外轮廓。如图4所示，移动托架302内边与适配底板308的对接处还设置柔性密封结构312，在移动托架302向上运动时，移动托架302、适配底板308、柔性密封结构312、遮罩201与电子束扫描仪1之间构成密封系统，该密封系统保证SMIF传送盒2在装载和卸载过程中，晶圆处于密封保护空间中。在适配底板308上分别设有多个压力传感器311、用于固定SMIF传送盒2的定位柱313及实现解锁底座202与适配底板308锁定和打开的解锁装置309。上述定位柱313和压力传感器311各为三个，各定位柱313和压力传感器311分别均布于适配底板308的表面。解锁装置309为与适配底板308相配合的活动板，本实施例中该活动板为圆形，活动板由控制器控制驱动使其可相对于适配底板308转动，活动板的表面设有一对用于卡入解锁底座202的固定柱310。

本实用新型的具体工作过程如下：

首先将SMIF传送盒2置于控制台3中的适配底板308上，通过压力传感器311自动检测SMIF传送盒2是否在位和放置位置是否准确，检测通过后按下第一按键306，控制台3自动执行SMIF传送盒2的装载操作。在SMIF传送盒2置于适配底板308时，解锁底座202通过定位孔205与适配底板308的定位柱313配合，解锁装置309上的两个固定柱310自动卡入解锁底座202中锁板209的解锁孔206，当解锁装置309受控制器驱动转动时，使锁板209活动，从而实现锁紧部208收回解锁底座202内部，从而实现解锁底座202与遮罩201的分离，反之，则由锁紧部208通过锁紧开口伸出抵住遮罩201的内侧，从而实现解锁底座202与遮罩201的固定。

如图2、图3底座，滑动导轨304的滑动端带动紧固块303和移动托架302同步向上运动，由于移动托架302的内边与适配底板308对接的各边连接柔性密封结构312，因此移动托架302的上升带动柔性密封结构312的伸展，从而保持晶圆所在空间内的密封性，当移动托架302通过内部台阶与遮罩201的底部接触后，开始带动遮罩201向上运动，由于遮罩201与解锁底座202分离，但解锁底座202仍然与适配底板308通过定位柱313连接，因此解锁底座202上的晶圆卡闸不会发生移动，当滑动导轨304移动至顶部时，装载完成，电子束扫描仪1通过打开窗口102对晶圆进行传送。

当晶圆测量完成后，按下控制台底座301上的第二按键307，通过滑动导轨304的滑动端带动紧固块303、移动托架302下行，使柔性密封结构312收缩，遮罩201在重力作用下跟随移动托架302下降，直至遮罩201下降至解锁底座202处，控制器控制解锁装置309锁定，使解锁底座202与遮罩201连接为一体，完成卸载操作。

本实用新型结构简单，使用方便，成本低廉，本实用新型不需要外挂整套SMIF机构，仅仅利用电子束扫描测量仪原有的传送机构即可实现晶圆自动传送，其具有安装方便、体积小巧、故障率低的优点，本实用新型的适配性好，有效实现了12英寸晶圆的电子束扫描测量仪支持对8英寸晶圆的自动化参数测量。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，其特征在于：包括用于实现自动密封取片的控制台(3)及SMIF传送盒(2)，所述控制台(3)置于电子束扫描仪(1)中承载台(101)的表面，所述SMIF传送盒(2)设于所述控制台(3)上；

所述SMIF传送盒(2)包括互相配合的遮罩(201)及内部中空的解锁底座(202)，于所述解锁底座(202)的一面设有用于将晶圆卡闸固定的凸起(204)，在所述解锁底座(202)的另一面开设一对通孔(207)，在所述解锁底座(202)的中空部分设置一对锁板(209)，各所述锁板上开设解锁孔(206)，在所述锁板(209)上还设置一对用于抵住遮罩(201)内侧的锁紧部(208)，在所述解锁底座(202)相对的两侧还分别开设供锁紧部(208)伸入伸出的锁紧开口；

所述控制台(3)包括控制台底座(301)、移动托架(302)、紧固块(303)、滑动组件、固定架(305)及用于配合解锁底座(202)的适配底板(308)，所述控制台(3)内部开设用于放置控制器的中空结构，在所述控制台(3)表面设置用于控制SMIF传送盒(2)装载的第一按键(306)及用于卸载的第二按键(307)；固定架(305)抵接于电子束扫描仪(1)的一侧，在所述固定架(305)上开设用于传送晶圆的开口，一对滑动组件固接于固定架(305)上，在各滑动组件的滑动端均固接紧固块(303)，在相邻紧固块(303)之间固接移动托架(302)，所述移动托架(302)内边与适配底板(308)的对接处还设置柔性密封结构(312)；在所述适配底板(308)上分别设有多个压力传感器(311)、用于固定SMIF传送盒(2)的定位柱(313)及实现解锁底座(202)与适配底板(308)锁定和打开的解锁装置(309)。

2.如权利要求1所述的一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，其特征在于：所述遮罩(201)为矩形盒体结构，在所述遮罩(201)互为相对的两个侧面上均设置便于托起和搬运的挡板(203)。

3.如权利要求1所述的一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，其特征在于：所述移动托架(302)为带开口的矩形框架结构，所述矩形框架结构的开口大于遮罩(201)的外轮廓。

4.如权利要求1所述的一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，其特征在于：所述解锁装置(309)为与适配底板(308)相配合的活动板，所述活动板由控制器控制驱动，所述活动板的表面设有一对用于卡入解锁底座(202)的固定柱(310)。

5.如权利要求1所述的一种用于电子束扫描测量仪的晶圆传送密封保护装置，其特征在于：所述定位柱(313)和压力传感器(311)各为三个，各定位柱(313)和压力传感器(311)分别均布于适配底板(308)的表面。