TW202014360A - 裝載埠和檢測裝載埠的foup蓋的異常的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種裝載埠，其被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠，以用於運送半導體晶圓，其包括：FOUP支架，其被構造為用於支撐包括FOUP蓋的FOUP，並且使FOUP相對於裝載/卸載埠在前後方向上移動；蓋部，其被構造為用於打開和關閉裝載/卸載埠；FOUP蓋感測器，其被設置為用於在蓋部處於關閉狀態的位置與FOUP蓋在通過使FOUP相對於裝載/卸載埠後退預定距離而正常完成卸載時的位置之間執行檢測操作；以及觀察裝置，其被構造為用於在卸載完成之後觀察FOUP蓋感測器已經執行了檢測操作。

Description

裝載埠和檢測裝載埠的FOUP蓋的異常的方法
本發明涉及一種裝載埠和一種檢測裝載埠的FOUP（Front Opening Unified Pod，前開式晶圓盒）蓋的異常的方法。
已經廣泛使用被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠並用於運送半導體晶圓的裝載埠（例如，參見專利文獻1：日本專利第3954287號公報）。在局部形成具有高清潔度的區域的“微環境法”中，半導體晶圓被儲存在稱為FOUP的密封容器中，保持比外部大氣更高的清潔度。裝載埠可以將半導體晶圓裝載到FOUP中和從FOUP中卸載。然後，在保持清潔環境的同時將儲存在FOUP中的半導體晶圓運送到下一個工序。
為了裝載和卸載半導體晶圓，FOUP具有可以打開和關閉的FOUP蓋。此外，裝載埠包括FOUP支架，其支撐FOUP以使其可相對於半導體處理裝置來回移動。
為了保持清潔環境，在關閉FOUP時，FOUP蓋必須正確附接到FOUP主體上並且必須保持在密封狀態下。然而，例如由於在將FOUP蓋鎖定到FOUP主體上時的失誤，有時可能出現FOUP蓋未被正確附接到FOUP主體上的異常情況。在這種情況下，當通過將FOUP後退到離半導體處理裝置預定距離而完成卸載時，例如，FOUP蓋可能與FOUP主體分離。
在傳統的裝載埠中，設置了各種感測器，但是沒有設置用於檢測FOUP蓋的分離的裝置。出於此原因，可能在FOUP蓋處於分離狀態時運送FOUP。因此，半導體晶圓可能暴露於清潔度低的大氣中，或者半導體晶圓可能從FOUP掉出並與其分離，並且可能在運送期間被損壞。
另外，專利文獻1中描述的裝載埠被構造為用於檢測容納半導體晶圓的晶圓承載件（對應於FOUP）的蓋是否保持在裝載埠的主體側上（專利文獻1的第0053段）。然而，在蓋與裝載埠的主體側分離開並且附接到晶圓承載件上之後，該裝載埠不檢測蓋是否正確附接到晶圓承載件上。出於此原因，在專利文獻1中描述的構造中，不可能檢測FOUP蓋未正確附接到FOUP主體上的異常。
相關申請的交叉引用 本申請以2018年10月9日提交的日本專利申請第2018-181020號為基礎並要求其優先權，該申請的全部內容通過引用併入本文。
本發明提供了一種裝載埠和一種檢測裝載埠的FOUP蓋的異常的方法，其能夠檢測FOUP蓋未正確附接到FOUP主體上的異常。
根據本發明的實施方式，提供了一種裝載埠，其被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠，以用於運送半導體晶圓，該裝載埠包括：FOUP支架，其被構造為用於：支撐FOUP，該FOUP包括能夠打開和關閉的FOUP蓋並且是被構造為用於容納半導體晶圓的容器；以及使FOUP相對於裝載/卸載埠在前後方向上移動；蓋部，其被構造為用於打開和關閉裝載/卸載埠；FOUP蓋感測器，其被設置為用於在蓋部處於關閉狀態的位置與FOUP蓋在通過使FOUP相對於裝載/卸載埠後退預定距離而正常完成卸載時的位置之間執行檢測操作；以及觀察裝置，其被構造為用於在卸載完成之後觀察FOUP蓋感測器已經執行了檢測操作。
根據這種構造，裝載埠包括FOUP蓋感測器和觀察裝置。因此，例如，可以通過FOUP蓋感測器檢測與FOUP主體分離的FOUP蓋，並且這種檢測可以通過觀察裝置檢測。
在裝載埠中，FOUP蓋感測器可以是光學感測器。
根據這種構造，光學感測器用作FOUP蓋感測器。因此，例如，可以通過阻擋光束容易地檢測FOUP蓋與FOUP主體的分離。
在裝載埠中，FOUP蓋感測器可以包括在前後方向上傾斜的光軸。
根據這種構造，通過使光軸在前後方向上傾斜，可以加寬前後方向上的檢測範圍。
根據本發明的另一個實施方式，提供了一種檢測裝載埠FOUP的FOUP 蓋的異常的方法，該方法在被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠以用於運送半導體晶圓的裝載埠中使用，該裝載埠包括：FOUP支架，其被構造為用於支撐包括能夠打開和關閉的FOUP蓋並且作為被構造為用於容納半導體晶圓的容器的FOUP，並且使FOUP相對於裝載/卸載埠在前後方向上移動；蓋部，其被構造為用於打開和關閉裝載/卸載埠；以及FOUP蓋感測器，其被設置為用於在蓋部處於關閉狀態的位置與FOUP蓋在通過使FOUP相對於裝載/卸載埠後退預定距離而正常完成卸載時的位置之間執行檢測操作，其中該方法包括：關閉FOUP蓋；在FOUP支架上使FOUP相對於裝載/卸載埠後退；以及通過FOUP蓋感測器執行檢測操作。
根據該方法，在使FOUP相對於裝載/卸載埠後退之後，例如，可以通過FOUP蓋感測器檢測與FOUP主體分離的FOUP蓋。
現在將詳細參照各種實施方式，它們的例子在圖式中示出。在以下詳細說明中，闡述了許多具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，對於本領域普通技術人員顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明。在其他情況下，沒有詳細描述眾所周知的方法、步驟、系統和元件，以免不必要地使各種實施方式的方面不清楚。
下面將參照圖式描述本發明的實施方式。當在以下說明中描述前後關係時，朝向被設置為與裝載埠的面板部接觸的半導體處理裝置的方向將被稱為“前向”，而遠離半導體處理裝置的方向將被稱為“後向”。另外，以下說明中描述的垂直關係對應於圖1中所示的垂直關係。
本實施方式的裝載埠1被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠（未示出）。半導體處理裝置在圖1中定位在裝載埠1的右上側（到蓋部13和麵板部14的內側）。假設根據本實施方式的半導體處理裝置包括運送要處理的半導體晶圓的運送設備，例如EFEM（設備前端模組）等。裝載埠1連接至這種運輸設備。半導體處理裝置（包括運送設備）的內部保持在比外部大氣更高的清潔度下。
如圖1所示，裝載埠1主要包括主體部11、FOUP支架12和蓋部13。裝載埠1的基礎（機械）構造與習知構造相同。
主體部11是盒形部分並且設置在半導體處理裝置的後向上。面板部14設置在安裝到（例如，裝入）半導體處理裝置的開口部分的、主體部11的前側。面板部14例如設置有指示裝載埠1的操作狀態的顯示部141。
FOUP支架12被設置成可相對於主體部11的上表面在前後方向上移動。如圖2所示，FOUP 2放置並固定在FOUP支架12的上方。這使FOUP支架12能夠支撐FOUP 2。因此，如圖1中示意性所示，用於定位和固定FOUP 2的銷或爪設置在FOUP支架12的上表面上。在這方面，例如，FOUP 2具有圖3所示的形狀，並且包括其中具有空間的FOUP主體21以及可拆卸地附接至FOUP主體21並且能夠打開和關閉FOUP 2的FOUP蓋22。FOUP 2是能夠在其中儲存多個半導體晶圓的容器。儘管沒有示出，但是FOUP 2可設置有進氣口和排氣口。在這種情況下，例如，可以使用進氣口和排氣口在FOUP 2內部執行氮氣清洗。FOUP 2放置在FOUP支架12上面，使得FOUP蓋22面向半導體處理裝置（參見圖2）。圖2所示的狀態是FOUP 2的FOUP蓋22在後向上與裝載埠1的蓋部13分離的狀態。此外，當FOUP 2通過FOUP支架12被前推時，FOUP主體21的開口周圍的接觸部與面板部14進行氣密接觸。因此，半導體晶圓可以在具有高清潔度的環境中在半導體處理裝置與FOUP 2之間運送。
蓋部13是板狀部分，其能夠打開和關閉被設置為用於在半導體處理設備中裝載和卸載半導體晶圓的裝載/卸載埠（開口部分的一部分）。在本實施方式中，如圖1所示，蓋部13具有大致矩形的形狀。蓋部13設置成可相對於面板部14移動（例如，可垂直移動）。例如，蓋部13可在向上移動時氣密地關閉裝載/卸載埠，並且可在向下移動時打開裝載/卸載埠。在向下移動時，為了不干擾面板部14，蓋部13首先被前推（朝半導體處理裝置移動），然後沿面板部14向下移動。在蓋部13的面向FOUP 2的表面上設置有要裝配到FOUP蓋22上的配合部（閉鎖機構等）131。FOUP蓋22設置有與配合部131對應的被配合部221。FOUP 2在FOUP支架12上被前推，使得FOUP蓋22放置在蓋部13上，由此使蓋部13的配合部131與FOUP蓋22的被配合部221進入裝配狀態。因此，FOUP蓋22和蓋部13成為一體。通過在該狀態下使蓋部13相對於面板部14移動，可以使FOUP蓋22與FOUP主體21分離，並且可以使蓋部13相對於半導體處理裝置的裝載/卸載埠打開。在這種狀態下，裝載/卸載埠與FOUP主體21的內部彼此連通，由此例如可以通過使用設置在EFEM內部的機器人臂將半導體晶圓裝載到FOUP主體21中和從FOUP主體21中卸載。
裝載埠1設置有各種感測器。特別地，在本實施方式中，設置了FOUP蓋感測器15。FOUP蓋感測器15被設置為用於在蓋部13處於關閉狀態的位置與FOUP蓋22在通過使FOUP 2相對於半導體處理裝置的裝載/卸載埠後退預定距離而正常完成卸載時（換言之，在通過使FOUP 2與裝載/卸載埠分離而完成解鎖時）的位置之間執行檢測操作。關於FOUP蓋感測器15的檢測操作，觀察裝置（未示出）被設置為用於觀察FOUP蓋感測器15在卸載完成之後已經執行了檢測操作。觀察裝置可以設置在裝載埠1的控制器（或任何合適類型的處理器）中。
在本實施方式中，光學感測器用作FOUP蓋感測器15。如圖4所示，FOUP蓋感測器15的發光部151設置在面板部14處，並且FOUP蓋感測器15的光接收部152設置在主體部11的頂部處，更具體地，設置在卸載完成時已經後退的FOUP支架12的前方。用於檢測的光從上到下投射。FOUP蓋感測器15的光軸15L（由雙點劃線表示）在前後方向上傾斜。具體而言，如圖4所示，下部的光接收部152定位在上部的發光部151的後向上（遠離蓋部13）。也就是說，光軸15L相對於FOUP蓋22的表面方向（即，垂直方向）傾斜。通過如上所述以傾斜的方式設置光軸15L，可以使前後方向上的檢測範圍比光軸平行於FOUP蓋22的表面方向時更寬。因此，當FOUP蓋22與FOUP主體21分離時，可以提高檢測的可靠性。
接下來，將描述根據本實施方式的檢測裝載埠1的FOUP蓋22的異常的方法。在檢測時，首先執行關閉FOUP蓋22的步驟。然後，在FOUP支架12上執行使FOUP 2與FOUP支架12一起相對於半導體處理裝置的裝載/卸載埠後退的步驟。隨後，當通過另一個感測器等的檢測確定了FOUP 2在裝載埠1中的後退操作正常完成時，FOUP蓋感測器15然後執行檢測操作。當FOUP蓋感測器15的檢測可能表明在正常狀態下不應該存在任何物體的位置處存在異物時（在本實施方式中，當從發光部151發射到光接收部152的光束被阻擋時），異物很可能是與FOUP主體21分離的FOUP蓋22。因此，可以檢測到FOUP蓋22未正確附接到FOUP主體21上的異常。
儘管上面已經描述了本發明的一個實施方式，但是本發明不限於上述實施方式，而是可以在不脫離本發明的主旨的情況下進行各種修改。
在上述實施方式中作為檢測目標的、FOUP蓋22未正確附接到FOUP主體21上的異常是FOUP蓋22與FOUP主體21的分離，即，FOUP蓋22完全分離的狀態。然而，本發明不限於此。例如，FOUP蓋22從FOUP主體21的移位（即，FOUP蓋22的不完全分離）可以是檢測目標，只要它發生在FOUP蓋感測器15可以檢測到檢測目標的位置即可。FOUP蓋感測器15還可以檢測除FOUP蓋22之外的異物。
此外，儘管在上述實施方式中光學感測器用作FOUP蓋感測器15，但是本發明不限於此。也可以使用其他類型的感測器，例如接觸型感測器等。當使用光學感測器時，光軸15L的方向不限於上述實施方式中的垂直方向，而可以是水準的或對角線的。另外，儘管在上述實施方式中為一個裝載埠1設置了一個FOUP蓋感測器15，但是也可以設置多個FOUP蓋感測器15。
根據本發明，在一些實施方式中，可以檢測FOUP蓋未正確附接到FOUP主體上的異常。
雖然已經描述了某些實施方式，但是這些實施方式僅作為例子給出，並且不用於限制本發明的範圍。實際上，本文描述的實施方式可以實現為各種其他形式。此外，在不脫離本發明的精神的情況下，可以對本文描述的實施方式的形式進行各種省略、替換和改變。所附請求項及其等同物旨在涵蓋落入本發明的範圍和精神內的這些形式或修改。
1:裝載埠 2:FOUP 11:主體部 12:FOUP支架 13:蓋部 14:面板部 15:FOUP蓋感測器 15L:光軸 21:FOUP主體 22:FOUP蓋 131:配合部 141:顯示部 151:發光部 152:光接收部 221:被配合部
包含在說明書中並構成說明書的一部分的圖式示出了本發明的實施方式，並且與上文給出的一般說明和下文給出的實施方式的詳細說明一起用於解釋本發明的原理。
圖1是示出根據本發明的實施方式的裝載埠的立體圖。
圖2是示出FOUP放置在裝載埠的FOUP支架處的狀態的立體圖。
圖3是示出用於裝載埠的FOUP的例子的立體圖。
圖4是示出FOUP蓋感測器及其在裝載埠中的光軸的局部放大立體圖。
（無）
1:裝載埠
11:主體部
12:FOUP支架
13:蓋部
14:面板部
131:配合部
141:顯示部

Claims (4)

  1. 一種裝載埠，其被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠，以用於運送半導體晶圓，所述裝載埠包括： FOUP（前開式晶圓盒）支架，其被構造為用於： 支撐FOUP，所述FOUP包括能夠打開和關閉的FOUP蓋並且是被構造為用於容納所述半導體晶圓的容器；以及 使所述FOUP相對於所述裝載/卸載埠在前後方向上移動； 蓋部，其被構造為用於打開和關閉所述裝載/卸載埠； FOUP蓋感測器，其被設置為用於在所述蓋部處於關閉狀態的位置與所述FOUP蓋在通過使所述FOUP相對於所述裝載/卸載埠後退預定距離而正常完成卸載時的位置之間執行檢測操作；以及 觀察裝置，其被構造為用於在所述卸載完成之後觀察所述FOUP蓋感測器已經執行了所述檢測操作。
  2. 如請求項1所述的裝載埠，其中，所述FOUP蓋感測器是光學感測器。
  3. 如請求項2所述的裝載埠，其中，所述FOUP蓋感測器包括在所述前後方向上傾斜的光軸。
  4. 一種檢測裝載埠的FOUP（前開式晶圓盒）蓋的異常的方法，所述方法在被設置於半導體處理裝置的裝載/卸載埠以用於運送半導體晶圓的所述裝載埠中使用，所述裝載埠包括：FOUP支架，其被構造為用於支撐包括能夠打開和關閉的FOUP蓋並且作為被構造為用於容納所述半導體晶圓的容器的FOUP，並且使所述FOUP相對於所述裝載/卸載埠在前後方向上移動；蓋部，其被構造為用於打開和關閉所述裝載/卸載埠；以及FOUP蓋感測器，其被設置為用於在所述蓋部處於關閉狀態的位置與所述FOUP蓋在通過使所述FOUP相對於所述裝載/卸載埠後退預定距離而正常完成卸載時的位置之間執行檢測操作， 其中，所述方法包括： 關閉所述FOUP蓋； 在所述FOUP支架上使所述FOUP相對於所述裝載/卸載埠後退；以及 通過所述FOUP蓋感測器執行所述檢測操作。
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