TWI817512B - 風速測量裝置 - Google Patents

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TWI817512B
TWI817512B TW111118778A TW111118778A TWI817512B TW I817512 B TWI817512 B TW I817512B TW 111118778 A TW111118778 A TW 111118778A TW 111118778 A TW111118778 A TW 111118778A TW I817512 B TWI817512 B TW I817512B
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李孟軒
溫思語
黃俊凱
陳春忠
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Abstract

本申請提出一種風速測量裝置，用以測量氣簾裝置之出風口處之風速，所述氣簾裝置位於晶圓盒之開口處，所述晶圓盒內設置有複數用以收容晶圓之容納槽，所述風速測量裝置包括：固定件及風速計模組，所述固定件設置於所述晶圓盒內之至少一個所述容納槽內，所述風速計模組設置於所述固定件上，所述風速計模組包括感測器，所述感測器伸出所述晶圓盒且位於所述氣簾裝置之下方，用以測量所述氣簾裝置出風口處之風速。

Description

風速測量裝置
本申請涉及半導體制程領域，尤其涉及一種風速測量裝置。
目前，通常是使用前開式晶圓盒(Front Opening Unified Pod，FOUP)來儲存及輸送晶圓。該FOUP需要形成一封閉空間，用以防止周圍環境之灰塵、水氣與氧氣等進入至FOUP並與FOUP內之晶圓反應而導致缺陷(如線路斷線或短路)產生，從而提高晶圓之製造良率。另外，於實際生產過程中，FOUP需要處於打開狀態，以便於將FOUP內之晶圓搬運到晶圓處理設備處。因此，需要於FOUP與晶圓處理設備之間設置氣簾(Air curtain)以阻擋氣體之對流，從而避免FOUP之內部受到外部環境之影響，且氣簾之風速大小與均勻度直接影響晶圓制程之成功率。然而，目前卻難以高效、精確之實現對氣簾處之風速之測量。
有鑑於此，有必要提供一種風速測量裝置，能夠測量氣簾裝置出風口處之風速。
本申請提供一種風速測量裝置，用以測量氣簾裝置之出風口處之風速，所述氣簾裝置位於晶圓盒之開口處，所述晶圓盒內設置有複數用以收容晶圓之容納槽，所述風速測量裝置包括：固定件，設置於所述晶圓盒內之至少一個所述容納槽內；及風速計模組，設置於所述固定件上，所述風速計模組包 括感測器，所述感測器伸出所述晶圓盒且位於所述氣簾裝置之下方，用以測量所述氣簾裝置出風口處之風速。
可選地，所述風速計模組還包括：主體部，設置於所述固定件上；及探棒，所述探棒之一端與所述主體部連接，另一端連接所述感測器。
可選地，所述探棒之數量為多個，每個所述探棒之一端均與所述主體部轉動連接，另一端均連接相應之所述感測器，多個所述感測器間隔設置於所述氣簾裝置之下方。
可選地，所述風速測量裝置還包括滑動模組，所述滑動模組設置於所述固定件上，且連接所述風速計模組，所述滑動模組用以驅動所述風速計模組之所述感測器朝遠離或靠近所述晶圓盒之方向移動。
可選地，複數所述容納槽沿豎直方向設置於所述晶圓盒內，且位於所述晶圓盒內之不同高度；所述固定件之數量為複數個，複數個所述固定件分別設置於相應之所述容納槽內，其中，所述固定件之數量小於所述容納槽之數量。
可選地，所述固定件之形狀及尺寸與所述晶圓相同。
可選地，所述風速測量裝置還包括：控制單元；所述控制單元用以發送控制訊號至所述感測器，所述感測器用在於接收到所述控制訊號後檢測風速。
可選地，所述風速測量裝置還包括：與所述控制單元電連接之存儲單元及無線傳輸單元；所述存儲單元用以存儲所述感測器測得之資料；所述無線傳輸單元用以將存儲之資料傳輸至外部電子設備。
可選地，所述控制單元、所述存儲單元及所述無線傳輸單元均設置於所述風速計模組內。
可選地，所述風速測量裝置還包括開關單元，所述開關單元電連接所述控制單元，所述控制單元用在於所述開關單元被觸發時控制所述感測器工作。
本申請相比習知技術，至少具有如下有益效果：藉由將固定件與風速計模組設置於一起以形成風速測量裝置，並將風速測量裝置設置於晶圓盒內，再將感測器伸出晶圓盒至氣簾裝置之下方，以實現測量氣簾裝置出風口處之風速。
100，100a，100b:風速測量裝置
200:氣簾裝置
10:晶圓盒
11:開口
12:容納槽
13:進氣口
14:排氣口
20:固定件
30，30a，30b:風速計模組
31:主體部
32，32a，32b:探棒
33，33a，33b，33c，33d，33e:感測器
40:滑動模組
50:電源
60:控制單元
70:存儲單元
80:無線傳輸單元
90:開關單元
圖1為本申請一實施方式提供之風速測量裝置及氣簾裝置之示意圖。
圖2為圖1所示風速測量裝置之模組示意圖。
圖3為圖1所示風速測量裝置於另一角度下之示意圖。
圖4為圖1所示風速測量裝置之另一示意圖。
圖5為風速計模組測量之氣簾裝置正下方之風速之示意圖。
圖6為風速計模組測量之氣簾裝置側下方之風速之示意圖。
為能夠更清楚地理解本申請之上述目的、特徵與優點，下面結合附圖與具體實施方式對本申請進行詳細描述。需要說明的是，於不衝突之情況下，本申請之實施方式及實施方式中之特徵可以相互組合。於下面之描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本申請，所描述之實施方式僅僅是本申請一部分實施方式，而不是全部之實施方式。
除非另有定義，本文所使用之所有之技術與科學術語與屬於本申請之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本申請之說明書中所使用之術語僅是為描述具體之實施方式之目的，不是旨在於限制本申請。本文 所使用之術語“與/或”包括一個或多個相關之所列項目的所有之與任意之組合。
於本申請之各實施例中，為便於描述而非限制本申請，本申請專利申請說明書以及權利要求書中使用之術語“連接”並非限定於物理之或者機械之連接，不管是直接之還是間接。“上”、“下”、“上方”、“下方”、“左”、“右”等僅用以表示相對位置關係，當被描述物件之絕對位置改變後，則該相對位置關係亦相應地改變。
目前，通常是使用前開式晶圓盒(Front Opening Unified Pod，FOUP)來儲存及輸送晶圓。該FOUP需要形成一封閉空間，用以防止周圍環境之灰塵、水氣與氧氣等進入至FOUP並與FOUP內之晶圓反應而導致缺陷(如線路斷線或短路)產生，從而提高晶圓之製造良率。另外，於實際生產過程中，FOUP需要處於打開狀態，以便於將FOUP內之晶圓搬運到晶圓處理設備處。因此，需要於FOUP與晶圓處理設備之間設置氣簾(Air curtain)以阻擋氣體之對流，從而避免FOUP之內部受到外部環境之影響，且氣簾之風速大小與均勻度直接影響晶圓制程之成功率。然而，目前卻難以高效、精確之實現對氣簾處之風速之測量。
因此，本申請實施例提供一種風速測量裝置，可有效測量晶圓盒與晶圓處理設備(圖未示)之間之氣簾裝置之出風口處之風速。
實施例1：請參閱圖1，為本申請實施例提供之一種風速測量裝置100之示意圖。如圖1所示，風速測量裝置100包括固定件20及風速計模組30。
固定件20設置於晶圓盒10內。晶圓盒10用以運載晶圓或設置固定件20。晶圓盒10之一側設置有開口11，開口11處設置有活動門(圖未示)。活動門可被相關之設備、人員開啟。如此，可藉由開口11來取出設置於晶圓盒10中之晶圓(或固定件20)或將晶圓(或固定件20)設置於晶圓盒10中。
晶圓盒10內還開設有複數個容納槽12。該容納槽12可用以收容晶圓或者固定件20。於一種可能之實現方式中，複數容納槽12可以層疊設置於晶圓盒10中。例如，本實施例中之晶圓盒10具有多個容納槽12(例如25個)。多個容納槽12沿晶圓盒10豎直方向設置，且位於晶圓盒10內之不同高度處。
晶圓盒10之底部還設置有進氣口13及排氣口14，用以分別配合充氣裝置與抽氣裝置(圖未示)來更換晶圓盒10內之氣體。例如，充氣裝置藉由進氣口13將氣體充入晶圓盒10內。抽氣裝置藉由排氣口14將晶圓盒10內之氣體排出。如此，充氣裝置及抽氣裝置能夠實現對晶圓盒10內之氣體進行換氣，從而清除晶圓盒10內之水分與氧氣，使得晶圓盒10內之晶圓能夠保存更長時間。
於本實施例中，固定件20設置於晶圓盒10內之容納槽12內。可以理解，固定件20之外形及尺寸與存放於該晶圓盒10內之晶圓相同或相似。如此，使得固定件20更穩固之卡持於晶圓盒10內之原本用以裝載晶圓之容納槽12內。
風速計模組30設置於固定件20上，且靠近開口11處設置。風速計模組30包括主體部31、探棒32及感測器33。主體部31設置於固定件20上。探棒32之一端連接於主體部31。探棒32之另一端，即遠離主體部31之一端朝向晶圓盒10之外部設置並伸出開口11。感測器33設置於探棒32遠離主體部31之端部，且對應氣簾裝置200設置，例如設置於氣簾裝置200之下方，用以測量氣簾裝置200吹出至開口11處之風速。
可以理解，於同一個晶圓盒10內，可以設置複數風速計模組30，例如將複數風速計模組30間隔設置於多個位於不同高度之容納槽12內，以對應測量氣簾裝置200下方不同高度處之風速。
於一些實施例中，主體部31不僅設置有探棒32，主體部31之內部還設置成中空結構，可用以收容其他元件。
可以理解，藉由將固定件20與風速計模組30設置於一起以形成風速測量裝置100，能夠將風速測量裝置100固定於晶圓盒10內，再藉由探棒32將感測器33伸出晶圓盒10至氣簾裝置200之下方，如此，能夠實現測量氣簾裝置200出風口處之風速。
請一併參閱圖2，於本實施例中，風速測量裝置100還包括電源50、控制單元60、存儲單元70、無線傳輸單元80及開關單元90。電源50、控制單元60、存儲單元70、無線傳輸單元80及開關單元90可集成於風速計模組30(例如位於風速計模組30之內部或其表面)。
電源50用以給感測器33、控制單元60、存儲單元70、無線傳輸單元80及開關單元90等部件供電，電源50可包括電池與電源控制板。電源控制板用以控制電池充電、放電、以及功耗管理等功能。
存儲單元70用以存儲軟體程式以及各種資料，例如用以存儲感測器33測量得到之訊號。存儲單元70可主要包括程式存儲區與資料存儲區，其中，程式存儲區可存儲作業系統程式、控制程式、應用程式(比如文字編輯器)等；資料存儲區可存儲風速測量裝置100於使用中所生成之資料等。存儲單元70可以包括高速隨機存取記憶體，還可以包括非易失性記憶體，例如磁碟記憶體、快閃記憶體器、或其他易失性固態記憶體。
控制單元60為風速測量裝置100之控制中心。控制單元60與風速測量裝置100之各個部件電連接。控制單元60用以發送第一控制訊號至感測器33。感測器33於接收到第一控制訊號時開始工作，對風速進行檢測，並將檢測到資料存儲至存儲單元70。
無線傳輸單元80用以將存儲單元70內存儲之資料傳輸到外部電子設備上。電子設備可以為個人電腦、平板電腦、智慧手機、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，但並不局限於此。
開關單元90用以控制感測器33之打開與關閉。具體當開關單元90被觸發時，控制單元60控制感測器33工作，以對風速進行測量，當開關單元90關閉時，控制單元60控制感測器33停止工作。如此，能夠實現開關單元90於需要進行物理量測量時提前將感測器33打開，於測量完畢時將感測器33關閉。
可以理解，於一些實施例中，電源50、控制單元60、存儲單元70、無線傳輸單元80均設置於風速計模組30之主體部31內。
實施例2：請參閱圖3，為本申請實施例提供之另一種風速測量裝置100a。如圖3所示，風速測量裝置100a之結構與風速測量裝置100之結構類似，其區別在於，風速測量裝置100a中之風速計模組30a包括複數個探棒32a。每一探棒32a遠離主體部31之一端均設置有感測器33。複數個感測器33間隔之設置於氣簾裝置200之正下方，即圖2中所示A區域。
顯然，實施例2中，風速測量裝置100a藉由設置風速計模組30a，並使得風速計模組30a包括複數個探棒32a。如此，能夠藉由設置於對應探棒32a上之感測器33來感測A區域不同點位元處之風速，進而判斷氣簾裝置200吹出至開口11處之風是否均勻。
可以理解，如圖3所示，當風速計模組30a中探棒32a之數量為多個時，至少部分探棒32a靠近主體部31之一端與主體部31轉動連接。例如，位於主體部31兩側之兩個探棒32a與主體部31轉動連接，且與內側之探棒32a之間之距離為第一間隔。位於這兩個探棒32a之間之其他探棒32a均與主體部31固定連接，且等間隔之設置，相鄰探棒32a之距離為第二間隔，其中，第一間隔小於第二間隔。
於該等實施例中，由於晶圓盒10之主體部31之長度小於氣簾裝置200出風區域(即A區域)之長度，如果將所有探棒32a均垂直於主體部31設置，則無法測量A區域最外側處之風速。可以理解，藉由將最外側兩個探棒32a設置 成與主體部31轉動連接，使得探棒32a伸出開口11之部分能夠於水平面(例如固定件20所於之平面)上張開一定角度，以使得複數感測器33能夠等間隔之設置，例如均設置成第二間隔。如此，風速計模組30a能夠實現測量氣簾裝置200正下方最外側處之風速，並且等間隔設置測量得到資料可以更好之反應同一水平面上多點位之風速之均勻性。
可以理解，於其他一些實施例中，風速計模組30a包括複數個探棒32a，且每一探棒32a靠近主體部31之一端均與主體部31轉動連接。
實施例3：請參閱圖4，為本申請實施例提供之另一種風速測量裝置100b。如圖3所示，風速測量裝置100b之結構與風速測量裝置100之結構類似，其區別在於，風速測量裝置100b中之風速計模組30b不僅能夠測量氣簾裝置200正下方處之風速，同時能夠測量氣簾裝置200側下方(例如圖4中所示B區域)，即氣簾裝置200遠離所述晶圓盒10一側之下方之風速。
於圖4所示之實施例中，風速測量裝置100b還包括滑動模組40。風速計模組30b設置於滑動模組40上，能夠於滑動模組40之驅動下移動，以將探棒32b及感測器33朝遠離或靠近晶圓盒10之方向移動。可以理解，藉由設置滑動模組40，風速計模組30b能夠實現同時測量氣簾裝置200正下方之風速以及氣簾裝置200遠離所述晶圓盒10一側之下方之風速。
請參閱圖5，所示為於一個晶圓盒10內同時放置多個風速測量裝置100a/100b，以風速測量裝置100a為例，多個風速測量裝置100a分別位於不同之容納槽12處測量得到之氣簾裝置200正下方之風速曲線圖。其中，曲線S51、曲線S52、曲線S53、曲線S54及曲線S55分別為設置於第一層、第五層、第十層、第十五層及第二十層之容納槽12內之風速測量裝置100a測量得到之風速。風速 測量裝置100a包括如圖3所示之感測器33a、感測器33b、感測器33c、感測器33d及感測器33e。
顯然，由圖5可知，越靠近氣簾裝置200處之容納槽內之風速測量裝置100a測量得到之風速越高。例如位於第二十層容納槽12之風速測量裝置100a測量得到之風速於多個感測器33處均是最高。
請參閱圖6，所示為於一個晶圓盒10內同時放置多個風速測量裝置100b，多個風速測量裝置100b分別位於不同之容納槽12處測量得到之氣簾裝置200側下方，即氣簾裝置200下方往遠離晶圓盒10方向50mm處之風速曲線圖。其中，曲線S61、曲線S62、曲線S63、曲線S64及曲線S65分別為設置於第一層、第五層、第十層、第十五層及第二十層之容納槽12內之風速測量裝置100b測量得到之風速。風速測量裝置100b包括如圖4所示之感測器33a、感測器33b、感測器33c、感測器33d及感測器33e。
顯然，由圖6可知，同一個風速測量裝置100b越靠近中間位置之感測器33測量得到之風速越高。換句話說，於氣簾裝置200遠離晶圓盒10之一側，相同高度(即距離氣簾裝置200相同距離)，越靠近氣簾裝置200中間位置處之風速越高。例如同一風速測量裝置100b中感測器33c測量得到之風速較高。
本申請藉由將固定件20與風速計模組30/30a/30b設置於一起以形成風速測量裝置100/100a/100b，並將風速測量裝置100/100a/100b設置於晶圓盒10內，再藉由探棒32/32a/32b將感測器33伸出晶圓盒10至氣簾裝置200之下方，如此，能夠實習知效、準確、便捷、高效地測量氣簾裝置200吹出至開口11處之風速。
最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本申請之技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本申請進行了詳細說明，本領域之普通技術 人員應當理解，可以對本申請之技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本申請技術方案之精神與範圍。
100:風速測量裝置
200:氣簾裝置
10:晶圓盒
11:開口
12:容納槽
13:進氣口
14:排氣口
20:固定件
30:風速計模組
31:主體部
32:探棒
33:感測器
40:滑動模組

Claims (8)

  1. 一種風速測量裝置，用以測量氣簾裝置之出風口處之風速，所述氣簾裝置位於晶圓盒之開口處，所述晶圓盒內設置有複數用以收容晶圓之容納槽，其改良在於，所述風速測量裝置包括：固定件，設置於所述晶圓盒內之至少一個所述容納槽內；及風速計模組，設置於所述固定件上，所述風速計模組包括感測器，所述感測器伸出所述晶圓盒且位於所述氣簾裝置之下方，用以測量所述氣簾裝置出風口處之風速，所述風速計還包括主體部與探棒，所述主體部設置於所述固定件上，所述探棒之一端與所述主體部連接，另一端連接所述感測器，所述探棒之數量為多個，每個所述探棒之一端均與所述主體部轉動連接，另一端均連接相應之所述感測器，多個所述感測器間隔設置於所述氣簾裝置之下方。
  2. 如請求項1所述之風速測量裝置，其中，所述風速測量裝置還包括滑動模組，所述滑動模組設置於所述固定件上，且連接所述風速計模組，所述滑動模組用以驅動所述風速計模組之所述感測器朝遠離或靠近所述晶圓盒之方向移動。
  3. 如請求項1所述之風速測量裝置，其中，複數所述容納槽沿豎直方向設置於所述晶圓盒內，且位於所述晶圓盒內之不同高度；所述固定件之數量為複數個，複數個所述固定件分別設置於相應之所述容納槽內，其中，所述固定件之數量小於所述容納槽之數量。
  4. 如請求項1所述之風速測量裝置，其中，所述固定件之形狀及尺寸與所述晶圓相同。
  5. 如請求項1所述之風速測量裝置，其中，所述風速測量裝置還包括：控制單元；所述控制單元用以發送控制訊號至所述感測器，所述感測器用在於接收到所述控制訊號後檢測風速。
  6. 如請求項5所述之風速測量裝置，其中，所述風速測量裝置還包括開關單元，所述開關單元電連接所述控制單元，所述控制單元用在於所述開關單元被觸發時控制所述感測器工作。
  7. 如請求項5所述之風速測量裝置，其中，所述風速測量裝置還包括：與所述控制單元電連接之存儲單元及無線傳輸單元；所述存儲單元用以存儲所述感測器測得之資料；所述無線傳輸單元用以將存儲之資料傳輸至外部電子設備。
  8. 如請求項7所述之風速測量裝置，其中，所述控制單元、所述存儲單元及所述無線傳輸單元均設置於所述風速計模組內。
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