文章简介:半导体洁净室中物料搬运的趋势
在使用标准机械界面SMIF的硅片厂内,当使用者对洁净隔离技术更为满意时,他们就开始降低他们的洁净室清洁度等级,这使得全天花板送风层流的清洁度等级有所降低(有时候是降半级或更小)。
近期历史:300mm硅片的出现
在硅片开始向300mm转变以来,“停停/转转”的错误浪费了很多年的时间。目前最主要的革新在于广泛使用了硅片传送装置,现在的选择是采用了一边开启的硅片匣和硅片盒,因而叫做前开口式硅片传送盒(FOUP)。扩展标准不仅定义了前开式硅片传送盒的参数,还定义了设备装载端口的参数。为避免引起副作用而进行的一些标准行为包括:
对25片硅片的硅片匣而言,前开口式传送盒具有固定的单一尺寸。实际上有时也需要其他备选方案(13片硅片和1片硅片),但是这些备选方案很快就被取消了(尽管为这些设备和自动化基础设施投入了相当大的成本)。这种25片硅片大尺寸的硅片匣的使用意味着以后传送盒只能包含较少的硅片批次(以后这种情况将更多)。
大量的供应商和界面标准的复杂性在系统日趋复杂化时会带来精细的协同工作问题。
工艺设备必须增加设备前端模块(EFEM)来运用自动化界面。过去这个功能一部分是由人工或硅片装载机(pod loader)来完成的。即使是在由于劳动力成本低还采用硅片人工传送的地区,最终用户都一直要为这种额外功能而付出代价(对某些设备而言,高达工艺设备成本的百分之几)。
前开式硅片传送盒FOUP的识别已由被动型(条形码和红外识别)转向主动型(电子标签RFID)。这些小“标签”镶嵌在运送盒中(在装载端口和存储货架上装有读出装置),允许执行读和写的功能。结合了“槽位控制slot control”(硅片从工艺设备输出时总是能回到传送盒内相同的槽位位置),使工艺跟踪功能变得更为强大。
对工艺设备自身来说,更强大的自动化控制标准可更有效地跟踪和掌控工艺任务。现今这些设备通常多处在“大型洁净室”(ballroom)内,没有“港湾”和“通道”间的隔墙(实际上整个硅片厂形成一个整体通道)。然而,港湾内自动物料搬运系统(AMHS)的严格的直线性要求(通常是由空中提升运输车(OHT)完成)迫使设备的前端要联接在严格的的运输直线上,同时这些设备自身还要在多个(不连续)工艺和不同的工艺时间下保持工艺的高度优化。
自动物料搬运系统AMHS采用了大量的存储货架,最初是大型中央货架的形式,经过一段时间发展后为更为分散的小型货架。
300mm的新趋势
那么现今最新的300mm硅片厂的发展趋势将为如何?让我们对自动化、硅片环境控制、硅片厂布局和洁净室结构等这些主要的推动因素进行考虑。
自动化——我们看到人工传送逐渐被替代的趋势越来越普遍,因为软件系统可以很好的执行选定和批量处理的工作。这里有一种主要的趋势是运用数据采集(EDA)规格的设备信息标准的出现,它允许订单客户监控设备和工作室的状态来保持设备的高利用率。另一种趋势是依靠工艺步骤中追踪得到的大量工艺和测量数据来作为使用先进工艺控制(APC)的即时反馈(正向反馈)。
我们也看到自动硅片分类机获得了新的重要地位。硅片分类工作以前由人工硅片夹取器完成,例如加入测试硅片、执行分类、以及重排列同批次内的硅片,现在都由自动装置完成。现在的硅片分类机必须将复杂的软件和高产量结合起来以避免降低硅片厂的生产量。
工艺设备的前端自动装置现在同样也必须执行硅片的跟踪监控。我们发现采用标记在硅片上的多种单硅片ID标识的跟踪显得越来越重要。与此同时,对于设备和硅片厂大量的硅片装载表征数据已由批量级跟踪监控变为硅片级。这种单硅片跟踪将会随着小批量硅片处理所占比率的提高而越发重要,特别是在加工品种高度混合的硅片厂内(如硅片代工厂)。
责任编辑:JJSKT