本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置。

背景技術(shù)：

隨著集成電路的半導(dǎo)體元件的積集度日益增加，相對的制程的精確度就顯得格外重要。因?yàn)橐坏┲瞥踢^程中發(fā)生些微的錯誤或污染，就可能會造成制程的失敗，導(dǎo)致晶圓的毀損或報廢，因而耗費(fèi)大量成本。

整個半導(dǎo)體制造設(shè)備中，在不同晶圓處理工具或設(shè)備的裝載端口之間通常通過晶圓載體來分批地傳送和存儲多個晶圓(wafer)。這種工具通常執(zhí)行多種使用在IC芯片制造中的工藝，如光刻、蝕刻、材料/膜沉積、固化、退火、檢查或其他工藝。其中一種晶圓載體是前端開啟式晶圓傳送盒(front-opening-unified-pod，F(xiàn)OUP)，這種前端開啟式晶圓傳送盒是被設(shè)計(jì)成在受控環(huán)境下持有多個尺寸在300mm至450mm范圍內(nèi)的晶圓的塑料殼體。通常，每個前端開啟式晶圓傳送盒均持有大約25個晶圓。各個晶圓均垂直地堆疊在FOUP中且存儲在具有多個分離的晶圓架或槽的晶圓支撐框架中。FOUP蓋子常見的規(guī)格為寬364mm，高305mm，材質(zhì)為聚碳酸酯。

FOUP作為wafer運(yùn)輸和制造周轉(zhuǎn)載體，其內(nèi)部環(huán)境與wafer的質(zhì)量狀況有著密切的聯(lián)系，如Pad crystal。通過對FOUP的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，從而對相關(guān)缺陷的原因進(jìn)行分析，預(yù)防由于環(huán)境因素產(chǎn)生的瑕疵就顯得尤為重要。

當(dāng)前環(huán)境取樣裝置如圖1所示，包括通過抽氣管4互相連通的取樣瓶5、干燥瓶6以及氣泵7，由于FOUP內(nèi)部空間及取樣時密封性問題，當(dāng)前環(huán)境取樣裝置無法直接取到FOUP內(nèi)部環(huán)境氣態(tài)樣品，對于部分離子的分析只能通過用去離子水清洗(Deionized water rinsing，DIW)將FOUP的內(nèi)壁通過浸泡后取其水樣進(jìn)行分析，但是這種取樣結(jié)果是無法代表FOUP氣態(tài)環(huán)境的狀況，對于案例分析也沒有實(shí)際意義。

具體的，當(dāng)前的測試方法和操作存在以下問題：

1)當(dāng)前環(huán)境取樣裝置如果要取到FOUP內(nèi)的環(huán)境樣品，必須將取樣瓶5放進(jìn)FOUP，并且固定好，但是FOUP內(nèi)空間狹小，取樣瓶5直接放進(jìn)去非常不方便，同時沒有辦法固定取樣瓶；

2)即使將取樣瓶5放進(jìn)FOUP，由于抽氣管4存在，F(xiàn)OUP蓋子無法合上，內(nèi)外環(huán)境相連，這樣無法取到實(shí)際的FOUP內(nèi)環(huán)境氣態(tài)樣品。

因此，目前亟需一種便于對FOUP內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行取樣的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種取樣精度更高，對前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境的監(jiān)控更便捷，能夠更有效的對由于前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境導(dǎo)致晶圓產(chǎn)生缺陷的案例進(jìn)行取樣分析的前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置。

一種前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置，包括：

取樣蓋，所述取樣蓋的尺寸與前端開啟式晶圓傳送盒的尺寸相配合，所述取樣蓋與所述前端開啟式晶圓傳送盒連接構(gòu)成密閉空間，所述取樣蓋上設(shè)有安裝孔；

密封塞，所述密封塞設(shè)置于所述安裝孔內(nèi)，所述密封塞為空心管狀結(jié)構(gòu)；

取樣管，所述取樣管具有管狀部和球形部，所述球形部設(shè)置于所述管狀部的底部且與所述管狀部連通，所述球形部上均勻布設(shè)有至少三個進(jìn)氣孔，所述管狀部設(shè)置于所述密封塞內(nèi)，所述球形部位于所述密閉空間內(nèi)。

優(yōu)選的，所述取樣蓋的長×寬×高為364mm×305×3mm。

優(yōu)選的，所述取樣蓋的長×寬×高為426mm×337×3mm。

優(yōu)選的，所述安裝孔的直徑為10mm。

優(yōu)選的，所述密封塞的外圈直徑為10mm，所述密封塞的內(nèi)圈直徑為6mm。

優(yōu)選的，所述取樣管的所述管狀部和所述球形部的總長為120mm。

優(yōu)選的，所述取樣管的所述管狀部的直徑為6mm。

優(yōu)選的，所述取樣管的所述管狀部位于所述密閉空間的外側(cè)部分高于所述密封塞30mm。

優(yōu)選的，所述取樣管的所述球形部的直徑為30mm。

優(yōu)選的，所述取樣管的所述球形部位于所述密閉空間的中部。

本實(shí)用新型的有益效果是：取樣精度更高，對前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境的監(jiān)控更便捷，能夠更有效的對由于前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境導(dǎo)致晶圓產(chǎn)生缺陷的案例進(jìn)行取樣分析.

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中，環(huán)境取樣裝置的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置的正視圖；

圖3為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置的側(cè)視圖；

圖4為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置的使用示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，下述技術(shù)方案，技術(shù)特征之間可以相互組合。

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明：

如圖2-3所示，一種前端開啟式晶圓傳送盒前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境取樣裝置，包括：

取樣蓋1，上述取樣蓋1的尺寸與前端開啟式晶圓傳送盒的尺寸相配合，上述取樣蓋1與上述前端開啟式晶圓傳送盒連接構(gòu)成密閉空間，上述密閉空間內(nèi)為上述前端開啟式晶圓傳送盒的內(nèi)部環(huán)境，上述取樣蓋1上設(shè)有安裝孔；

密封塞3，上述密封塞3設(shè)置于上述安裝孔內(nèi)，上述密封塞3為空心管狀結(jié)構(gòu)；

取樣管2，上述取樣管2具有管狀部21和球形部22，上述球形部22設(shè)置于上述管狀部21的底部且與上述管狀部21連通，上述球形部22上均勻布設(shè)有至少三個進(jìn)氣孔23，上述管狀部21設(shè)置于上述密封塞3內(nèi)，上述球形部22位于上述密閉空間內(nèi)。

在本實(shí)施例中，取樣蓋1尺寸設(shè)計(jì)與FOUP匹配，確保取樣時FOUP與取樣蓋1構(gòu)成密閉空間，減小外界環(huán)境對取樣結(jié)果的影響，從而保證所取氣態(tài)樣品可以表征為FOUP內(nèi)部環(huán)境真實(shí)狀況。

取樣管2為多孔球形玻璃管，其管狀部21與球形部22連通，管狀部21的末端為球形部22，球形部22設(shè)計(jì)為球形多孔結(jié)構(gòu)，可以保證所取氣態(tài)樣品來自FOUP內(nèi)部的各個方向，使取樣更均衡全面。

在對測試結(jié)果進(jìn)行分析處理時，考慮到由于取樣過程中不可避免外環(huán)境氣體會進(jìn)入FOUP，這樣測試結(jié)果可能不能準(zhǔn)確的表征FOUP環(huán)境真實(shí)狀況，因此如下?lián)Q算處理可優(yōu)化測試數(shù)據(jù)：設(shè)FOUP體積(即上述待取樣的密閉空間的體積)為V1，氣泵7設(shè)定抽氣體積為V2，分析濃度為A，則FOUP實(shí)際濃度C＝(A*V2)/V1。

具體工作過程：

打開FOUP，迅速蓋緊取樣蓋1，連接好取樣瓶5、干燥瓶6、氣泵7，啟動氣泵7按鈕，完成抽氣后，送檢樣品，然后根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行濃度換算，得到FOUP內(nèi)部環(huán)境真實(shí)濃度。連接后的工作狀態(tài)如圖4所示。

能夠很方便的對FOUP內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，對FOUP內(nèi)氣態(tài)環(huán)境引起的相關(guān)瑕疵案例或缺陷案例的分析有重要幫助，特別是對由于FOUP內(nèi)部環(huán)境中存在的氟引起的引腳結(jié)晶案例(pad crystal case)的分析解決具有重要意義。

本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述取樣蓋1的長×寬×高為364mm×305×3mm(或426mm×337×3mm)。上述安裝孔的直徑為10mm。上述密封塞3的外圈直徑為10mm，上述密封塞3的內(nèi)圈直徑為6mm。上述取樣管2的上述管狀部21和上述球形部22的總長為120mm。上述取樣管2的上述管狀部21的直徑為6mm。上述取樣管2的上述管狀部21位于上述密閉空間的外側(cè)部分高于上述密封塞330mm。上述取樣管2的上述球形部22的直徑為30mm。上述取樣管2的上述球形部22位于上述密閉空間的中部。

在本實(shí)施例中，取樣蓋1安裝在FOUP上，取樣管2的管狀部21位于FOUP內(nèi)部且位于FOUP的中部，取樣管2的管狀部21遠(yuǎn)離上述管狀部21的一端位于FOUP外側(cè)通過抽氣管4順序連通取樣瓶5、干燥瓶6以及氣泵7，氣泵7抽取FOUP內(nèi)部的氣態(tài)樣品，上述氣態(tài)樣品經(jīng)過取樣瓶5和干燥瓶6的處理后到達(dá)氣泵7處，通過對氣態(tài)樣品進(jìn)行分析從而對FOUP內(nèi)部氣體成分與圓晶質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行分析。現(xiàn)有技術(shù)中，只有取樣瓶5、干燥瓶6以及氣泵7，通過將取樣瓶5放入FOUP內(nèi)部進(jìn)行氣態(tài)樣品的采集，使用不便且取得的氣態(tài)樣品不理想，本實(shí)用新型的技術(shù)方案使FOUP內(nèi)部氣態(tài)樣品的采集更加方便且最大限度保留FOUP內(nèi)部的氣體避免外部氣體摻雜，從而提高分析的準(zhǔn)確度。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本實(shí)用新型的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本實(shí)用新型的意圖和范圍內(nèi)。