TZSA 224-2024 半導(dǎo)體設(shè)備前端模塊

ICS31.550CCSL95T/ZSAT/ZSA224-2024半導(dǎo)體設(shè)備前端模塊Equipmentfrontendmodule2024-04-12發(fā)布 2024-04-13實(shí)施中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 發(fā)布T/ZSA224-2024T/ZSA224-2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目 次前 言 II引 言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1縮略語 2結(jié)構(gòu)及分類 2技術(shù)要求 3試驗(yàn)方法 4檢驗(yàn)規(guī)則 9標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸及貯存 10前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)提出并歸口管理。（北京）科技有限公司、SMC（中國(guó)）有限公司。生、周磊。引 言本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請(qǐng)注意，聲明符合本文件時(shí)，可能涉及到第5章與已申請(qǐng)專利202310388881.8《一種多尺寸兼容晶圓201610080633.7《伸縮型晶圓掃描裝置及晶圓掃描系統(tǒng)》的使用。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對(duì)于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無任何立場(chǎng)?？梢酝ㄟ^以下聯(lián)系方式獲得：專利持有人姓名：北京銳潔機(jī)器人科技有限公司。地址：北京市大興區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)科創(chuàng)十街10號(hào)院3號(hào)樓。任。T/ZSA224-2024T/ZSA224-2024PAGEPAGE10半導(dǎo)體設(shè)備前端模塊范圍運(yùn)輸及貯存。100mm、125mm、150mm、200mm、300mm規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T191 包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志SJ/T11761—2020 200mmIO44-215潔凈室和相關(guān)受控環(huán)境第1Cenomsandassociatedcontrolledenvironments—Part1:Classificationofaircleanlinessbyparticleconcentration）SEMIS1設(shè)備安全標(biāo)簽安全指南（SafetyGuidelineforEquipmentSafetyLabels）SEMIS2半導(dǎo)體制造設(shè)備的環(huán)境、健康及環(huán)保指南（Environmental,Health,andSafetyGuidelineforSemiconductorManufacturingEquipment）SEMIS19半導(dǎo)體制造設(shè)備的安裝、保養(yǎng)及維修人員訓(xùn)練的安全標(biāo)準(zhǔn)（SafetyGuidelineforTrainingofManufacturingEquipmentInstallation,MaintenanceandServicePersonnel）術(shù)語和定義SJ/T11761—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。半導(dǎo)體設(shè)備前端模塊 equipmentfrontendmodule在高潔凈環(huán)境下，半導(dǎo)體制造設(shè)備中將單片晶圓通過精密機(jī)械手自動(dòng)傳輸至工藝、檢測(cè)模塊的晶圓前端傳輸系統(tǒng)。晶圓裝載機(jī)構(gòu) waferloadport實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝載和卸載晶圓的機(jī)構(gòu)。傳片機(jī)械手 wafertransferrobot在有限的空間中實(shí)現(xiàn)從晶圓承載器中取片，到晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)，再到工藝位放片加工，最后從工藝位取片放回晶圓承載器全過程的自動(dòng)運(yùn)輸工作的機(jī)構(gòu)。晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu) waferaligner實(shí)現(xiàn)晶圓的中心以及缺口或定位邊的預(yù)定位，從而精準(zhǔn)的放到工藝位進(jìn)行加工的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。SMIF片盒 standardmechanicalinterfacepod具有符合SEMIE19規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口的裝載片架或晶圓的盒子。[來源：SJ/T11761—2020，3.10]縮略語下列縮略語適用于本文件。EFEM：半導(dǎo)體設(shè)備前端模塊（EquipmentFrontEndModule）FFU：風(fēng)機(jī)過濾系統(tǒng)（FanFilterUnit）FOUP：前開式晶圓傳送盒（FrontOpeningUnifiedPod）SMIF：標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口（StandardMechanicalInterface）結(jié)構(gòu)及分類結(jié)構(gòu)EFEM12123控制模塊56標(biāo)引序號(hào)說明：1——空氣過濾器；2——靜電消除器；3——晶圓裝載機(jī)構(gòu)；4——晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)5——晶圓運(yùn)輸機(jī)器人；6——自動(dòng)化控制模塊。圖1EFEM結(jié)構(gòu)示意圖分類按裝載機(jī)構(gòu)類型，可分為：SMIF125mm、150mm、200mmLoadport300mmOpencassette100mm、125mm、150mm、200mm、300mm按傳片類型，可分為：真空吸附式；伯努利式；邊緣夾持式；托舉式。技術(shù)要求環(huán)境條件EFEM系統(tǒng)在下列環(huán)境下應(yīng)能正常工作：a) ISO14644-1：2015ISO7b) 環(huán)境溫度：19 ～26 ；c) 環(huán)境濕度：30%～80%；d) 避免在強(qiáng)電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的環(huán)境中使用。外觀EFEMEFEM350mm。裝卸載開盒時(shí)間晶圓裝載機(jī)構(gòu)的裝卸載開盒時(shí)間應(yīng)≤12s。重復(fù)定位精度晶圓運(yùn)輸?shù)闹貜?fù)定位精度應(yīng)符合以下要求：真空吸附式：≤±0.1mm；伯努利式：≤±0.1mm；邊緣夾持式：≤±0.1mm；托舉式：≤±0.2mm。搬運(yùn)速度傳片機(jī)械手的搬運(yùn)速度應(yīng)≤7s。對(duì)準(zhǔn)精度真空吸附式、邊緣夾持式晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)精度應(yīng)符合以下要求：晶圓缺口、定位邊對(duì)準(zhǔn)精度：±0.1°；晶圓中心對(duì)準(zhǔn)精度：±0.1mm。對(duì)準(zhǔn)所需時(shí)間晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)位置確定所需時(shí)間應(yīng)≤3s。內(nèi)部潔凈度內(nèi)部潔凈度應(yīng)符合ISO14644-1：2015中Class1的要求。FFUFFU的風(fēng)機(jī)風(fēng)速應(yīng)為（0.4～0.6）m/s，內(nèi)部最大、最小風(fēng)速應(yīng)控制在平均風(fēng)速的±20%內(nèi)。內(nèi)部壓差EFEM系統(tǒng)內(nèi)部壓差應(yīng)為2Pa～5Pa。周圍磁場(chǎng)EFEM系統(tǒng)的周圍磁場(chǎng)應(yīng)≤1mGs。靜電消除時(shí)間EFEM系統(tǒng)的靜電消除時(shí)間應(yīng)≤5s。安裝現(xiàn)象。控制系統(tǒng)不應(yīng)出現(xiàn)閥體方向錯(cuò)誤、線路連接錯(cuò)誤和標(biāo)志標(biāo)識(shí)缺失等錯(cuò)誤。水平度傳片機(jī)械手、晶圓裝載機(jī)構(gòu)應(yīng)能通過水平測(cè)試，水平度≤0.5mm/m。運(yùn)行EFEM系統(tǒng)通電后，應(yīng)滿足以下要求：軟件版本、設(shè)備信息、配置信息與生產(chǎn)清單保持一致；鼠標(biāo)、鍵盤、塔燈等設(shè)備配件的工作狀態(tài)應(yīng)正常；指示燈及按鈕應(yīng)正常；晶圓裝載機(jī)構(gòu)、傳片機(jī)械手、接線盒、側(cè)門的安全互鎖應(yīng)正常。循環(huán)作業(yè)按6.14進(jìn)行循環(huán)作業(yè)后，晶圓裝載機(jī)構(gòu)、晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、傳片機(jī)械手應(yīng)正常。安全EFEM系統(tǒng)的安全應(yīng)符合SEMIS2的相關(guān)要求。試驗(yàn)方法外觀目測(cè)，必要時(shí)使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。裝卸載開盒時(shí)間晶圓裝載機(jī)構(gòu)當(dāng)FOUP復(fù)50次，取平均值。SMIFport當(dāng)SMIFpod重復(fù)50次，取平均值。Opencassettecassette重復(fù)定位精度使用激光干涉儀進(jìn)行測(cè)量。將反射鏡安裝到待測(cè)目標(biāo)上，使用手操設(shè)備設(shè)置0°、90°、180°3個(gè)點(diǎn)位，使待測(cè)裝置移動(dòng)到目標(biāo)位置點(diǎn)，并進(jìn)行測(cè)量。通過程序設(shè)置，測(cè)量100組數(shù)據(jù)，將多次定位測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到裝置的重復(fù)定位精度。搬運(yùn)速度通過軟件控制將機(jī)械手重復(fù)取放晶圓50后停止計(jì)時(shí)，取平均值。對(duì)準(zhǔn)精度或定位邊的角度位置精度，重復(fù)此過程50次，取平均值。對(duì)準(zhǔn)所需時(shí)間50記錄所需時(shí)間，取平均值。內(nèi)部潔凈度EFEM系統(tǒng)內(nèi)部潔凈度按以下步驟進(jìn)行測(cè)試：EFEM30min將顆粒物檢測(cè)儀開機(jī)預(yù)熱至穩(wěn)定后，對(duì)儀器進(jìn)行校正；6EFEM3①～⑥1min；用顆粒物檢測(cè)儀依次讀取每個(gè)采樣管中的顆粒度，后取平均值。圖2內(nèi)部潔凈度檢測(cè)示意圖FFUFFU風(fēng)速及內(nèi)部風(fēng)速均勻性按以下步驟進(jìn)行測(cè)試：EFEM30min在風(fēng)機(jī)過濾系統(tǒng)（FFU）100mm20mm94；FFU（0.4～0.6）m/sEFEM4中①～⑨位置穩(wěn)定1min后，依次測(cè)量每一點(diǎn)風(fēng)速，循環(huán)測(cè)量五次，并取各點(diǎn)風(fēng)速的平均值。圖3FFU風(fēng)速及均勻性測(cè)試示意圖內(nèi)部壓差EFEM系統(tǒng)內(nèi)部壓差按以下步驟進(jìn)行測(cè)試：EFEMFFU30min2Pa～5Pa510min微壓差計(jì)微壓差計(jì)圖4內(nèi)部壓差測(cè)試示意圖周圍磁場(chǎng)EFEM系統(tǒng)周圍磁場(chǎng)按以下步驟進(jìn)行測(cè)試：6A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)；將三軸低頻電磁場(chǎng)檢測(cè)儀放置在指定區(qū)域；5A、B、C三個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)平均值。磁場(chǎng)檢測(cè)區(qū)域A A B C磁場(chǎng)檢測(cè)區(qū)域靜電消除時(shí)間

俯視圖 b)側(cè)視圖圖5周圍磁場(chǎng)測(cè)試示意圖靜電消除時(shí)間按以下方法進(jìn)行：EFEM1kV100V的時(shí)間。安裝使用扭力扳手測(cè)試零部件是否松動(dòng)，其他錯(cuò)漏裝及標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤等安裝問題進(jìn)行目測(cè)。水平測(cè)試水平測(cè)試按以下方法進(jìn)行：首先確保機(jī)架地腳的滾輪與地面不接觸，而地腳的支撐座與地面完全接觸；使用水平尺分別測(cè)量機(jī)械手和晶圓裝載機(jī)構(gòu)的水平狀態(tài)。運(yùn)行EFEM系統(tǒng)通電后，檢查各個(gè)機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)。循環(huán)作業(yè)EFEM低于10000片的傳片后，觀察晶圓裝載機(jī)構(gòu)、晶圓對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、傳片機(jī)械手是否正常工作。安全應(yīng)按照SEMIS2的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。檢驗(yàn)規(guī)則檢驗(yàn)分類檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目按表1的規(guī)定。表1 檢驗(yàn)分類序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)類別技術(shù)要求檢驗(yàn)方法出廠檢驗(yàn)型式檢驗(yàn)1外觀6.27.12裝卸載開盒時(shí)間—6.37.23重復(fù)定位精度6.47.34搬運(yùn)速度—6.57.45對(duì)準(zhǔn)精度—6.67.56對(duì)準(zhǔn)所需時(shí)間—6.77.67內(nèi)部潔凈度6.87.78FFU風(fēng)速及內(nèi)部風(fēng)速均勻性6.97.89內(nèi)部壓差6.107.910周圍磁場(chǎng)6.117.1011靜電消除時(shí)間6.127.1112安裝6.137.1213水平度6.147.1314運(yùn)行6.157.1415循環(huán)作業(yè)6.167.1516安全—6.177.16注：“”為應(yīng)檢測(cè)項(xiàng)目，“—”為不檢測(cè)項(xiàng)目。出廠檢驗(yàn)EFEM1并對(duì)出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)檢，待全部項(xiàng)目合格后判定為合格。型式檢驗(yàn)1的規(guī)定。有下列情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)：——新產(chǎn)品首次投產(chǎn)或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定時(shí)；——正常生產(chǎn)后，原材料、工藝有較大變化，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；——停產(chǎn)