TZSA 224-2024 半导体设备前端模块

ICS31.550CCSL95T/ZSAT/ZSA224-2024半导体设备前端模块Equipmentfrontendmodule2024-04-12发布 2024-04-13实施中关村标准化协会 发布T/ZSA224-2024T/ZSA224-2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目 次前 言 II引 言 III范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1缩略语 2结构及分类 2技术要求 3试验方法 4检验规则 9标志、包装、运输及贮存 10前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中关村标准化协会技术委员会提出并归口管理。（北京）科技有限公司、SMC（中国）有限公司。生、周磊。引 言本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到第5章与已申请专利202310388881.8《一种多尺寸兼容晶圆201610080633.7《伸缩型晶圆扫描装置及晶圆扫描系统》的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。可以通过以下联系方式获得：专利持有人姓名：北京锐洁机器人科技有限公司。地址：北京市大兴区经济技术开发区科创十街10号院3号楼。任。T/ZSA224-2024T/ZSA224-2024PAGEPAGE10半导体设备前端模块范围运输及贮存。100mm、125mm、150mm、200mm、300mm规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T191 包装储运图示标志SJ/T11761—2020 200mmIO44-215洁净室和相关受控环境第1Cenomsandassociatedcontrolledenvironments—Part1:Classificationofaircleanlinessbyparticleconcentration）SEMIS1设备安全标签安全指南（SafetyGuidelineforEquipmentSafetyLabels）SEMIS2半导体制造设备的环境、健康及环保指南（Environmental,Health,andSafetyGuidelineforSemiconductorManufacturingEquipment）SEMIS19半导体制造设备的安装、保养及维修人员训练的安全标准（SafetyGuidelineforTrainingofManufacturingEquipmentInstallation,MaintenanceandServicePersonnel）术语和定义SJ/T11761—2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。半导体设备前端模块 equipmentfrontendmodule在高洁净环境下，半导体制造设备中将单片晶圆通过精密机械手自动传输至工艺、检测模块的晶圆前端传输系统。晶圆装载机构 waferloadport实现自动装载和卸载晶圆的机构。传片机械手 wafertransferrobot在有限的空间中实现从晶圆承载器中取片，到晶圆对准机构校准，再到工艺位放片加工，最后从工艺位取片放回晶圆承载器全过程的自动运输工作的机构。晶圆对准机构 waferaligner实现晶圆的中心以及缺口或定位边的预定位，从而精准的放到工艺位进行加工的自动对准机构。SMIF片盒 standardmechanicalinterfacepod具有符合SEMIE19规定的标准机械接口的装载片架或晶圆的盒子。[来源：SJ/T11761—2020，3.10]缩略语下列缩略语适用于本文件。EFEM：半导体设备前端模块（EquipmentFrontEndModule）FFU：风机过滤系统（FanFilterUnit）FOUP：前开式晶圆传送盒（FrontOpeningUnifiedPod）SMIF：标准机械接口（StandardMechanicalInterface）结构及分类结构EFEM12123控制模块56标引序号说明：1——空气过滤器；2——静电消除器；3——晶圆装载机构；4——晶圆对准机构5——晶圆运输机器人；6——自动化控制模块。图1EFEM结构示意图分类按装载机构类型，可分为：SMIF125mm、150mm、200mmLoadport300mmOpencassette100mm、125mm、150mm、200mm、300mm按传片类型，可分为：真空吸附式；伯努利式；边缘夹持式；托举式。技术要求环境条件EFEM系统在下列环境下应能正常工作：a) ISO14644-1：2015ISO7b) 环境温度：19 ～26 ；c) 环境湿度：30%～80%；d) 避免在强电磁场或电场的环境中使用。外观EFEMEFEM350mm。装卸载开盒时间晶圆装载机构的装卸载开盒时间应≤12s。重复定位精度晶圆运输的重复定位精度应符合以下要求：真空吸附式：≤±0.1mm；伯努利式：≤±0.1mm；边缘夹持式：≤±0.1mm；托举式：≤±0.2mm。搬运速度传片机械手的搬运速度应≤7s。对准精度真空吸附式、边缘夹持式晶圆对准机构的对准精度应符合以下要求：晶圆缺口、定位边对准精度：±0.1°；晶圆中心对准精度：±0.1mm。对准所需时间晶圆对准机构对准位置确定所需时间应≤3s。内部洁净度内部洁净度应符合ISO14644-1：2015中Class1的要求。FFUFFU的风机风速应为（0.4～0.6）m/s，内部最大、最小风速应控制在平均风速的±20%内。内部压差EFEM系统内部压差应为2Pa～5Pa。周围磁场EFEM系统的周围磁场应≤1mGs。静电消除时间EFEM系统的静电消除时间应≤5s。安装现象。控制系统不应出现阀体方向错误、线路连接错误和标志标识缺失等错误。水平度传片机械手、晶圆装载机构应能通过水平测试，水平度≤0.5mm/m。运行EFEM系统通电后，应满足以下要求：软件版本、设备信息、配置信息与生产清单保持一致；鼠标、键盘、塔灯等设备配件的工作状态应正常；指示灯及按钮应正常；晶圆装载机构、传片机械手、接线盒、侧门的安全互锁应正常。循环作业按6.14进行循环作业后，晶圆装载机构、晶圆对准机构、传片机械手应正常。安全EFEM系统的安全应符合SEMIS2的相关要求。试验方法外观目测，必要时使用游标卡尺进行测量。装卸载开盒时间晶圆装载机构当FOUP复50次，取平均值。SMIFport当SMIFpod重复50次，取平均值。Opencassettecassette重复定位精度使用激光干涉仪进行测量。将反射镜安装到待测目标上，使用手操设备设置0°、90°、180°3个点位，使待测装置移动到目标位置点，并进行测量。通过程序设置，测量100组数据，将多次定位测量数据进行分析处理，得到装置的重复定位精度。搬运速度通过软件控制将机械手重复取放晶圆50后停止计时，取平均值。对准精度或定位边的角度位置精度，重复此过程50次，取平均值。对准所需时间50记录所需时间，取平均值。内部洁净度EFEM系统内部洁净度按以下步骤进行测试：EFEM30min将颗粒物检测仪开机预热至稳定后，对仪器进行校正；6EFEM3①～⑥1min；用颗粒物检测仪依次读取每个采样管中的颗粒度，后取平均值。图2内部洁净度检测示意图FFUFFU风速及内部风速均匀性按以下步骤进行测试：EFEM30min在风机过滤系统（FFU）100mm20mm94；FFU（0.4～0.6）m/sEFEM4中①～⑨位置稳定1min后，依次测量每一点风速，循环测量五次，并取各点风速的平均值。图3FFU风速及均匀性测试示意图内部压差EFEM系统内部压差按以下步骤进行测试：EFEMFFU30min2Pa～5Pa510min微压差计微压差计图4内部压差测试示意图周围磁场EFEM系统周围磁场按以下步骤进行测试：6A点、B点、C点；将三轴低频电磁场检测仪放置在指定区域；5A、B、C三个区域的磁场平均值。磁场检测区域A A B C磁场检测区域静电消除时间

俯视图 b)侧视图图5周围磁场测试示意图静电消除时间按以下方法进行：EFEM1kV100V的时间。安装使用扭力扳手测试零部件是否松动，其他错漏装及标识错误等安装问题进行目测。水平测试水平测试按以下方法进行：首先确保机架地脚的滚轮与地面不接触，而地脚的支撑座与地面完全接触；使用水平尺分别测量机械手和晶圆装载机构的水平状态。运行EFEM系统通电后，检查各个机构工作状态。循环作业EFEM低于10000片的传片后，观察晶圆装载机构、晶圆对准机构、传片机械手是否正常工作。安全应按照SEMIS2的相关规定进行。检验规则检验分类检验分为出厂检验和型式检验，检验项目按表1的规定。表1 检验分类序号检验项目检验类别技术要求检验方法出厂检验型式检验1外观6.27.12装卸载开盒时间—6.37.23重复定位精度6.47.34搬运速度—6.57.45对准精度—6.67.56对准所需时间—6.77.67内部洁净度6.87.78FFU风速及内部风速均匀性6.97.89内部压差6.107.910周围磁场6.117.1011静电消除时间6.127.1112安装6.137.1213水平度6.147.1314运行6.157.1415循环作业6.167.1516安全—6.177.16注：“”为应检测项目，“—”为不检测项目。出厂检验EFEM1并对出厂检验项目进行复检，待全部项目合格后判定为合格。型式检验1的规定。有下列情况时，应进行型式试验：——新产品首次投产或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；——正常生产后，原材料、工艺有较大变化，可能影响产品性能时；——停产