晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统。

背景技术：

随着晶圆制造中的临界尺寸越来越小，制程的复杂度越来越高，晶圆盒(POD)洁净度对于产品合格率的影响也越来越大，晶圆盒污染问题每年都会造成巨大的损失。即使增加监控和抽样环节，现在还没有完全有效的方法来监测和消除这种损失，通常的原因是无法准确及时分辨产品缺陷是来自晶圆盒污染还是机台污染，因此需要同时对晶圆盒和机台进行监测，造成机台长时间停止使用来等待监测和人工测试结果，从而降低了机台的使用率，影响生产效率。

现有技术通常是设置晶圆盒使用时间、年限和轻拿轻放的宣导来控制晶圆盒内环境的洁净度，来降低晶圆盒对产品合格率的影响。但现有技术中对晶圆盒内环境还没有量化的测试方法，通常只能进行人工模拟测试，无法避免人为因素而进行精确的模拟，得到准确的测试结果，从而无法对线上所有晶圆盒进行准确及时的监测和控制。

因此，需要设计一种对晶圆盒准确及时监测的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统，以解决现有的技术中对晶圆盒内环境没有量化的测试方法，对线上所有晶圆盒无法准确及时的监测和控制的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶圆盒测试装置，所述晶圆盒测试装置包括驱动装置、及位于所述驱动装置上的晶圆盒承载装置，所述驱动装置驱动所述晶圆盒承载装置进行上下振动。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述晶圆盒承载装置还包括固定装置，所述固定装置将晶圆盒固定在晶圆盒承载装置上。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述驱动装置与所述晶圆盒承载装置通过柔性连接装置连接。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述驱动装置包括第一驱动装置，所述第一驱动装置安装于所述晶圆盒承载装置第一端的下方。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述第一驱动装置包括第一升降装置和与所述第一升降装置连接的第一气缸，其中：

所述第一气缸通过气体的进入和排出驱动所述第一升降装置进行升降运动，所述第一升降装置驱动所述晶圆盒承载装置的第一端的升降。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述驱动装置还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置安装于所述晶圆盒承载装置第二端的下方。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述第二驱动装置包括第二升降装置和与所述第二升降装置连接的第二气缸，其中：

所述第二气缸通过气体的进入和排出驱动所述第二升降装置进行升降运动，所述第二升降装置驱动所述晶圆盒承载装置的第二端的升降。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述驱动装置还包括进排气控制阀门，其中：

所述进排气控制阀门控制所述第一气缸和所述第二气缸中的气体的进入和排出。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述第一升降装置在晶圆盒测试过程中的升降的幅度为0～14厘米。

可选的，在所述的晶圆盒测试装置中，所述第二升降装置在晶圆盒测试过程中的升降的幅度为0～14厘米。

本实用新型还提供一种晶圆盒监测系统，所述晶圆盒监测系统包括：晶圆盒承载装置、驱动装置、振幅传感装置及控制器；其中，

所述晶圆盒承载装置位于所述驱动装置上，所述驱动装置驱动所述晶圆盒承载装置振动；

所述控制器连接所述驱动装置，所述控制器控制所述驱动装置；

所述振幅传感器位于所述晶圆盒承载装置上，所述振幅传感装置检测所述晶圆盒承载装置的振幅并将检测到的所述晶圆盒承载装置的振幅提供给所述控制器。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述驱动装置包括第一驱动装置，所述第一驱动装置安装于所述晶圆盒承载装置第一端的下方。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述第一驱动装置包括第一升降装置和与所述第一升降装置连接的第一气缸，其中：

所述第一气缸通过气体的进入和排出驱动所述第一升降装置进行升降运动，所述第一升降装置驱动所述晶圆盒承载装置的第一端的升降。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述驱动装置还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置安装于所述晶圆盒承载装置第二端的下方。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述第二驱动装置包括第二升降装置和与所述第二升降装置连接的第二气缸，其中：

所述第二气缸通过气体的进入和排出驱动所述第二升降装置进行升降运动，所述第二升降装置驱动所述晶圆盒承载装置的第二端的升降。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述驱动装置还包括进排气控制阀门，其中：

所述进排气控制阀门控制所述第一气缸和所述第二气缸中的气体的进入和排出。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述控制器连接所述进排气控制阀门，控制所述进排气控制阀门的开启和关闭。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述晶圆盒监测系统还包括键盘，所述键盘将所述晶圆盒承载装置振动的振幅和振动的次数输入到控制器中。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述晶圆盒监测系统还包括显示器，所述显示器显示所述振幅传感装置发送给所述控制器的晶圆盒承载装置的振幅。

可选的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述晶圆盒监测系统还包括报警装置，所述报警装置对晶圆盒承载装置振动次数和振动的振幅超过标准的情况进行报警。

在本实用新型提供的晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统中，通过建立标准的晶圆盒测试装置和包括晶圆盒测试装置的晶圆盒监测系统，及时准确发现晶圆盒使用情况和及时处理；通过完全模拟线上晶圆盒运送过程中的振幅情况，来完全量化晶圆盒的使用控制；通过测试结果反馈控制线上晶圆盒，线上晶圆盒使用情况反馈控制系统，从而达到监测线上所有晶圆盒使用情况的效果，并且通过控制器的键盘和显示器等人机交互设备，实现了智能控制晶圆盒测试时的振动次数、振幅和冲量，通过报警装置实现了晶圆盒使用情况的实时检测和报警。

在本实用新型提供的晶圆盒测试装置中，通过固定装置和柔性连接装置使晶圆盒在测试过程中更加安全、稳固和可靠。通过将驱动装置分为两部分，使晶圆盒测试时，两端的振幅均可以自行灵活设置，可模拟多种测试环境。

附图说明

图1是本实用新型一实施例晶圆盒测试装置示意图；

图2是本实用新型一实施例晶圆盒监测系统示意图；

图中所示：1-晶圆盒测试装置；11-驱动装置；111-第一驱动装置；1111-第一升降装置；1112-第一气缸；112-第二驱动装置；1121-第二升降装置；1122-第二气缸；113-进排气控制阀门；12-晶圆盒承载装置；13-晶圆盒；2-振幅传感装置；3-控制器；31-键盘；32-显示器；33-报警装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于提供一种晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统，以解决现有的技术中对晶圆盒内环境没有量化的测试方法，对线上所有晶圆盒无法准确及时的监测和控制的问题。

为实现上述思想，本实用新型提供了一种晶圆盒测试装置、晶圆盒监测系统，晶圆盒监测系统包括晶圆盒测试装置、振幅传感装置及控制器，其中：所述晶圆盒测试装置包括驱动装置，及位于所述驱动装置上的晶圆盒承载装置，所述驱动装置驱动所述晶圆盒承载装置进行上下振动；控制器连接所述晶圆盒测试装置中的驱动装置，所述控制器控制所述晶圆盒测试装置中的驱动装置的进排气控制阀门的开启和关闭；所述振幅传感装置安装于所述晶圆盒承载装置上，所述振幅传感装置检测晶圆盒承载装置的振幅并将检测的所述晶圆盒承载装置的振幅的数据发送给控制器。

图1是本实用新型一实施例晶圆盒测试装置示意图，如图1所示，本实施例提供一种晶圆盒测试装置1，所述晶圆盒测试装置包括驱动装置11，及位于所述驱动装置上11的晶圆盒承载装置12，所述驱动装置11驱动所述晶圆盒承载装置12振动，晶圆盒13放置在晶圆盒承载装置12上，驱动装置11驱动所述晶圆盒承载装置12振动时，晶圆盒13随着晶圆盒承载装置12一起振动，在振动时，最好确保晶圆盒13不会从晶圆盒承载装置12上跌落，因此所述晶圆盒承载装置12还包括固定装置，所述固定装置将晶圆盒13固定在晶圆盒承载装置12上，使其不会跌落。所述驱动装置11与所述晶圆盒承载12装置通过柔性连接装置连接，连接方式为软接头或柔性接头连接在两个刚性部件之间，最好为高弹性、高韧性、高强度和减震性好的材料，例如橡胶垫、软金属编织线、弹簧结构等，可降低两个刚性部件之间的振动及振动时产生的噪声，并可缓冲振动时不同倾斜角度产生的拉伸应力和挤压应力，可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用。

进一步的，在所述的晶圆盒测试装置1中，所述驱动装置11包括第一驱动装置111。所述第一驱动装置111安装于所述晶圆盒承载装置12第一端，即如图1所示的晶圆盒承载装置12左端的下方。所述第一驱动装置111包括第一升降装置1111和与所述第一升降装置1111连接的第一气缸1112，其中：第一升降装置1111位于晶圆盒承载装置12的左端下方，对晶圆盒承载装置12第一端的振动运动起到升降动力和支撑的作用，第一升降装置1111连接晶圆盒承载装置12第一端的下方，所述第一气缸1112驱动所述第一升降装置1111进行升降运动，从而带动晶圆盒承载装置12的第一端升降及振动，第一气缸1112的气密性较高，使气缸内的气体压强和外界的大气压强的气压差形成的压力足以驱动第一升降装置1111克服重力因素进行升降，当有气体进入第一气缸1112内部时，气体推升第一升降装置1111进行上升，当气体排出第一气缸1112内部时，外界大气压推动第一升降装置1111进行下降运动，重力因素忽略不计。

另外，所述驱动装置11还可以增加一个第二驱动装置112。所述第二驱动装置112安装于所述晶圆盒承载装置12第二端，即图1中右端的下方。所述第二驱动装置112包括第二升降装置1121和与所述第二升降装置1121连接的第二气缸1122，其中：所述第二气缸1122通过气体的进入和排出驱动所述第二升降装置1121进行升降运动，所述第二升降装置1121驱动所述晶圆盒承载装置12的第二端的升降。第二驱动装置112的工作原理与第一驱动装置111的工作原理相同，第二升降装置1121相对于第一升降装置1111，第二气缸1122相对于第一气缸1112。

具体的，在所述的晶圆盒测试装置1中，所述驱动装置11包括进排气控制阀门113，其中：所述进排气控制阀门113控制所述第一气缸1112和所述第二气缸1122中的气体的进入和排出，包括气体进排量、进排时间、进排速度、进排气体种类、进排气体的气体压强等。

本实施例中的驱动装置11可以为双气缸结构，即如本实施例中具体说明的结构，也可以为单气缸结构，即驱动装置11可以只在晶圆盒承载装置12一端的下方安装第一驱动装置111，而晶圆盒承载装置12的下方的另一端进行固定，实现晶圆盒承载装置12仅一端振动，在进行晶圆盒测试时，安装有气缸的一端设置好振幅和振动的次数，进行振动测试，而另一端固定不动即可；也可以在晶圆盒承载装置12第一端的下方安装第一驱动装置111，在晶圆盒承载装置12第二端的下方安装第二驱动装置112，实现晶圆盒承载装置12两端同时振动。单气缸结构的驱动装置结构简单，成本低廉，但对晶圆盒承载装置12的运动参数的设置比较单一，不够灵活，测试受到一定的限制。进一步地，驱动装置11也可以被替换为偏振轮结构，与单气缸结构的效果相似，甚至也可以按需求在晶圆盒承载装置12的其他部位增加更多的驱动装置，本实施例不作进一步限定。

在晶圆盒测试装置1带动晶圆盒13振动进行测试的过程中，需要注意晶圆盒的重量及振动冲量、振动的振幅和振动的次数、频率、时间等等参数。

在本实施例中的晶圆盒测试装置1中，所述第一升降装置1111在晶圆盒测试过程中升降的幅度，即晶圆盒承载装置12振动的振幅范围可以自行设置，可选的范围为0～14厘米，既可以是该范围的任一数值，也可以根据实际使用情况设置其他范围，所述第二升降装置1121在晶圆盒测试过程中升降的幅度，即晶圆盒承载装置12振动的振幅可以自行设置，可选的范围为0～14厘米，既可以是该范围的任一数值，也可以根据实际使用情况设置其他范围，并可以通过分别设置第一驱动装置111和第二驱动装置112的升降的幅度即可实现设置晶圆盒承载装置12的两端的下落高度。

一般来说，测试过程中，第一升降装置1111和第二升降装置1121升降的幅度最好不同，即晶圆盒承载装置12的一端与另一端在晶圆盒测试过程中的振幅(下落高度)不同，使晶圆盒在测试过程中带有一定角度的倾斜下落，来模拟线上或特定条件下的使用情况，也可以通过智能模拟来实现。例如第一升降装置1111的升降的幅度为0cm，第二升降装置1121的升降的幅度为14cm，以模拟最差的实际污染情况。振动的振幅，为晶圆盒承载装置12的下落高度。第一驱动装置111和第二驱动装置112在晶圆盒测试过程中的振幅也可因实际情况自行设置。

所述晶圆盒测试装置1根据晶圆盒13中的晶圆数量确定晶圆盒6的振动的冲量，在晶圆测试过程中，需检查晶圆盒中的晶圆数量，来确定晶圆盒测试时下落的冲量大小。并且，测试前还需要设置振动的次数，振动达到晶圆盒线上实际使用次数或设置的次数后，会自动停机并关闭驱动装置11，使晶圆盒13静止下来。

测试结束后，将晶圆盒13中的晶圆上增加的微尘的颗数和分布进行扫描，来判断晶圆盒13内的环境情况。如果晶圆盒13内的环境污染超过标准，则增加测试的次数，进行试验记录，分类计算使用时间。首先，若晶圆盒污染超标，先判断晶圆盒使用天数和振幅是否超标，若没有，则进行更详细的计算，在计算中，晶圆使用天数、振幅和晶圆盒暴露在空气中的时间作为变量，变量前的参数可根据不同情况，如制造年限和制造厂商而决定。几个变量累加后，若得到的总的值超过标准值，则进行淘汰。

本实施例中的晶圆盒测试装置建立标准的晶圆盒测试装置1，通过完全模拟线上晶圆盒13运送过程中的振幅情况，来完全量化晶圆盒13的使用控制。

图2是本实用新型一实施例晶圆盒监测系统示意图，如图2所示，本实施例提供一种晶圆盒监测系统，所述晶圆盒监测系统包括控制器3、振幅传感装置2及前文所述的晶圆盒测试装置1，其中：所述控制器3连接所述晶圆盒测试装置1中的驱动装置11，控制驱动装置11。

进一步的，所述控制器3连接所述晶圆盒测试装置1中的驱动装置11的进排气控制阀门113并控制进排气控制阀门113的开启和关闭；所述振幅传感装置2安装于所述晶圆盒承载装置12上，所述振幅传感装置2检测晶圆盒承载装置12的振幅并将检测到的所述晶圆盒承载装置12的振幅的数据发送给控制器3。

如果晶圆盒测试装置1为单气缸结构，那么振幅传感装置2的数量为一个，例如驱动装置11的单气缸，例如第一驱动装置111位于晶圆盒承载装置12的一端的下方，则振幅传感装置2安装于晶圆盒承载装置12这一端上，以测量驱动装置11带动下的晶圆盒承载装置12的振动振幅。如果晶圆盒测试装置1为双气缸结构，那么振幅传感装置2的数量至少为两个，分别安装于驱动装置11包括的第一驱动装置111和第二驱动装置112位于的晶圆盒承载装置12的两端上，以分别测量第一驱动装置111和第二驱动装置112带动的晶圆盒承载装置12的两端的振动的振幅。

具体的，在所述的晶圆盒监测系统中，所述晶圆盒监测系统还包括键盘31、显示器32和报警装置33，键盘31、显示器32和报警装置33与控制器3连接，与控制器3进行数据传输。所述键盘31将所述晶圆盒承载装置12振动的振幅和振动的次数输入到控制器3中。所述显示器32显示所述振幅传感装置2发送给所述控制器3的晶圆盒承载装置12的振幅，所述显示器32也可以用于显示键盘31输入的控制参数。所述报警装置33根据控制器3的数据处理，对晶圆盒承载装置12振动次数和振动的振幅超过标准的情况进行报警。

在测试前，首先要通过键盘31设置和输入晶圆盒承载装置12位于的振幅传感装置2的两端的下落高度，即振动的振幅，另外，测试前还需要通过键盘31设置振动的次数，振动达到晶圆盒线上实际使用次数或设置的次数后，会自动停机并关闭驱动装置11，使晶圆盒13静止下来。在晶圆测试过程中，需检查晶圆盒中的晶圆数量，来确定晶圆盒测试时下落的冲量大小，所述控制器3根据晶圆盒13中的晶圆数量监测晶圆盒13的振动的冲量，也可以用键盘31输入进控制器3中。

测试结束后，将晶圆盒中的晶圆上增加的微尘的颗数和分布进行扫描，来判断晶圆盒内的环境情况。如果晶圆盒内的环境污染超过标准，则增加测试的次数，进行试验记录，分类计算使用时间。控制器3与上位机系统进行通信，将结果和报警信息上报，通过上位机系统进行晶圆盒的淘汰和替换。

在本实施例提供的晶圆盒监测系统中，通过建立标准的晶圆盒测试装置和晶圆盒监测系统，及时准确发现晶圆盒使用情况和及时处理；通过完全模拟线上晶圆盒运送过程中的振幅情况，来完全量化晶圆盒的使用控制；通过测试结果反馈控制线上晶圆盒，线上晶圆盒使用情况反馈控制系统，从而达到监测线上所有晶圆盒使用情况的效果，并且智能控制晶圆盒测试时的振动次数、振幅和冲量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。