CN102194730B - 衬底转移容器、气体净化监视工具及具有其的半导体制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种衬底转移容器、气体净化监视工具及具有其的半导体制造设备。该衬底转移容器，包括壳体，所述壳体包括在具有内部环境的气体腔内设置的多个衬底槽。每个衬底槽容纳经受衬底制造处理的衬底，该气体腔的内部环境选择性与外部环境密封。壳体处的检测单元被构造和设置成检测气体腔的内部环境的环境属性，并响应地产生检测信号。壳体处的信号传送模块被构造成无线传送从检测单元接收的检测信号。

Description

衬底转移容器、气体净化监视工具及具有其的半导体制造设备

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2010年3月15日提交的韩国专利申请No.10-2010-0022928和2010年11月18日提交的韩国专利申请No.10-2010-0115102的优先权，以上文件中每个的全部内容均通过引证而合并在此。

技术领域

本公开涉及一种半导体制造装置，并且更具体而言，涉及一种被构造为容纳多个衬底的衬底转移容器、被构造为监视衬底转移容器的气体净化处理的气体净化监视工具、以及包括该衬底转移容器和气体净化监视工具的半导体制造设备。

背景技术

半导体晶片是高精度产品，其应该小心存储和转移，以防止已以其他方式由外部污染物或物理碰撞造成的污染或损伤。具体地，在存储或转移晶片时需要小心看管，以避免由诸如灰尘、湿气和有机物质的杂质造成的晶片表面污染。为此，在存储或转移晶片时，为了保护晶片不被外部物理碰撞和污染，需要在分离的容器中收纳晶片。

发明内容

本公开提供一种构造为用于监视衬底污染的衬底转移容器、气体净化监视工具以及包括衬底转移容器或气体净化监视工具的半导体制造设备。

一方面，一种衬底转移容器，包括：壳体，其包括多个衬底槽，每个衬底槽用于保持经受制造处理的衬底；门，其被构建和布置成用于密封壳体的内部环境；壳体处的检测单元，其用于检测内部环境的环境属性；以及信号传送模块，其被构造为用于传送从检测单元接收的检测信号。

在一个实施例中，信号传送模块包括定位在壳体的外壁处的无线发射器。

在另一个实施例中，信号传送模块进一步包括定位在无线发射器处用于向检测单元提供电力的电池。

在另一个实施例中，信号传送模块进一步包括电连接检测单元和无线发射器的柔性线缆，其中柔性线缆被定位在沿着壳体的内壁、开口和外壁。

在另一个实施例中，检测单元包含质量传感器，该质量传感器被构造成用于确定在壳体的内环境中存在的AMC(空气传播的分子污染物)的量。

在另一方面中，气体净化监视工具被构建和布置成用于监视被构造用于向衬底转移容器中提供净化气体的净化单元是否操作正常。该气体净化监视工具包括：容器；容器中的气体腔，该气体腔被构造并布置为接收从净化单元提供的净化气体并选择性排出该接收的净化气体；检测单元，其被构造成用于检测气体腔的内部环境的环境属性；以及信号传送模块，其被构造成用于无线地传送从检测单元接收的检测信号。

在一个实施例中，气体腔包括：气体腔的腔主体，其定位在容器中；净化气体入口端口，其在腔主体的下部处；以及净化气体出口端口，其在腔主体的上部处，其中净化气体入口端口和净化气体出口端口穿透容器的外壁。

在另一实施例中，净化气体出口端口在与下部和上部之间的净化气体流动方向相垂直的方向上截取的横截面小于在与净化气体流动方向相垂直的方向上截取的腔主体的横截面。

在另一个实施例中，腔主体包括金属材料或金属合金材料。

在另一个实施例中，检测单元包括：湿度传感器，其在净化气体出口端口处，用于测量通过净化气体出口端口排放的净化气体的湿度；以及压力传感器，其在腔主体处，用于测量腔主体中的净化气体压力。

在另一个实施例中，气体净化监视工具进一步包括标识号读取器，其被构造成读取净化单元的标识号，对于该净化单元安装了气体净化监视工具。

在另一方面中，半导体制造设备，包括：洁净室，在所述洁净室中设置有处理装置，所述处理装置用于执行半导体制造处理；以及衬底转移容器，其被构建和布置成用于保持经受制造处理的多个衬底并在处理装置之间被传输，其中衬底转移容器包括：壳体，其包括多个衬底槽，每个衬底槽用于保持经受制造处理的衬底；门，其被构建和布置成密封壳体的内部环境；壳体处的第一检测单元，用于检测内部环境的环境属性；以及第一无线发射器，其被构造成传送从检测单元接收的检测信号。

在一个实施例中，半导体制造设备进一步包括信号放大器，其被定位在洁净室中的多个位置处，并构造成放大从第一无线发射器传送的检测信号，并向接收器传送放大的信号。

在另一个实施例中，信号放大器通过无线电波向接收器传送放大的信号。

在另一个实施例中，基于接收从第一无线发射器传送的检测信号的信号放大器的重叠接收区域来确定洁净室中的衬底转移容器的位置。

在另一个实施例中，第一检测单元包括质量传感器，其被构造成测量在壳体的内部环境中存在的AMC的量。

在另一个实施例中，半导体制造设备，进一步包括：储料器壳体，其定位在洁净室中；多个支撑板，其被垂直地布置在储料器壳体中，用于临时地存储衬底转移容器；净化单元，其分别提供在支撑板处，用于向放置在该支撑板上的衬底转移容器提供净化气体；以及气体净化监视工具，其被构造成监视净化单元是否操作正常，其中气体净化监视工具包括：容器，其被构建和布置为放置在支撑板中的空支撑板上；容器中的气体腔，该气体腔被构建并布置成接收从净化单元供应的惰性净化气体，并选择性排出接收的惰性净化气体；第二检测单元，其被构造成检测气体腔的内部环境的环境属性；以及第二无线发射器，其被构造成将从第二检测单元接收的检测信号无线传送到信号放大器。

在另一个实施例中，气体腔包括：容器中的腔主体；净化气体入口端口，其在腔主体的下部处；以及净化气体出口端口，其在腔主体的上部处，其中净化气体出口端口在与下部和上部之间的净化气体流动方向相垂直的方向上截取的横截面小于在与净化气体流动方向相垂直的方向上截取的腔主体的横截面，并且其中净化气体入口端口和净化气体出口端口穿透容器的外壁。

在另一个实施例中，第二检测单元包括：湿度传感器，其在净化气体出口端口处，用于测量通过该净化气体出口端口排放的净化气体的湿度；以及压力传感器，其在腔主体处，用于测量腔主体中的净化气体压力。

在另一个实施例中，气体净化监视工具进一步包括标识号读取器，其被构造成读取由安装了气体净化监视工具的净化单元提供的标识号并将读取的标识号传递到第二无线发射器。

在另一个方面，一种衬底转移容器，包括：壳体，其包括多个衬底槽，所述多个衬底槽被定位在具有内部环境的气体腔内，每个衬底槽用于容纳经受衬底制造处理的衬底，该气体腔的内部环境相对于外部环境被选择性地密封；壳体处的检测单元，其被构建和布置成检测气体腔的内部环境的环境属性，并作为响应而产生检测信号；以及壳体处的信号传送模块，其被构造成无线地传送从检测单元接收的检测信号。

在一个实施例中，壳体进一步包括门，其打开和关闭以选择性密封气体腔。

在另一实施例中，检测单元包括选自下述组中的一个或多个传感器单元，该组由质量传感器单元、温度传感器单元、湿度传感器单元、微粒传感器单元和压差传感器单元组成。

在另一实施例中，衬底容器进一步包括壳体处的电池，其被构建和布置成向检测单元和信号传送模块提供电力。

在另一实施例中，衬底容器进一步包括：与气体腔相连通的气体入口端口，其用于向气体腔引入处理气体；以及与气体腔相连通的气体出口端口，其用于从气体腔去除处理气体。

附图说明

包含附图以进一步理解本发明的构思，并入该说明书，并组成该说明书的一部分。图示出了本发明构思的示范性实施例，并且与描述一起，用于解释本发明构思的原理。在图中：

图1是示出根据本发明构思的实施例的衬底转移容器的透视图；

图2是示出图1所示类型的壳体的后视图；

图3是示出图1所示类型的壳体的截面图；

图4是示出根据本发明构思的实施例的半导体制造设备的平面图；

图5是示出图4所示的类型的储料器内部的实施例的截面图；

图6是示出根据本发明构思的实施例的净化单元和气体净化监视工具的图；以及

图7示出根据本发明构思的实施例的在衬底转移容器100经受半导体制造设备处理时跟踪衬底转移容器100的方法。

具体实施方式

参考附图，现在将根据本发明构思的示范性实施例来描述实施例。在说明书和附图中，相同的附图标记用于指示说明书和附图中的相同或相似的元件。在下面的描述中，由于不必要的细节会使发明构思变模糊，所以众所周知的功能或结构不再详细描述。

图1是示出根据本发明构思的一个实施例的衬底转移容器100的透视图，图2是示出图1所示类型的壳体110的后视图，以及图3是示出图1所示类型的壳体110的截面图。

参考图1至3，衬底转移容器100被构造成容纳将在相同处理步骤期间处理的多个衬底。在衬底处理期间，衬底转移容器100在处理装置之间传输。在一个实施例中，衬底转移容器可以包括诸如前开口式整合容器(front opening unified pod)(FOUP)的前开口载体。

衬底转移容器100包括：壳体110、门120、第一检测单元130和信号传送模块150。壳体110被构造或以其他方式被构造以及布置成容纳衬底，例如，用于形成半导体电路或发光二极管(LED)的半导体衬底或晶片，并且门120用于关闭和打开壳体110。第一检测单元130被设置在壳体110中。在各种的实施例中，第一检测单元130可以用于测量壳体110中的环境属性，诸如空气传播的分子污染物(AMC)、温度、湿度、粒子存在、类型和尺寸以及压力差。在示范性实施例中，信号传送模块150被设置在壳体110的外壁上。信号传送模块150通过导线来接收来自第一检测单元130的检测信号，并例如经由无线电波来无线传送检测信号，使得由第一检测单元130测量的壳体110的环境属性可以在远程位置处被监视。

在一个实施例中，壳体110是具有可以被打开的前侧的容器形状。[形状或U形状的把手112a和112b耦合到壳体110的两个侧壁111a和111b的外表面，并且形成多个槽114或插座，或者以其他方式在壳体110中提供多个槽114或插座，使衬底(W)可以放置在槽114中。在该示范性实施例中，槽114在壳体110的相对的内角或相对侧面处被形成为托架，以使得槽114可以彼此面对。在该实例实施例中，槽114是水平的，使得衬底(W)可以被垂直地布置成垂直堆叠。诸如用于制造半导体器件的晶片或用于制造发光二极管(LED)的衬底的衬底(W)，可以放置在槽114中。

壳体110的前侧中的开口可以利用门120来关闭和打开。在一个实例实施例中，衬底转移容器110可以放置在处理装置(未示出)的装载端口(未示出)上，并且可以通过在处理装置的设备单元的前端模块(EFEM)(未示出)中提供的门打开器(door opener)(未示出)来关闭/打开门120。用于打开和关闭门的其他机构同样适用于本发明的实施例，包括门120的自动控制和手动控制。当门关闭时，壳体110的内部环境在壳体110内提供气体腔，其相对于壳体外部的外部环境可以基本是密封的。

第一检测单元130可以包括一个或多个数目的传感器，所述传感器包含但不限于：质量传感器131、温度传感器133、湿度传感器135、微粒传感器137和压差传感器139。

质量传感器131能够被构造成测量壳体110中的AMC的量。质量传感器131可以包含石英晶体微天平(QCM)。在一个实施例中，质量传感器131被设置在壳体110中的不干扰衬底(W)插入或去除的位置处。例如，质量传感器131可以设置在壳体110的底壁111c的边缘部分处。例如以QCM形式的质量传感器131可以包括电极，通过用金属涂覆薄结晶板的两侧形成该电极。AC电压施加到该电极，以用共振频率来振动结晶板。如果在AMC变为附着到电极的条件下QCM的电极的重量发生变化，则结晶板的共振频率将同样发生变化。作为共振频率变化的结果，可以检测电极的重量变化，并由此，可以确定壳体110内存在的AMC的量。

诸如氨(NH₃)和臭氧(O₃)的AMC比微粒小，并且不像微粒，它是不可见的。在处理的各种阶段期间，由壳体中AMC的存在可以造成各种衬底缺陷和工艺误差。例如，氨(NH₃)的存在可以造成光化学-放大抗蚀剂图案的临界尺度(CD)变化和“T-顶”型缺陷；以及臭氧(O₃)的存在可以造成自然氧化物膜的形成。

由于衬底转移容器100是气密容器，所以可以减轻或防止外部污染物渗入到容器中。然而，衬底转移容器100中产生的AMC时常不能排放掉。因此，可以希望测量衬底转移容器100中存在的AMC的量，并且，在AMC的量超过基准值的情况下，可以希望能够采取诸如中断处理的某些措施。

温度传感器133、湿度传感器135、微粒传感器137和压差传感器139可以沿着壳体110的顶壁111d的内表面被可选地布置成线，或者可替选地，它们可以单独设置在壳体110中的各种位置。温度传感器133被构造成测量壳体110的内部温度。温度传感器133可以包括例如具有与温度相关的电阻的基于电阻的温度检测器，或者可替选地，包括使用不同金属之间的结的热电动势的基于热电偶的检测器。湿度传感器135被构造测量壳体110内的湿度。湿度传感器135例如可以包括电气电阻湿度传感器和电容湿度传感器。微粒传感器137被构造成测量壳体110中存在的微米尺寸级微粒的数目。压差传感器139被构造成测量壳体内部压力相对壳体110外部压力的差。在某些实施例中，温度传感器133和湿度传感器135可以作为独立单元或作为单一单元来提供。

信号传送模块150可以被构造成接收来自传感器131、133、135、137和139的环境属性检测信号，并且例如经由无线电波将检测信号无线地传送到远离衬底转移容器100的位置。在一个实施例中，信号传送模块150包括第一无线发射器152、第一电池154以及第一和第二线缆156a和156b。在该说明性实施例中，第一无线发射器152位于或设置在壳体110的外壁上。例如，第一无线发射器152可以设置在壳体110的把手112a的下面。在一个实施例中，第一电池154嵌入在第一无线发射器152中，以向传感器131、133、135、137和139以及相关的信号处理设备提供电力。

第一无线发射器152通过第一和第二线缆156a和156b电连接到传感器131、133、135、137和139。第一线缆156a将质量传感器131与第一无线发射器152电连接，以及第二线缆156b将传感器133、135、137和139与第一无线发射器152电连接。第一和第二线缆156a和156b沿着壳体110的内壁、开口和外壁在壳体110上布线，并电连接到第一无线发射器152。细的柔性线缆可以用作第一和第二线缆156a和156b。由于细的柔性线缆更容易弯折，所以它们可很容易地被布线，并且由于其薄的厚度，所以在门120关闭时它们不太可能影响门120和壳体110之间的密封。电力通过第一和第二线缆156a和156b从第一电池154传送到传感器131、133、135、137和139，并且传感器131、133、135、137和139的检测信号通过第一和第二线缆156a和156b传送到第一无线发射器152。

第二电池158可以被可选地定位在壳体110的外壁上，作为辅助电源单元。第二电池158可以构造成向传感器131、133、135、137和139供电，当第一电池154放电时作为第一电池的备份。在一个实例实施例中，第二电池158定位在壳体110的第二把手112b的下面，并通过连接线缆159连接到第一无线发射器152。在可替选的实施例中，第二电池不是第一电池154的备份，而是用于与第一电池154一起供电。

对于信号传送模块150、电池154、158、线缆156a、156b、156c和传感器131、133、135、137、139的其他安装位置和构造，同样适用于本发明的构思。

图4是示出根据本发明构思的一个实施例的半导体制造设备200的平面图。

参考图1至4，半导体制造设备200包括洁净室210和处理装置220。洁净室210提供处理区域212、服务区域214和工作区域216。处理区域212被分成根据分离的单元处理而布置的多个隔室213，并且处理装置220设置在隔室213中，以便处理装置220可以进行单元处理。处理装置220构造成进行分离的半导体处理。在服务区域214中，可以对设置在处理区212中的处理装置220进行维护和维修工作。在工作区域216中，调动操作员或机器人(未示出)进行其各种操作，并且设置储料器230以临时存储衬底转移容器100。

在洁净室210中，衬底转移容器100放置在要进行的半导体处理的处理区域212中。此外，衬底转移容器100可以在处理区域212和工作区域216之间移动。在这时间期间，质量传感器131可以构造成连续监视衬底转移容器100中的AMC的存在；温度传感器133可以构造成测量衬底转移容器100的内部温度；湿度传感器135可以构造成测量衬底转移容器100的内部湿度；微粒传感器137可以构造成测量衬底转移容器100中存在的微粒的数目；以及压差传感器139可以构造成测量衬底转移容器100的内部和外部之间的压力差。传感器131、133、135、137和139中的每个都产生检测信号，所述检测信号被提供给第一无线发射器152，并且第一无线发射器152经由诸如无线电波的无线信号远程地传送所述接收的信号。在一个实施例中，信号从传感器被提供到无线发射器，并且接下来被实时无线地传送。

第一无线发射器152的传送信号通过一个或多个无线信号放大器242a、242b、242c和242d来放大。无线信号放大器242a、242b、242c和242d可以可选地设置在洁净室210中的多个位置处。无线信号放大器242a、242b、242c和242d具有相对稳定的接收区域，并且可以将多个信号放大器242a、242b、242c和242d的接收区域设置成它们彼此部分地重叠。

通过信号放大器242a、242b、242c和242d放大的信号被传送到无线接收器244。在一个实施例中，无线接收器244可以设置在工作区域216中。在其他实施例中，无线接收器可以设置在远离工作区216的位置处。无线接收器244可以构造成将检测信号传送到设置在洁净室210外部或者可替选地在洁净室内部的数据管理计算机246。无线接收器244和数据管理计算机246之间的信号传送可以无线地进行，例如，经由无线电波，或者可以经由导线或线缆进行。基于接收的信号，数据管理计算机246确定衬底转移容器100的内部环境属性是否被危害，或者是否处在基准范围的侵害中，以及如果是，则数据处理计算机246可以可选地采取诸如产生警告信号或其他指示信号或自动动作的措施。

图5是图4中示出的储料器230的内部的一个实施例的截面图。

参考图5，储料器230包括储料器壳体232、支撑板234和转移机器人236。储料器壳体232可以具有长方体形状的近似形式。支撑板234提供在储料器230中，以接收衬底转移容器100。支撑板234可以以不同高度水平地布置成线，并且净化单元(未示出)可以分别提供在支撑板234处，以向在支撑板234上放置的衬底转移容器100提供净化气体。利用转移机器人236，可以将衬底转移容器100装载在支撑板234上或者从支撑板234卸载。

虽然衬底转移容器100可以由高功能塑料材料形成，但是由于塑料的湿气吸附属性，湿气可以渗入衬底转移容器100。另外，虽然包装(未示出)提供在衬底转移容器100的门120上，但是由于通过包装不能确保完全密封，所以衬底转移容器100的内部气氛有时会暴露于外部环境。结果，会增加衬底转移容器100的内部湿度和氧浓度。为了防止这样，当衬底转移容器100临时存储在储料器230中时，净化单元(未示出)构造成向衬底转移容器100内提供诸如氮气的惰性气体，以用氮气或净化气体代替衬底转移容器100的内部气氛。

现在将根据本发明的构思说明构造成监视气体净化单元的气体净化工具和气体净化单元的操作。

图6是示出净化单元238和气体净化监视工具300的图。参考图6，净化单元238包括被提供在储料器230的支撑板234处的净化气体供应端口238-1以及被连接到净化气体供应端口238-1的净化气体供应线238-2。气体供应源(未示出)可以连接到净化气体供应线238-2，并且阀门(未示出)和流速控制器(未示出)可以提供在净化气体供应线238-2处，以准许和限制净化气体的流动，并由此控制净化气体的流速。

虽然在图6中没有示出，但是如果将衬底转移容器100(参考图1)放置在支撑板234上，则净化气体供应端口238-1被连接到衬底转移容器100的入口端口(未示出)，以及氮气从净化气体供应端口238-1被提供到衬底转移容器100的入口端口(未示出)中。利用被提供到衬底转移容器100的入口端口(未示出)的氮气，衬底转移容器100的内部气氛被替换为氮气。结果，衬底转移容器100的内部湿气和氧浓度可以稳定并防止增加。

如图6所示，气体净化监视工具300放置在没有加载衬底转移容器100的空位置处的支撑板234上，由此监视净化单元238是否正常地操作。在一个实施例中，气体净化监视工具300可以包括容器310、气体腔320、第二检测单元330、标识号读取器340和信号传送模块350。

容器310可以具有与衬底转移容器100(参考图1)形状相同的形状，并且定位器312(例如以有凹槽特征的形式)被提供在容器310的底壁311b上。当将容器310放置在支撑板234上的适当位置时，从支撑板234的顶表面突出的插脚235与定位器312对准，使得可以定位容器310。通过这种方式，用与衬底转移容器100相同的方式，使净化监视工具300的容器310与支撑板234对准。当容器310放置在适当位置时，如下所述，净化单元238的净化气体供应端口238-1与气体腔320的净化气体入口端口234连接。在容器310中不需要形成用于安放衬底的开槽结构；而是，容器310被构建和布置为使得容器的气体腔320被设置成接收从净化单元238提供的氮气。

在一个实例实施例中，气体腔320包括腔主体322、净化气体入口端口324和净化气体出口端口326。腔主体322具有空心容器形状，并且被设置在气体腔320中。在一个实施例中，腔主体322包括金属、金属合金或合成材料，该合成材料适合包含气体并且使得湿气可以不渗入腔主体322。净化气体入口端口324提供在腔主体322的底侧处，并与腔主体322的内部相连通。在本实例实施例中，净化气体入口端口324穿透容器310的底壁311b，并且净化气体出口端口326穿透容器310的顶壁311a。在一个实例实施例中，净化气体入口端口324和净化气体出口端口彼此相对，使得彼此面对。氮气可以从净化单元238的净化气体供应端口238-1提供到气体腔320的净化气体入口端口324，并且，当腔主体322被填充氮气时，一部分氮气通过净化气体出口端口326排放掉。

在一个实施例中，在与从净化气体入口端口324到净化气体出口端口326的净化气体流动方向相垂直的方向上截取的净化气体出口端口326的横截面的面积小于在与净化气体流动方向相垂直的方向上截取的腔主体322的横截面面积。因此，当腔主体322被填充氮气时，可以使腔主体322的内部压力加压。

在一个实施例中，第二检测单元330包括湿度传感器332和压力传感器334。湿度传感器332可以设置在净化气体出口端口326处，以测量通过该净化气体出口端口326排放的任何氮气的湿度。在一个实例实施例中，使用电气电阻湿度传感器或电容湿度传感器作为湿度传感器332。压力传感器334可以设置在腔主体322处，以测量腔主体322中的氮气的压力。

标识号读取器340确定净化单元238的标识号239。该标识号239，例如以条形码的形式，可以被提供在与净化单元238的支撑板234耦合的储料器230的壁上。具体地，净化单元238的标识号239可以提供在面对在支撑板234上设置的容器310的后侧壁311c的位置处的储料器230的壁上。诸如条形码读取器的标识号读取器340可以设置在面对标识号239的位置处的容器310的后侧壁311c上。在各种实施例中，标识号读取器340可以设置在容器310的后侧壁311c的内或外表面上。在标识号读取器340定位在后侧壁311c的内表面处的情况下，可以形成穿过后侧壁311c的一个或多个开口311d，使得标识号读取器340可以通过开口311d来检查标识号239。

信号传送模块350接收来自湿度传感器332和压力传感器334的检测信号以及来自标识号读取器340的提供关于净化单元238标识号的信息的信号。信号传送模块350接下来例如经由无线电波无线地传送信号，使得信号可以远程地监视。信号传送模块350是第二无线发射器。该信号传送模块350可以通过线缆352a被电连接到湿度传感器332，通过线缆352b被电连接到压力传感器334，以及通过线缆352c被电连接到标识号读取器340。

参考图4至6，气体净化监视工具300可以在储料器230的多个支撑板234之间被传输且移动，以确定相关净化单元238的性能和正确操作。例如可以以与结合衬底转移容器100描述的上述方式，将反馈信号无线提供给远程系统。这有助于确保洁净室210中的稳定操作环境。

当气体净化监视工具300放置在设置有要监视的净化单元238的支撑板234上时，氮气从净化单元238的净化气体提供端口238-1引入到气体腔320的净化气体入口端口324。提供的氮气填充腔主体322的内部体积，并通过净化气体出口端口326排放。湿度传感器332测量净化气体出口端口326中存在的或通过净化气体出口端口326排放的氮气的湿度；压力传感器334测量腔主体322的内部气体压力；以及标识号读取器340读取被监视的净化单元238的标识号239。

传感器332和334的检测信号以及与读取的标识号239相关的信号被传送到信号传送模块350，并且信号传送模块将这些信号无线传送到洁净室210中设置的信号放大器242a、242b、242c和242d，如上面的图4所示。信号放大器242a、242b、242c和242d放大从信号传送模块350接收的信号，并将相应放大信号传送到无线接收器244。无线接收器244将这些信号传送给数据管理计算机246。数据管理计算机可以设置在洁净室210的外部，或可选地，设置在洁净室内。通过检查接收的信号，数据管理计算机246可以确定被监视的净化单元238操作是否正常。在数据管理计算机246确定净化单元238处于或已经处于操作异常的情况下，在已经被该异常操作的净化单元处理的衬底转移容器100中容纳的任何衬底被处置，例如，被丢弃或者以其他方式从进一步处理中排除。此时，通过读取标识号239识别净化单元238的标识号，并且通过跟踪衬底转移容器100的移动或通过查阅衬底转移容器100的处理历史，可以识别衬底。

图7示出根据本发明构思的一个实施例的在衬底转移容器100经受半导体制造设备处理时用于跟踪衬底转移容器100的方法。参考图1、4和7，信号放大器242a、242b、242c和242d可以设置在例如在洁净室中的四个位置处。在该实例中，信号放大器242a、242b、242c和242d分别具有接收区域R₁、R₂、R₃和R₄。相对于放大器242a、242b、242c和242d的位置，接收区域R₁、R₂、R₃和R₄通常在半径和位置上是常数。

在一个实施例中，可以在信号放大器242a、242b、242c和242d接收从第一无线发射器152传送的信号时，基于信号放大器242a、242b、242c和242d的接收区域R₁、R₂、R₃和R₄或者通过接收区域R₁、R₂、R₃和R₄之间的重叠区域，来确定洁净室210中的衬底转移容器100的位置。

在图7的本实例中，在衬底转移容器100放置在位置P1的情况下，仅第一信号放大器242a接收到从第一无线发射器152传送的信号，并由此确定衬底转移容器100被放置在靠近第一信号放大器242a的接收区域R₁中。

如果衬底转移容器100放置在位置P2处，则第一和第二信号放大器242a和242b接收从第一无线发射器152传送的信号，并由此确定衬底转移容器100被放置在接收区R₁和R₂之间的重叠区域中。

如果衬底转移容器100放置在位置P3处，则第一至第三信号放大器242a、242b和242c接收从第一无线发射器152传送的信号，并由此确定衬底转移容器100被放置在接收区R₁、R₂和R₃之间的重叠区域中。

如果衬底转移容器100放置在位置P4处，则第一至第四信号放大器242a、242b、242c和242d接收从第一无线发射器152传送的信号，并由此确定衬底转移容器100被放置在接收区R₁、R₂、R₃和R₄之间的重叠区域中。

通过这种方式，在给定时刻处可以确定衬底转移容器100的位置，并且通过随着时间以及可选地为实时地跟踪衬底转移容器100的位置，可以确定洁净室210中的衬底转移容器100的行进路径。

在该实施例中，使用了四个信号放大器。然而，可以在更少或更多的位置处设置更少或更多的信号放大器。随着信号放大器的数目增加，所以可以更精确地跟踪衬底转移容器的位置。

可替选地，基于由第一至第四信号放大器242a、242b、242c和242d接收的、从第一无线发射器152传送的信号的相对强度，可以确定衬底转移容器100的位置。在本实施例中，响应于由信号放大器242a、242b、242c和242d接收的信号的相对强度，可以基于三角测量来确定第一无线发射器152的位置。

如上所述，根据本发明构思的实施例，通过利用衬底转移容器中设置的传感器，可以直接监视衬底转移容器中存在的衬底污染情况。通过利用净化气体监视工具，可以进一步间接确定衬底的污染，所述净化气体监视工具被构造成确定净化单元是否操作正常，该净化单元被构造成向衬底转移容器中供应净化气体。

根据发明的构思，对于洁净室环境中的每个衬底转移容器，可以实时地监视诸如AMC、温度/湿度、微粒的存在以及压差的环境属性。

此外，根据发明的构思，可以跟踪洁净室中的衬底转移容器的位置。

此外，根据发明的构思，可以监视负责向衬底转移容器中供应净化气体的一个或多个净化单元的正确操作，并由此可以确定衬底转移容器中存在的衬底是否已经遭受可能的污染。

上面公开的主题被认为是说明性的，并且没有限制性，并且所附权利要求意指覆盖所有这些修改、增强和其他实施例，这些全部落入在发明构思的真实精神和范围内。由此，最大程度的被法律所允许，由下面权利要求及其等效的最广泛地可允许的解释来确定本发明构思的范围，并且将不被前文中的详细描述所制约或限定。

Claims (7)

1.一种半导体制造设备，包括：

洁净室，在所述洁净室中设置有处理装置，所述处理装置用于执行半导体制造处理；以及

衬底转移容器，所述衬底转移容器被构建和布置成：保持经受制造处理的多个衬底并在所述处理装置之间被传输，

其中，所述衬底转移容器包括：

壳体，所述壳体包括多个衬底槽，每个衬底槽用于保持经受制造处理的衬底；

门，所述门被构建和布置成：密封所述壳体的内部环境；

所述壳体处的第一检测单元，所述第一检测单元用于检测所述内部环境的环境属性；

第一无线发射器，所述第一无线发射器被构造成：传送从所述检测单元接收的检测信号，

信号放大器，所述信号放大器被定位在所述洁净室中的多个位置处并被构造成：放大从所述第一无线发射器传送的所述检测信号以及向接收器传送放大的信号，

储料器壳体，所述储料器壳体被定位在所述洁净室中；

多个支撑板，所述多个支撑板被垂直地布置在储料器壳体中，用于临时地存储所述衬底转移容器；

净化单元，所述净化单元被分别提供在所述支撑板处，用于向在所述支撑板上放置的所述衬底转移容器提供净化气体；以及

气体净化监视工具，所述气体净化监视工具被构造成：监视所述净化单元是否操作正常，

其中，所述气体净化监视工具包括：

容器，所述容器被构建和布置为放置在所述支撑板中的空支撑板上；

所述容器中的气体腔，所述气体腔被构建并布置成：接收从所述净化单元供应的惰性净化气体，以及选择性地排出接收的惰性净化气体；

第二检测单元，所述第二检测单元被构造成：检测所述气体腔的内部环境的环境属性；以及

第二无线发射器，所述第二无线发射器被构造成：将从所述第二检测单元接收的检测信号无线地传送到所述信号放大器。

2.根据权利要求1所述的半导体制造设备，其中，所述信号放大器通过无线电波向所述接收器传送所述放大的信号。

3.根据权利要求1所述的半导体制造设备，其中，基于接收从所述第一无线发射器传送的检测信号的所述信号放大器的重叠接收区域，来确定所述洁净室中的所述衬底转移容器的位置。

4.根据权利要求1所述的半导体制造设备，其中，所述第一检测单元包括：质量传感器，所述质量传感器被构造成：测量在所述壳体的内部环境中存在的AMC的量。

5.根据权利要求1所述的半导体制造设备，其中，所述气体腔包括：

所述容器中的腔主体；

净化气体入口端口，所述净化气体入口端口在所述腔主体的下部处；以及

净化气体出口端口，所述净化气体出口端口在所述腔主体的上部处，其中，所述净化气体出口端口在与所述下部和所述上部之间的净化气体流动方向相垂直的方向上截取的横截面面积小于在与所述净化气体流动方向相垂直的方向中上截取的腔主体横截面面积，以及其中，所述净化气体入口端口和所述净化气体出口端口穿透所述容器的外壁。

6.根据权利要求5所述的半导体制造设备，其中，所述第二检测单元包括：

湿度传感器，所述湿度传感器在所述净化气体出口端口处，用于测量通过所述净化气体出口端口排放的净化气体的湿度；以及

压力传感器，所述压力传感器在所述腔主体处，用于测量所述腔主体中的净化气体压力。

7.根据权利要求1所述的半导体制造设备，其中，所述气体净化监视工具进一步包括：标识号读取器，所述标识号读取器被构造成：读取由净化单元提供的标识号以及将读取的标识号传递到所述第二无线发射器，其中对所述净化单元安装了所述气体净化监视工具。