用于高科技制造和装配处理的无尘空间工厂制造技术

本发明专利技术提供了用于处理在无尘空间工厂内的多个类型基板或用于处理在多种类型的无尘空间环境中的多个类型的基板或单个类型的基板的多个方面。在一些实施方式中，并列的合成无尘空间工厂可以能够将半导体设备处理到集成电路中，然后执行装配操作以产生封装形式的产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高科技制造和装配处理的无尘空间工厂专利
本专利技术涉及支持与无尘空间工厂相结合使用的处理工具的装置和方法。更具体地，本专利技术涉及可用于处理高科技产品并将它们装配成包装形式的工厂设计。专利技术背景对于诸如半导体基板的材料的先进制造技术的已知方法，是将制造设施装配成“无尘室”。在这样的无尘室中，处理工具被布置成为人类操作员或自动化设备提供过道空间。示例性无尘室设计被描述在：由W.Whyte编辑的、由JohnWiley&Sons于1999年发布的、ISBN是0-471-94204-9的“CleanroomDesign,SecondEdition,”(在本文后面被称为“Whyte原文”)。无尘室设计已经随着时间从清洁油烟机内定位处理站的初始出发点得到了演变。垂直单向气流可以被引导通过活动地板，具有用于工具和过道的独立核心。它也被称为有专门的小型环境，其只围绕用于增加的空间清洁度的处理工具。另一种已知的方法包括“大厅”的方法，其中，工具、操作员和自动化设施全都驻留在相同的无尘室中。发展的改进能使产量更高，使生产的设备具有更小的尺寸。然而，已知的无尘室的设计有缺点和局限性。例如，随着工具的尺寸增加和无尘室的尺寸增加，被控制的无尘空间的体积也随之增加。结果是，建造无尘空间的成本和维护这种无尘空间的清洁的成本，显著地增加。不是所有的处理步骤(例如像用于将产品装配进它们的包装的步骤)，需要在发展大型处理环境中发生的。此外，高科技产品的处理通常可以分成通常在处理的开始的制造环境中需要高清洁水平的部分和像装配步骤一样的具有较低苛刻污染敏感处理的步骤。在某些情况下，这两种类型的处理步骤可以在不同的设施中进行处理，因为它们的不同需要。然而，在许多小体积的活动中，产生能够以其被完全地处理的形式利用的产品的所有步骤的快速处理的需要可能是重要的。因此，有一个能够在单一位置快速处理多个清洁度要求的不同类型的步骤的高效率处理工厂设计是有用的。专利技术概要因此，以以前的专利中定义的环境的类型为基础，存在新的方法来形成无尘空间工厂，该无尘空间工厂可以同时以高效的方式处理高清洁度要求和低清洁度要求的产品。同时，一些处理步骤将与晶片形式的基板一起出现；而后面的步骤可能发生在从该晶体形式中切除的基板中。因此，本专利技术提供了前面讨论的策略如何被进一步采用以限定无尘空间环境的说明，该无尘空间环境能够处理高科技产品从最初晶片基板形式到最终封装到准备在电子设备中使用的产品中。不同类型的处理工具可以与在第一无尘空间内部的每个端口一起放置，且每个处理工具的主体可以被放置在无尘空间边界墙的位置周边，使得在一些实施方式中，工具主体的至少一部分在第一无尘空间的外部。在一些实施方式中，基板在第一无尘空间移动时的承载它们的基板载体，可以不同地用于不同类型的处理和不同类型及不同尺寸的基板。在处理环境的一些实施方式中，可以形成多个离散的但并列的无尘空间工厂的组合，并且这种组合可以用于处理高科技基板，该高科技基板开始于晶片形式，随后是以与多块晶片形式相关的形式被处理的基板。被接合但具有单独的主要无尘空间区域用于不同形式的处理的多个无尘空间工厂的组合也是可能的。在其它形式中，一种类型的无尘空间工厂可与另一个不同类型组合在一起以用于两种不同类型的基板处理。在不同类型的实施方式中，可能仅有单一类型的无尘空间工厂，其由不同类型的基板处理类型的工具填充。由于无尘空间工厂定义导致高效率工厂，在主要无尘空间环境周围移动不同类型的基板是好的，主要无尘空间环境对于处理高清洁度要求的处理步骤是足够的，因此比需要用于装配操作的步骤更清洁。因为用于移动它们围绕的基板和载体是不同的，在某些实施方式中，用于移动基板载体围绕主要无尘空间的自动化或机器人可以是不同的。或者，单个机器人类型可能具有围绕不同类型载体移动的能力。因此，本专利技术可包括用于以下操作的方法和装置：在并列的环境中处理不同类型的高科技基板，和在一些实施方式中形成不同类型的产品，包括完整形式的晶片，在一些实施例中被封装的电子元件。附图简述包含在说明书中并构成这个说明书的一部分的附图阐释了本专利技术的几个实施方式，附图与说明书一起用于解释本专利技术的原理：图1阐释了一些示例性无尘空间工厂。图2阐释了用于在单个位置的不同类型处理的一组示例性并列的无尘空间工厂。图3阐释了示例性实施方式，其中两个不同无尘空间环境以具有中间墙的单个的无尘空间工厂的设计被创建。图4阐释了具有将其无尘空间用于环形管示例的无尘空间工厂示例性一般形状，环形管的截面和具有不同无尘空间环境的各种无尘空间工厂的组合。图5阐释了用于处理多种类型基板的示例性无尘空间工厂，其中单个无尘空间环境与多个和多种自动化设施一起被利用。图6阐释了描述不同类型基板载体的实例，基板载体可在不同处理工具中被处理，基板载体包括单晶片载体、多晶片载体和示例性华夫包载体。具体实施方式本专利技术涉及在无尘空间工厂环境中处理不同类型的基板的方法和装置。在这种类型的处理的一些示例性实施方式中，晶片形式的基板可以被处理以在基板上创建集成电路，然后在后续处理中集成电路可以被处理以产生其封装的分立集成电路。无尘空间工厂可以以很多不同类型出现。进行到图1，很多示例性无尘空间工厂被描述。在项目110中，描述了一个工厂，其由许多连接在一起的基本上平面的无尘空间工厂单元构成。在项目120，描述了单个独立的平面无尘空间。项目130，描述了圆管状环形无尘空间工厂类型。还有，项目140描述了方形示例性管状环形无尘空间工厂类型。可能明显的是基于这些基本类型的工厂的很多不同变体被包含在无尘空间工厂的一般领域中。在这些工厂的版本中，对于工厂来说，普通运行模式将会是，从基板进入工厂的时候到它们离开它的时候，处理一个类型的晶片形式的基板。如果有很多类型的在工厂中被同时处理的基板，那么可以派生出这些工厂的不同实施类型。具有半导体晶片处理的无尘空间单元以及半导体芯片封装的无尘空间单元的工厂。显著一般性已经用在描述无尘空间工厂，因为存在很多类型的技术工厂，技术工厂与包含在以下示例性意义的处理中的技术一致：半导体基板的处理、微机电系统、“芯片实验室”处理、生物芯片处理，以及包含支持设备生产或当其被生产时被合并到设备中的许多其他的基片处理的实例。不失普遍性并且纯粹地用于示例性目的，涉及半导体基板的处理的一些实例将被用来阐释被描述的本专利技术技术。进行到图2，项目200描述了两个基本上平面的无尘空间工厂单元。项目210描述了第一无尘空间单元，其以示例性意义，可以示出无尘空间工厂，其中基板类型是半导体晶片，且用来将半导体晶片处理为晶片上的集成电路的设备或工具可以描述如项目245。项目210是无尘空间工厂，且这样的工厂的一个实施类型可以具有下面区别特征。工厂具有无尘空间，项目270，其被墙界定，墙横跨数个工具水平。在一些实施方式中，项目250、255、260和265可以定义围绕无尘空间270的墙。在无尘空间270内，可以放置各种处理工具的端口，例如，其中一个被描述如项目240。对于该处理工具，在无尘空间边界的另一侧，项目250，处理工具的主体可以被表示为项目245。在一些实施方式中，创建无尘空间的清洁环境的气流可以以单向的方式从墙250且穿过墙250行进到墙25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产基板的方法，所述方法包括：将多个基板处理工具固定在第一矩阵中，所述第一矩阵包括相对于彼此定向在垂直维度的至少两个所述处理工具，其中所述多个处理工具至少部分地位于第一工厂无尘空间中，所述第一工厂无尘空间包括第一边界和第二边界，且每个所述处理工具能够独立操作，并相对于其它处理工具以离散的方式可移动；将第二组多个基板处理工具固定在第二矩阵中，所述第二矩阵包括相对于彼此定向在垂直维度的至少两个所述第二处理工具，其中所述多个处理工具至少部分地位于第二工厂无尘空间，所述第二工厂无尘空间包括第三边界和第四边界，且每个所述处理工具能够独立操作，并相对于其它处理工具以离散的方式可移动；当所述基板在两个或两个以上的所述处理工具之间被传输时，将至少第一基板存储在载体中；接收所述基板载体到第一处理工具端口中，其中每个工具被密封到所述第一边界和所述第二边界二者中的至少一个中的相应开口；将所述基板从所述基板载体移到第一工具端口中；对第一工具中的所述基板执行第一处理；在执行所述第一处理之后，在所述基板载体中包含所述基板；将所述基板载体传输到第二工具端口；将所述基板从所述基板载体移到所述第二工具端口中；以及对第二工具中的所述基板执行第二处理。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.11 US 61/585,3681.一种生产基板的方法，所述方法包括：将多个第一基板处理工具固定在第一矩阵中，所述第一矩阵包括相对于彼此定向在垂直维度的至少两个所述第一基板处理工具，其中所述第一基板处理工具至少部分地位于第一工厂无尘空间中，所述第一工厂无尘空间包括第一边界和第二边界，且每个所述第一基板处理工具能够独立操作，并相对于其它第一基板处理工具以离散的方式可移动；将多个第二基板处理工具固定在第二矩阵中，所述第二矩阵包括相对于彼此定向在垂直维度的至少两个所述第二基板处理工具，其中所述第二基板处理工具至少部分地位于第二工厂无尘空间，所述第二工厂无尘空间包括第三边界和第四边界，且每个所述第二基板处理工具能够独立操作，并相对于其它第二基板处理工具以离散的方式可移动；当所述基板在两个或两个以上的基板处理工具之间被传输时，将至少第一基板存储在基板载体中；接收所述基板载体到第一工具端口中，其中每个工具被密封到所述第一边界和所述第二边界二者中的至少一个中的相应开口；将所述基板从所述基板载体移到所述第一工具端口中；对第一工具中的所述基板执行第一处理；在执行所述第一处理之后，在所述基板载体中包含所述基板；将所述基板载体传输到第二工具端口；将所述基板从所述基板载体移到所述第二工具端口中；对第二工具中的所述基板执行第二处理；其中基板载体从工具端口被移动到工具端口的所述第二工厂无尘空间与其中基板载体从工具端口被移动到工具端口的所述第一工厂无尘空间是不同级别的环境，以及其中，基板在所述第一工厂无尘空间移动时的承载它们的基板载体针对不同类型的处理和不同类型及不同尺寸的基板而不同。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：从所述第一工厂无尘空间移除所述基板载体；以及将所述基板载体放置进所述第二工厂无尘空间。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：将基板载体从第二工厂无尘空间移到任何工厂无尘空间外部的环境。4.根据权利要求2所述的方法，其中：所述第二矩阵的工具被设计为对所述基板执行封装处理步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中：存在两种不同形式的自动化，以在所述第二工厂无尘空间的环境内传输基板载体。6.根据权利要求5所述的方法，其中：所述两种不同形式的自动化包括在所述第二工厂无尘空间的环境内传输两种不同形式的基板载体的能力。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：提供两种不同形式的自动化，用于在所述第一工厂无尘空间内移动两种不同类型的基板载体。...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·A·弗里奇，
申请(专利权)人：福特尔法布公司，
类型：发明
国别省市：美国;US