微局部环境

二十世纪八十年代中期的研究显示洁净室建造费用的增加，降低了公司的回报率。所以新的方向是把晶圆密封在尽量小的空间成为新的发展方向。这项技术已应用于曝光机和其他的工艺之中，它们为晶圆的装卸安装了洁净的微局部环境（图5.13）。
　　但挑战是为使晶圆不暴露于空气中，需要把一系列的微局部环境连在一起。惠普公司在二十世纪八十年代中期发明了一种重要的连接装置“标准机械接口装置”（SMIF）8。 利用SMIF，封闭的晶圆加工系统代替了传统的运输盒，并用干净空气或氮气来在系统中加压以保持清洁。这种方法就是“晶圆隔离技术（WIT）”或“ 微局部环境”的一种。这个系统包含三个主要部分：传输晶圆的晶圆盒或叫POD，设备中的封闭局部环境，和装卸晶圆的机械部件。 POD就作为与工艺设备的微局部环境相连的机械接口。 在工艺设备的晶圆系统上，特制的机械手把晶圆从POD中取出或装入。另一种方法就是利用机械手把晶片匣和从POD中取出送入工艺设备的晶圆处理系统中。为局部环境可提供更优的温度与适度控制。

图 5.13 Wafer transfer microenvironment芯片传输微环境
Isolation pod with vaccum or inert atmosphere带真空或惰性气体的隔离POD
Standard mechanical interface (SMIF) 标准机械接口装置（SMIF）

　　晶圆隔离/微局部环境技术还有利用其他方法升级现存制造工厂的优点（图5.14）。因污染而损失的成品率可降低，这个优点即使在小型工厂或费用较低时也可使用。WIT可使空气洁净度达到较高的要求，并可降低建造和生产费用。因为晶圆已被隔离，所以就减轻了对工作服、工作过程和各种其它限制的要求。然而随着大尺寸晶圆的出现，增加了POD的重量，这对操作人员来讲也过重，增加了滑落后的损失，这反而增加了机械手的建造费用与复杂性。微局部设计规划还要考虑等待加工的晶圆存储问题。现行的技术使用储存柜来存储等待的加工晶圆与POD，布局的规划可能还包括一个存储中心，每台设备上有或没有缓冲存储区。

图 5.14 Minienvironment system elements微环境系统部件
Process chamber工艺反应室
Environmentally controlled chamber with wafer load/unload system带上下料系统的环境控制反应室
Isolation pod w/vacuum or inert atmosphere 带真空或惰性气体的隔离POD
Wafer cassette晶片匣
Standard mechanical interface (SMIF) 标准机械接口装置（SMIF）