用于高科技制造和装配处理的无尘空间工厂

摘要

本发明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。

说明书

发明领域

本发明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，本发明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。

发明背景

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John Wiley & Sons于1999年发布的、ISBN是0-471-94204-9 的“Cleanroom Design,Second Edition,”(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。

发明概要

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 发明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，本发明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发明的 几个实施方式，附图与说明书一起用于解释本发明的原理：

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

本发明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发明技术。

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255且穿过墙250。 在其它的实施方式中，流动的方向可以是相反的。在又一个另一实施方式 中，流动可以从墙250行进到墙255，但是以非单向的方式如此进行。在 一些实施方式中，墙260和265可以简单地是光滑面对的墙，其不涉及围 绕它们的空气的流动，可选地，墙可以或者对应于空气源墙或者对应于空 气接收墙。同时，空气源墙的性质的限定可以通过在墙上放置HEPA过滤 器，或者通过将空气流动经过墙然后经过HEPA过滤器，或者可选地，将 空气流动到HEPA过滤器然后将空气流动离开过滤器表面进入无尘空间。 可能存在无尘空间类型的其它实施方式，其中以单向方式或以非单向方式 的气流可以从无尘空间的顶部流向底部。可能存在与无尘空间工厂的技术 一致的在无尘空间内定义气流的多个方式。

在无尘空间内，项目270，可以存在定位的自动化，其能够处理晶片 载体，晶片载体包含要被处理的基板。以示例性方式，在实施方式中，其 中无尘空间工厂单元210被形成以处理半导体晶片来创建集成电路，无尘 空间工厂的清洁度要求可能是显著地苛刻的要求。如图2中所示，处理工 具可以被布置为垂直和水平方式，垂直和水平方式在一些实施方式中可以 被称为矩阵；那就是工具通常定位在离散垂直高度或水平，然后定位在两 种标准垂直限制之间的各种水平位置。随着基板被处理，且各种电器元件， 例如以非限制意义的，晶体管、电阻、和电容器被形成，然后与导电线电 气互连，在一些点，设备结构与它的互连可以被完成。产生的晶片是在无 尘空间工厂中这样的操作的一类实施方式的产品，其作为每个处理步骤的 独立结果。已经完全成形的产品现在可以已经结束它需要在无尘空间工厂 单元210的高度清洁环境中花费的时间。这样完全成形的晶片然后可以准 备以下列方式被进一步处理：即可能需要无尘空间处理，但是显著地不太 严格的清洁要求。无尘空间工厂提供创新的方式来继续这样的处理，这可 能是明显的。在一些实施方式中，相似的基本平面的无尘空间工厂，项目 220通常可以被定位在工厂210的附近周围。这个工厂220的无尘空间280 可以如提到的运行在对比于无尘空间270需要较低清洁度。

处理提到的晶片形式的基板，可以继续在这个第二无尘空间工厂单元 220，经过各种处理步骤，在各种测试和装配类型工具中，如项目225以 示例性意义所描述的。可以被执行的测试的类型包括：在测试设备上测试 晶体管参数，测试其它模拟设备或产生相关结构的测试设备的参数，表示 更大的设备内的电路元件的测试设备的测试，和对完全成形的集成电路关 于它们的功能的各方面的测试。此外，晶片级的测试可以在关于处理的可 靠性方面已经发生了的测试的结构上执行。其它测试类型可以包括特征化 已经发生在基板上的处理的物理方面，像例如物理厚度和例如物理粗糙 度。测试的其它实施方式可以特征化晶片处理的欠缺方面，例如结合微粒、 丢失或处理设备上的附加特征或其它缺欠测量。可能存在对在第一类型的 无尘空间环境中已经被处理的基板可能发生多种形式的测试。

可能发生在工厂环境220中的其它处理可以包括步骤：采用晶片形式 的基板，创建不同形式的第二基板类型，第二基板类型还可能在工厂220 中被进一步处理。这样的第二形式的例子可以包括“芯片”/“管芯”或“集 成电路片”。这些项目通常可以是从晶片形式的基板切出的直线段。可被 实施在将被置于工厂220中的这类工具中的一些示例性处理步骤，包括： 打薄晶片或管芯，切割处理以从晶片形式制成管芯形式。其它例子可以包 括在打薄晶片被执行之后可以被执行的抛光步骤。出于各种目的，晶片也 可以具有沉积在晶片基板的顶部或底部侧的各种薄膜和金属。

可能发生在多基板无尘空间工厂的“装配”部分的其它类型的晶片处 理可以涉及归类为“晶片级封装”步骤的一般处理步骤。在这些步骤中， 打薄，涂层和其它产生互连和封装包元素的处理步骤都在晶片级格式被执 行。

这些步骤的一些，在其它实施方式中可以涉及芯片级封装。例如，管 芯形式的基板可以被附接，胶合，粘贴或粘合到各种形式的金属或绝缘体 包装。管芯被安装到的包可以典型地具有电引线，电引线在绝缘和气密密 封区域之间从它们引出。从集成电路到封装引线的金属线的连接可以与很 多处理一起发生，例如，包括，引线接合和倒装晶片或焊接凸点处理...在 一些处理中导电粘合剂、环氧树脂或糊剂可以被应用。热加工和退火可以 在晶片、管芯或封装管芯形式上完成。在封装技术中，可能存在许多其它 类型处理标准，封装技术包括在示例性工厂220中的不同类型的工具制造。

可能发生与各种3D封装方案相关的更复杂的管芯处理，其中最终产 品在一些实施方式中可以具有彼此堆叠的多级管芯。驱动用于处理的各种 类型的工具制造的一些示例性处理类型包括：经过处理的直通硅、芯片叠 积、插板连接，等等。如所提到的，无论各种封装方案的复杂，管芯形式 的基板的处理可以发生在无尘空间工厂环境中。

进行到图3，项目300，示出了配置无尘空间工厂以处理不同类型的 基板的不同方式的表示。以项目200的类似的方式，存在两种不同的工厂 单元用于不同的无尘空间类型。项目310可以以示范性意义代表无尘空间， 其具有高清洁规格，与将集成电路处理成半导体基板相一致。此外，项目 320可以代表与“装配”处理相一致的较低清洁规格无尘空间环境。如项 目330所示，通过插入物理隔离，两个清洁环境可以被形成在这个实施方 式类型，具有基本平面的工厂类型。项目330可以和墙一样简单，或者如 所示，可以是在每个工厂构件上的两个墙，并且在其之间具有各种运行设 备。如前面提到，通过符合本文的技术各种类型和气流导向，可以存在建 立无尘空间环境的清洁度的多种方法。

形成并列复合无尘空间工厂的无尘空间组合的示例性类型。

在图4中，存在无尘空间工厂的各种实施方式和这些类型的一些示例 性推导，针对环境的清洁度的不同需求，其形成了具有与处理基板相关联 的多个无尘空间环境的工厂，其中多个环境在并列的位置。项目410和420 描绘了简单的环形、管状无尘空间工厂。项目410是圆环形管状无尘空间 工厂，项目411可以代表在这样工厂中主要无尘空间的典型位置。项目420 可以代表直线环形管状无尘空间工厂，带有如项目421表示的其示例性主 要无尘空间。

从两个基本无尘空间工厂类型410和420，许多附加工厂类型可以通 过基本类型的截切形成。截切可以导致具有如项目431的示例性主要无尘 空间的半圆形工厂430。项目420的截切可以导致基本上是平面的无尘空 间工厂，相似于前面图中讨论的，其中主要无尘空间由项目441表示。并 且在另一个非限制性例子中，类型450的无尘空间工厂可以由类型420的 截切产生，其中它也可以具有项目451所指示的主要无尘空间。

当这些不同的工厂类型与它们自身的副本或其他类型的无尘空间工 厂相结合，新类型的无尘空间的无尘空间工厂可以产生，其是多个无尘空 间环境的合成物。描述了很多组合体中的一些。例如，项目460可以表示 类型430的第一工厂与类型460的第二工厂的组合。项目461可以表示在 这个合成工厂460中的第一无尘空间环境，项目462可以表示无尘空间环 境的第二类型。可选地，项目470可以由工厂类型440的两个版本的组合 形成，其中两个不同的主要无尘空间环境如项目471和472所示。这个工 厂与在项目300中描述的工厂的类型共有相似性。另一个示例性的结果可 以源自类型440的两个工厂的组合，如项目480中所示。项目480可以具 有两个不同的主要无尘空间区域，项目481和482。并且，在一些实施方 式中，项目483可以表示第三无尘空间区域。可能明显的是，组合两个不 同无尘空间单元以形成复合工厂的普遍性可以被扩大到覆盖由3个或更多 工厂无尘空间单元的组合体形成的工厂。

用于处理多个基板类型的无尘空间环境中的多个自动化系统。

用于处理多类型基板的另一种类型无尘空间环境可以由图5中的项目 500表示。在这个类型的工厂510中，可以只存在一个如项目570表示的 无尘空间环境。在一些实施方式中，这个无尘空间可以通过从墙555或经 过墙555到墙560流动的单向气流限定，其中墙545和565是平墙壁。可 能清楚的是，前面描述的各种多样性可以包括与本文中本发明的技术一致 的技术。并且在一些实施方式中，可能存在工具端口550，其显著地驻留 在无尘空间570中，无尘空间570在一些实施方式中可以被称为工厂无尘 空间，然而工具主体540驻留在这个第一无尘空间570之外。

在一些实施方式中，无尘空间环境570的清洁度对于工厂环境中的任 何处理可以统一地是在要求最高规格。因此，在这样的实施方式中，环境 可以超过在其内执行的其它处理步骤的需要。因为在环境中可能存在多个 类型的被处理的基板，例如，晶片形式和管芯形式，其中可能需要是出现 两种不同类型的自动化以将基板从工具端口移动到工具端口。例如，项目 520可以表示能够通过使用机械臂521移动晶片载体的机器人。并且，项 目530可以表示通过使用不同的机械臂531能够从工具端口到工具端口移 动管芯载体的一块自动化。在这个类型的工厂中，在一些实施方式中，可 能存在在其上具有两种不同类型工具端口的工具，一个与处理第一类型基 板(例如晶片载体)一致，另一个能够处理管芯载体。

在一些实施方式中，以非限制性意义的，这种工具可以包括用于将晶 片切成管芯的工具。在这个情况下，载体与晶片一起通过例如项目550示 出的一个端口被输入到工具，然后管芯载体可以通过工具端口551离开工 具。

处理多个基板的其它方式，例如可以包括将基板载体从外部区域带到 如项目580的无尘空间工厂的工具，然后通过工具端口将它们放置到无尘 空间环境中。以相似的方式，在各种类型的载体中的基板也可以经过处理 工具从工厂环境退出到如580一样的外部环境。可选地，可能存在其它方 法来直接地通过无尘空间墙，例如通过墙545，直接地引入基板载体到无 尘空间环境或者移除基板载体。

在任何无尘空间工厂实施方式中，其中多类型基板在单一类型的无尘 空间环境内被处理，其中可能存在对多类型自动化的需要。对于在项目500 中示出的单一工厂环境的类型，或者可选地，对于前面示出的多个基板类 型被处理的合成类型来说，这可能是正确的。可能清楚的是，另一个实施 方式可以推导，其中自动化设备，例如项目520，能够处理多个基板载体 类型。

可以在合成无尘空间工厂内处理的载体的类型

进行到图6，存在被列举描述的多个基板载体。在项目610，描述了 示例性基板载体，其中包括了一个611基板片。在一些实施方式中，基板 片可以包括半导体晶片，其中晶片具有大约2英寸的尺寸。在其它实施方 式中，基板片可以包括半导体晶片，其中晶片具有8、12或18英寸的尺 寸。还在其它实施方式中，基板片可以是圆形的、正方形的或片状的，其 包括半导体、金属和/或绝缘材料。

其它类型的载体可以具有包含大量基板片的能力。例如，项目620可 以表示多个基板载体，其中项目621是多个基板。可能存在多个类型的基 板，其包括但不限制于在前面单一基板载体的讨论中讨论的类型。这样的 载体的一些例子可以包括在半导体工厂中的SMIF容器和FOUPS。

正如在前面讨论中提到的，一些基板类型可以从已经被切成较小的部 分的较大基板的几块中来定义。这些块可以围绕在各种类型载体中被携 带。例子可以是“华夫包”630，其中载体具有多个井或腔631，分隔的基 板可以被放置在井或腔631中，然后被携带用于进一步处理。

无尘空间工厂可以能够处理许多类型的基板，其中基板处理需要发生 在清洁环境中，这是明显的。尽管已经包括了某些基板的例子，但是本发 明的精神意在包括所有不同类型的可以在无尘空间工厂中被处理的基板 的内含物。

所选术语的术语集

空气接收墙：从无尘空间接收气流的无尘空间的边界墙。

空气源墙：进入无尘空间的清洁气流的来源的无尘空间的边界墙.

环形的：由两个封闭的形状之间的区域的边界定义的空间，其中一个 封闭的形状在另一个封闭的形状的内部。

自动化：用于实现自动操作、控制或运输的技术和设备。

大厅：缺少很大部分支撑梁和墙的大开放无尘室空间，其中工具、设 备、操作者和生产材料驻留于此。

批次：一起作为实体被操作或被处理的多个基板的集合。

边界：两个不同的空间之间的边界或限制，在本文大多数情况下，其 为具有不同的空气微粒清洁度水平的两个区域之间的边缘或限制。

圆形：接近或近似于圆形的形状。

清洁：没有污垢、沾污或杂质的状态，在本文大多数情况下，指的是 污染物的颗粒物和气体形式的空气中较低水平的状态。

无尘空间：由边界与外界空气空间分离的清洁的空气的体积，

无尘空间工厂：工厂，其中基板的处理发生在不是典型无尘室的无尘 空间中，在多数情况下，因为在主要无尘空间内没有地板和天花板直接在 每个工具主体的水平之上或之下；在下一个工具主体水平达到或者直接地 高于或者低于第一工具主体之前。

无尘空间，主要：无尘空间，它的功能，除了其它功能，是在工具之 间进行运输作业。

无尘空间，次要：无尘空间，其中作业不是运输，而是存在其它功能， 例如，工具主体可以被定位在其中。

无尘室：无尘空间，其中边界与墙壁、天花板和地板一起被形成为房 间的典型方面。

无尘室工厂：工厂，其中，基板从工具到工具的主要移动发生在无尘 室环境；典型地具有单一水平的特征，其中工具的多数不位于周边。

核心：维持在不同的清洁水平的标准无尘室的分割区域。核心的典型 的应用是用于放置处理工具。

切割：将基板的部分切成较小的离散实体(有时被称为集成电路片、 芯片或管芯)的过程。

管道：用于传送基板的封闭通路或通道，尤其是用于液体或气体，在 本文典型地用于空气的输送。

外壳：典型地形成无尘空间的外边界的封闭结构。

工厂(或工厂)：由工具、设施和无尘空间组成的实体，用于处理基 板。

工厂无尘空间：无尘空间工厂的部分，其中发生基板从工具到工具的 主要移动；其是主要无尘空间环境而不是无尘室环境；典型地具有多个水 平特征，其中多数的工具定位在外围。当在单个位置存在多个工厂无尘空 间时，它们可以被空间地分离和/或具有主要无尘空间的不同特征，例如， 诸如不同的环境颗粒水平例如。

装配：将处理工具和自动化安装到新无尘室的过程，它被设计为包含 处理工具和自动化。

法兰：突出的边、缘、肋状物或环圈，用来固定对象，将其保持在合 适位置，或将其依附到另一个对象。本文也典型地密封附接物周围的区域。

折叠：添加或更改弯曲的过程。

HEPA：代表高效率微粒空气的缩写。用来定义用于清洁空气的过滤 系统的类型。

水平的：垂直于或者接近垂直于重力方向的方向。

作业：在工厂中被确定为处理单元的基板或单个基板的集合。这个单 元与从一个处理工具到另一个处理工具的运输有关。

层流：当流体在平行层流动，如同在无尘室或无尘空间空气的理想流 动中的情况一样。如果体积的显著部分具有这样特性，由于物理障碍或其 它原因，即使一些部分可能是动荡的，那么流动可以被特征化为在流层状 态或作为层状。

物流：包含将作业从一个处理步骤运输到下一个的步骤的一般步骤的 命名。物流也可以包括定义校正工具以执行处理步骤和处理步骤的调度。

矩阵：基本上平面的定向，在某些情况下，例如工具主体，其中元件 沿着两条正交轴方向以离散间隔定位。

多面的：有多个面或边缘的形状。

非分段空间：连续的外部边界内的封闭空间，其中外部边界上的任何 点都可以用直线来连接到外部边界上的任何其它点，这样的连接线不需要 越过界定义该空间的外部边界。

穿孔的：具有孔或穿透表面区域。本文中，所述穿透允许空气经过表 面流动。

周边的：外围的或与外围相关的。

外围：相对于无尘空间，指的是该无尘空间的边界墙上或附近的位置。 位于主要无尘空间的外围的工具可以在下面相对于主要无尘空间的边界 墙的三个位置的任何一处具有其主体：(i)所有主体可以位于主要无尘空 间外面的边界墙的一侧，(ii)工具主体可以与边界墙相交，或者(iii)所 有工具主体可以位于主要无尘空间里面的边界墙的一侧。对于所有这三个 位置，工具的端口在主要无尘空间内部。对于位置(i)或(iii)，工具主 体相邻于或接近边界墙，接近是相对于主要无尘空间的总体尺寸的术语。

平面的：具有近似于平面的特性的形状。

平面：包含连接在其上任意两点的所有直线的表面。

多边形：具有由三条或更多的线段界定的封闭图形的形状。

处理：一系列在产品的制作或处理中执行的操作，本文中主要指在基 板上的所述操作的执行。

机器人：机器或设备，其自动地操作或通过遥控来操作，它的功能通 常是执行移动在工具之间的作业的操作，或者处理工具中的基板的操作。

圆形：连续曲率的任何封闭形状。

基板：形成产品的，支持其本身和在其上执行的处理的结果的主体或 基层。

工具：设计为执行一个处理步骤或多个不同的处理步骤的制造实体。 工具可以具有与用于处理基板的作业的自动化相连接的能力。工具也可以 具有单个或多个完整的腔室或处理区域。必要时工具可以连接设施支持， 且可以合并必要的系统用于控制其处理。

工具主体：工具除了形成其端口的部分之外的那部分。

工具端口：形成用于将要被工具处理的作业进行出或进的点的工具的 那部分。因此，端口提供工具的任何作业处理自动化的接口。

管状的：具有可以被描述为沿着其垂直方向进行投影成任何封闭的图 形，并在某种程度被掏空的形状。

单向：描述了具有通常沿着特定方向的趋向行进的流动，即使不完全 以直线轨迹行进。在清洁的气流中，单向特性是很重要的以确保颗粒物质 被移出无尘空间。

通畅的可移动性：指依据本发明构造的工厂的几何性质，其提供相对 畅通的路径，通过该路径工具可以被移除或安装。

实用工具：广义的术语，其涵盖创建的或用来支持工厂环境或它们的 工具的实体，而不包括处理工具或处理空间本身。这包括电力、气体、气 流、化学品(和其它散装物料)和环境控制(如，温度)。

垂直：平行或接近平行于重力方向的方向。

虽然本发明已经结合具体实施方式进行了描述，但是明显的是，对于 本领域普通技术人员来说，根据前面的说明书，很多替换、修改和变化是 明显的。因此，本说明书旨在涵盖落入它的精神和范围内的所有这样的替 换，修改和变化。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种生产基板的方法，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；

对第二工具中的所述基板执行第二处理；

以及，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。

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；

将所述基板载体放置进所述第二工厂无尘空间。

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。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

所述第一类型的基板载体包含半导体晶片；以及

所述第二类型的基板载体包含半导体晶片的部分。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

提供一种形式的自动化，用于在所述第一工厂无尘空间内移动至少两 种不同类型的基板载体。

10.根据权利要求2所述的方法，还包括：

固定包括第五边界和第六边界的第三工厂无尘空间；

从所述第一工厂无尘空间移除所述基板载体；

将所述基板载体放置进所述第三工厂无尘空间。

11.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行反应离子刻蚀步骤以形成通过硅通孔。

12.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具对所述基板执行电力测试处理。

13.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行焊料回流处理。

14.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行基板磨削处理。

15.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行基板抛光处理。

16.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行环氧涂层处理。

17.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行引线接合处理。

18.根据权利要求10所述的方法，其中：

在所述第二矩阵中的工具执行切割处理。

19.一种生产基板的方法，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 部分地位于工厂无尘空间中，所述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；

提供两种不同形式的自动化，用于在所述工厂无尘空间内移动两种不 同类型的基板载体；

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 第一基板存储在基板载体中；

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；

对所述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

对所述第二工具中的所述基板执行切割处理，以创建第二种类型的基 板。

20.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。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

根据第19条声明（1）

 

如在应用中所示，本无尘空间工厂设施的新颖性包括基于基板的晶片的历史上分段处理的组合，基于基板的晶片的测试，和切割与被切割的基板的组装处理。更一般地，新颖性涉及在单个设施中的无尘空间工厂内的多个基板类型的处理。

基于组合定义新的无尘空间的一种方式是通过组装两个无尘空间工厂单元，每个都有不同的清洁度等级以执行不同的半导体处理和装配处理。由于最初的权利要求构成的方式，可能存在一些混乱。为了更好地阐明这个特定的环境组合，原权利要求3的限定被添加到原权利要求1以清楚地定义在单个设施中具有新颖性的多个类型的主要无尘空间的基于设施的唯一无尘空间工厂。通过修改，明确地指出，不同级别的环境指主要无尘空间区域，例如，其中基板在工具容器位置之间被传输并且在主要无尘空间和次要无尘空间可能不存在差异。这种组合基于现有技术是不能被预测到的。

工具和基板载体的定义，也可能被读者混淆。申请人主张，既根据对本领域现有技术状态接受的理解，也根据在本申请中的描述和定义，处理工具和基板载体是不同的元素。然而，为了进一步阐明区别，并突出基于无尘空间工厂形成新颖性的设施的意图，权利要求19也通过增加文字“提供两种不同形式的自动化，以用于在所述工厂无尘空间内移动两种不同类型的基板载体”和“创建第二种类型的基板”来进行修改。这些增加进一步阐明处理不同类型基板的自动化的不同形式的新颖性，其中不同形式和类型可以存在于无尘空间工厂设施里的单个工厂无尘空间内，无尘空间工厂设施组合多个类型的基板的处理。