一(yī)，概述
降低(dī)造價及運(yùn)行費用(yòng)是潔淨(jìng)室設(shè)計所(suǒ)追求(qiú)的(dí)目標，當加(jiā)強汙(wū)染(rǎn)控製會(huì)帶來質(zhì)量的(dí)提高時(shí)尤其(qí)如此。因此，各(gè)種(zhǒng)稱為(wéi)“隔離裝置”“屏障(zhàng)技術”“微環境(jìng)”的設(shè)施不斷湧現(xiàn)出(chū)來(lái)。“微環(huán)境”是半導(dǎo)體工業(yè)中(zhōng)常用的術(shù)語，“隔離裝置(zhì)”“屏(píng)障技(jì)術”則在生物潔(jié)淨如製(zhì)藥(yào)工業中經常用到(dào)。
各種(zhǒng)淨(jìng)化級別(bié)的潔(jié)淨室(shì)實(shí)際上就是一種隔離(lí)裝置，使(shǐ)加(jiā)工工(gōng)藝及(jí)其加(jiā)工(gōng)的產(chǎn)品遠離汙染(rǎn)，提(tí)高(gāo)產品(pǐn)的優(yōu)良(liáng)率(shuài)。可(kě)以說(shuō)，潔(jié)淨技(jì)術就(jiù)是隔(gé)離技術(shù)。在(zài)潔淨技術的(dí)發展中曾(zēng)依(yī)次使(shǐ)用過四種半(bàn)導(dǎo)體工(gōng)業中的(dí)潔淨室(shì)模式，分(fēn)別(bié)是：全室型(xíng)，混合型(xíng)，潔淨隧(suì)道(dào)型(xíng)和潔(jié)淨管道(dào)型。

上(shàng)圖中，a為全室型(xíng)；b為(wéi)混(hùn)合(hé)型(xíng)；c為潔淨(jìng)隧道型；d為潔淨管道型
從上(shàng)麵提到的四種潔淨方(fāng)式或四(sì)代(dài)解精髓的發(fā)展方式可以看出，潔淨技(jì)術的(dí)發展反向(xiàng)就(jiù)是(shì)在努力提(tí)高潔淨(jìng)度等級(jí)的同時(shí)，盡可能的(dí)減(jiǎn)少(shǎo)超潔淨區域的容(róng)積(jī)，降(jiàng)低潔(jié)淨廠(chǎng)房的(dí)造(zào)價和運行費用，達到(dào)小化生產(chǎn)成(chéng)本的(dí)目的(dí)。
二，微環境
微(wēi)環(huán)境就是(shì)利用(yòng)物理屏障(zhàng)將(jiāng)關鍵(jiàn)的生(shēng)產區(qū)域加(jiā)以隔離(lí)，免(miǎn)遭(zāo)汙染，並未其提(tí)供質量好的空(kōng)氣。而(ér)隔離區(qū)域以外的其(qí)它(tā)區域，獲得(dé)的空氣質量可以不(bù)如微環境(jìng)那樣好，見(jiàn)圖所示(shì)：
        
左(zuǒ)圖(tú)是不(bù)帶微環(huán)境的(dí)常規(guī)潔淨室設計(jì)圖。在潔(jié)淨室中(zhōng)，在工(gōng)作(zuò)人(rén)員將(jiāng)矽(guī)晶(jīng)片(piàn)從一個設備移到另(lìng)一個設備的地方，係統提供(gōng)了大量的(dí)單(dān)向(xiàng)流空氣(qì)，以保(bǎo)證好(hǎo)的空(kōng)氣條件(jiàn)（即圖中的白色部(bù)分(fēn)，ISO 3級(jí)水(shuǐ)平(píng)）。用(yòng)隔板與設備(bèi)隔開(kāi)的服(fú)務(wù)區，則提供質量(liáng)較低(dī)的空(kōng)氣(qì)（即(jí)圖(tú)中的(dí)陰影部分，ISO 6級水(shuǐ)平(píng)）
右圖(tú)是使用了(liǎo)微環(huán)境的設(shè)計(jì)圖。由微(wēi)環(huán)境(jìng)提供高質量的環境條件（圖(tú)中(zhōng)白(bái)色部分(fēn)，要(yào)求(qiú)為ISO 3級），而在生產區和(hé)服務(wù)區均隻提供(gōng)了質量(liáng)較(jiào)低的(dí)空(kōng)氣(qì)（圖中(zhōng)陰影(yǐng)部分(fēn)，要求為ISO 6級或(huò)更差些(xiē)）。可以看(kàn)出，這種使(shǐ)用(yòng)了(liǎo)微(wēi)環(huán)境(jìng)的設(shè)計(jì)可以大大降低整個係統(tǒng)的送風(fēng)量，既保(bǎo)證了工藝(yì)區域(yù)要(yào)求的空(kōng)氣(qì)潔(jié)淨度(dù)，又(yòu)降低了能量(liáng)消(xiāo)耗。
三，SMIF/微環(huán)境(jìng)係統(tǒng)
微(wēi)環(huán)境(jìng)和(hé)SMIF不(bù)*是一回事。使用(yòng)微(wēi)環(huán)境(jìng)是(shì)將加工(gōng)物件(jiàn)如矽晶(jīng)片從暴露(lòu)的區域(yù)裏(lǐ)隔(gé)離開來(lái)，免(miǎn)遭(zāo)汙(wū)染；同時，還可以專門設(shè)計一種(zhǒng)運載晶片的載體在工藝設備之間運送(sòng)矽晶片，用(yòng)來防(fáng)止矽晶片在運(yùn)送的途中(zhōng)被(bèi)外(wài)部的空(kōng)氣(qì)汙染(rǎn)。這(zhè)種(zhǒng)專門(mén)設(shè)計的載體(tǐ)就(jiù)是(shì)“標準機(jī)械接口，即SMIF”。
SMIF/微(wēi)環(huán)境係統(tǒng)是SMIF與微環境(jìng)結(jié)合在一(yī)起，形成(chéng)一個獨立的工作單(dān)元(yuán)。是(shì)由(yóu)SMIF係統(tǒng)，淨化(huà)設備(bèi)，圍擋結構組(zǔ)成，如(rú)圖所(suǒ)示：

SMIF係統是個自動(dòng)化機(jī)械裝置(zhì)，是自(zì)動物料(liào)搬運係統(tǒng)的三個組(zǔ)成(chéng)部分裏的一部(bù)分(fēn)。下麵從(cóng)200mm吊艙(cāng)來(lái)談(tán)SMIF。使用(yòng)SMIF的工(gōng)廠(chǎng)使用了封(fēng)閉式吊艙，在每一台(tái)設備(bèi)上都有一個標(biāo)準(zhǔn)的裝載接口(kǒu)來(lái)打開(kāi)吊(diào)艙(cāng)。此外，與SMIF組合的每(měi)一(yī)台設(shè)備都(dū)有一(yī)個微(wēi)環(huán)境，當晶(jīng)片(piàn)從(cóng)吊艙中搬出後(hòu)，這個微環境(jìng)為(wéi)晶片提(tí)供(gōng)了一(yī)個潔淨的(dí)環境(jìng)。因為SMIF的(dí)吊艙有通用的(dí)自動(dòng)化接口，而(ér)且晶片(piàn)一直與(yǔ)工(gōng)廠中(zhōng)吊艙移(yí)動時產(chǎn)生的(dí)潛在(zài)汙染保(bǎo)持隔(gé)離，SMIF的吊艙非常適合AMHS。可見SMIF是與(yǔ)200mm吊(diào)艙聯(lián)係(xì)在(zài)一起的。
與(yǔ)200mmSMIF概(gài)念(niàn)類(lèi)似，300mm的FOUP將(jiāng)吊(diào)艙密(mì)封(fēng)在一個可控製(zhì)的環境內(nèi)，而(ér)且(qiě)用於操作SMIF吊艙(cāng)的同樣(yàng)類型(xíng)的機械手(shǒu)也用於工(gōng)廠內(nèi)的(dí)自(zì)動搬運FOUP。FOUP和SMIF在(zài)概(gài)念上主要有(yǒu)兩點不同(tóng)：一是FOUP的(dí)開門(mén)在(zài)前(qián)麵，而(ér)SMIF的吊(diào)艙在(zài)底(dǐ)板開(kāi)門(mén)；二(èr)是(shì)FOUP內部有一(yī)個內嵌(qiàn)的(dí)晶圓(yuán)片(piàn)夾，而(ér)SMIF吊艙內(nèi)部是一(yī)個可(kě)以(yǐ)移動的晶(jīng)圓片(piàn)夾。
矽(guī)晶片在(zài)工藝設備之間的運(yùn)送是靠(kào)一種(zhǒng)標(biāo)準機(jī)械(xiè)接(jiē)口箱(xiāng)（SMIF）來(lái)進行(háng)的，這(zhè)些(xiē)接口箱(xiāng)通過標準機(jī)械接口的(dí)插(chā)槽卡(qiǎ)在機(jī)器(qì)上(shàng)。晶(jīng)片(piàn)在(zài)機(jī)器(qì)上加工之後，又放回到接(jiē)口(kǒu)箱，並(bìng)與(yǔ)機(jī)器(qì)分(fēn)離(lí)，再送(sòng)到(dào)另一台機(jī)器上，放入其接口中(zhōng)。接口(kǒu)箱可(kě)以(yǐ)由人(rén)工搬運(yùn)，也可以(yǐ)由自動化(huà)運(yùn)輸係(xì)統運輸(shū)。
四，SMIF的組成
SMIF係(xì)統有三個主要部件：SMIF吊艙，SMIF活(huó)動(dòng)臂以及帶潔淨空(kōng)氣(qì)供(gōng)應(yīng)的設(shè)備密(mì)閉罩。

SMIF吊艙是一個特別設計(jì)的密(mì)閉容器(qì)，它(tā)有兩個特點(diǎn)：一個是(shì)密封(fēng)出入口(kǒu)門的密(mì)封墊，另一個是*包(bāo)圍晶片(piàn)盒(hé)的活動襯裏。襯(chèn)裏采用(yòng)特殊(shū)性質(zhì)的材(cái)料製成，可(kě)以提供(gōng)一個(gè)特(tè)殊的(dí)局部(bù)並(bìng)將對SMIF吊艙進行清潔(jié)的需(xū)要減至(zhì)小(xiǎo)。盒中晶片的安全(quán)通(tōng)過一個有效(xiào)的止動器(qì)保證(zhèng)，
止動器可自動(dòng)縮(suō)回使(shǐ)晶(jīng)片盒進出吊艙。
SMIF臂由特殊(shū)設(shè)計的(dí)機器(qì)人(rén)組成，它能*將晶片(piàn)盒自(zì)動取(qǔ)出和(hé)放置到設備(bèi)的(dí)變址(zhǐ)器上(shàng)。這(zhè)樣(yàng)，在(zài)晶片盒(hé)運(yùn)送(sòng)過程中(zhōng)，可(kě)使沉降在晶(jīng)片(piàn)上的粒(lì)子(zǐ)減(jiǎn)至少。對於(yú)各類(lèi)加工設(shè)備的適應性，該(gāi)係統具(jù)有(yǒu)通用晶(jīng)片(piàn)盒(hé)放(fàng)置能(néng)力(lì)。
SMIF密閉罩是一種硬質(zhì)的屏障物(wù)，將工藝設備圍在(zài)其(qí)中(zhōng)，類(lèi)似一個小(xiǎo)型(xíng)的潔淨島(dǎo)，可以實(shí)現加工(gōng)設備與外(wài)界環(huán)境的(dí)隔離(lí)。加(jiā)工設(shè)備的隔離(lí)區可以達到(dào)優於1級(jí)的潔淨環境（FFU中安裝的是(shì)ULPA過濾器(qì)）。SMIF臂通(tōng)過SMIF出入(rù)口為晶(jīng)片(piàn)盒進入(rù)隔離(lí)設備(bèi)環境提(tí)供一種方式，並(bìng)且沒有(yǒu)來自(zì)外(wài)部環境的影響。SMIF密(mì)閉(bì)罩由(yóu)FFU，結構(gòu)框(kuàng)架和透明麵板(bǎn)組成。
上圖(tú)所示(shì)的是晶片盒正(zhèng)裝入(rù)吊艙(cāng)的情(qíng)況，節點表(biǎo)示出入(rù)口與(yǔ)SMIF吊艙門(mén)之(zhī)間的SMIF密封。