[发明专利]一种用于运输和存储半导体基片的密封封闭体

说明书

技术领域

本发明涉及特别是在制造微电子元件、例如用于制造微电子机械系统 (MEMS)或光微电子机械系统(MOEMS)的元件的各步骤过程中的基 片的运输和存储的领域。本发明更具体地涉及一种用于运输和存储这种半 导体基片的密封封闭体，所述基片一般具有多边形的玻璃掩模或圆形的半 导体材料薄片例如硅片的形式。

背景技术

在不同的制造步骤之间，基片在包含受控的气体环境的密封封闭体中 被运输和被存储，该受控的气体环境保护基片不受存在于洁净室中的气体 环境的污染。通常情况下，封闭体容纳一个基片(硅片的直径为200毫米 (mm)或300mm)或者堆叠的多个基片。现在，通常使用的密封封闭体 容纳1到25个基片。每个基片搁置在一单独的支承部上，且基片彼此之间 以最小化的间隔相分隔，以获得小尺寸的存储封闭体。

这种密封封闭体借助于气闸或机械手机构与制造设备的进/出接口相 联。第一机械手将基片从运输密封封闭体运输到加载舱。加载舱被置于低 压下。随后，运送舱的机械手将基片从加载舱运输到加工舱。当位于加载 舱中或运输封闭体中时，在基片下方的可用空间必须足够大，以使机械手 的臂首先能够在基片下方经过。随后，该臂必须能够升起得足够高，以使 得基片不再停留在其支承部上，而是搁置在机械手的臂上，该臂随后可将 基片移向加工舱。

可以理解，能够满足上述限制条件的密封封闭体体积很大。然而，由 于制造和维护洁净室的成本，使得在洁净室中用于存储的可用空间很小。 可被存储在其中的封闭体的数量、以及因此基片的数量是有限的。因此， 减小这种密封封闭体的尺寸是适宜的。

专利文献US-2002/018 703描述了一种包括一加工舱的装备，所述加 工舱与运送舱相连，而运送舱与加载舱相连，所述加载舱分别容纳有一用 于暂时地存储半导体基片的盒。加载舱通过基片运输机构连接到一具有用 于接纳基片的存储格间的搁架上。机械手将基片从存储舱运送到位于加载 舱内的盒中。包含在盒中的一机构包括多个托架和用于支承托架并引导它 们移位的机构。为了将基片插入盒中和/或从盒中取出，支承基片的托架在 支承及引导机构的作用下——该支承和引导装置将位于所选托架任一侧的 堆叠的托架移开——移动离开其它托架。锁定装置将托架锁定在一位置， 使得该托架与就位于其上方和下方的相邻的托架隔开。这样，该托架便可 容易地到达，以通过机械手进行操纵。

另外，密封封闭体必须能使基片周围保持受控的气体环境，以免它们 在运输和存储阶段受到污染。在不同的加工阶段之间，薄片可数周地保持 在半导体制造单元中。在此期间，半导体基片需要被保护，以避免遭受来 自洁净室及来自基片自身的任何污染。这就是制定规程以在受控的气体环 境下在密封封闭体中运输和存储它们的一个原因。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于半导体基片的运输和存储的密封封闭体 结构，而同时在基片周围存在空间，使得基片能够通过现有装备中通常使 用的机械手机构插入封闭体中或从封闭体中取出。

另外，本发明的封闭体必须能使基片周围保持受控的气体环境，以防 止它们在运输和存储阶段被污染，通过简单而廉价的方式确保足够的密封。

最后，运输封闭体必须能够与普通的制造设备的加/卸载接口相联。

本发明提供了一种用于运输和存储半导体基片的密封封闭体，该封闭 体包括一密封的容纳部和位于所述容纳部内的支承机构，且包含用于支承 所述基片的托架，该封闭体的特征在于，所述容纳部包括两个接触的半壳， 所述半壳分开以打开所述容纳部；所述支承机构的每一端分别机械地固定 在所述半壳中对应的一个上。

因此，支承机构的总高度随着容纳部的打开或关闭而变化，所述托架 以相等的距离相间隔。

本发明的密封封闭体具有一旦被关闭即变得紧凑的优点，因此易于存 储和运输。由于其小的内部容积，控制其气体环境较为容易，特别是在污 染方面。另外，减小了其重量和制造成本，且要求与装备之间的小尺寸的 接口。

在一具体实施例中，支承机构包括交替布置的区段和球窝接头。更优 选地，区段和球窝接头的交替布置结构在每一端具有一区段，所述端部区 段中的每一个分别机械地连接到所述半壳中对应的一个上。