[发明专利]具门闩及气密结构的前开式晶圆盒

说明书

技术领域

本发明是关于一种前开式晶圆盒，特别是关于一种于门体内部配置有 门闩且门体内表面有可充气的气密件的前开式晶圆盒。

背景技术

半导体晶圆由于需经过各种不同流程的处理且需配合制程设备，因此 会被搬运到不同的工作站。为了方便晶圆的搬运且避免受到外界的污染， 常会利用一密封容器以供自动化设备输送。请参考图1所示，是已知技术 的晶圆盒示意图。此晶圆盒是一种前开式晶圆盒(Front Opening Unified Pod，FOUP)，是具有一盒体10及一门体20，盒体10内部是设有多个插槽 11可水平容置多个晶圆，且在盒体10的一侧面是具有一开口12可供晶圆 的载出及加载，而门体20具有一个外表面21及一个内表面22，门体20 是由内表面22与盒体10的开口12相结合，用以保护盒体10内部的多个 晶圆。此外，在门体20的外表面21上配置至少一个门闩开孔23，用以开 启或是封闭前开式晶圆盒。在上述前开式晶圆盒中，由于半导体晶圆是水 平地置于盒体10内部，因此，在前开式晶圆盒搬运过程中需有一晶圆限 制件(wafer restraint)，以避免晶圆因震动而产生异位或往盒体10的开 口12方向移动。

请参考图2所示，是一美国公告专利6,736,268所揭露的一种前开式 晶圆盒的门体示意图。如图2所示，门体20的内表面22配置有一凹陷区 域24，此凹陷区域24是从内表面22的顶端221延伸到底端222且是在左 右二个门闩结构230(于门体内部)之间，而在凹陷区域24中再进一步配置 有晶圆限制件模块，此晶圆限制件模块是由左右二个晶圆限制件100所组 成，而在每一个晶圆限制件100上是具有多个晶圆接触头110，以利用此 晶圆接触头110顶持其相对的晶圆，避免晶圆在传送过程中因震动而异位 或往盒体的开口方向移动。然而，上述晶圆限制件模块是设置于门体20 内表面22的凹陷区域24之中，这使得晶圆仅能贴平门体20其内表面22 或仅能稍微落入凹陷区域24，无法有效地让晶圆落入凹陷区域24以缩短 前开式晶圆盒前后径的尺寸。此外，晶圆限制件模块与晶圆摩擦所产生的 微粒粉尘容易累积在凹陷区域24内，在清洁上需先把晶圆限制件模块与 门体20内表面22的凹陷区域24分离，如此反复的分离及组装，容易造 成晶圆限制件模块的松脱。

此外，于另一件美国专利5,711,427中是揭露出前开式晶圆盒的门体 20其门闩结构230示意图。如图3所示。门体20与盒体10的结合方式主 要是在门体20中(即外表面21及内表面22之间)的两侧分别设置活动式 插梢231，且在盒体10开口处的边缘附近设有插孔(未显示于图中)可与插 梢231相对应，并利用设于门体20外表面21上的门闩开孔的转动，使插 梢231与插孔互相结合进而达到将门体20固定于盒体10的目的，其中利 用门闩开孔的转动来控制插梢231的往返活动是通过一个圆形的凸轮 (cam)232即可达成。

而在半导体厂的实施操纵中，前开式晶圆盒的开启主要由一晶圆装载 机构(未显示于图中)，晶圆装载机构是至少具有一开启闩(未显示于图 中)，晶圆装载机构是利用此开启闩插入前开式晶圆盒的门体20外表面21 上的门闩开孔23，并转洞凸轮232以带动活动式插梢231完成开启或是封 闭前开式晶圆盒。

另外，其它已揭露的前开式晶圆盒的门体中的门闩结构的美国专利还 有US5,915,562、US5,957,292、US6622883 and US6902063等。这些门闩 结构为了使门体与盒体接合时，达到气密的目的，其活动式插梢会在纵向 方向上产生位移，以便由活动式插梢将一弹性的气密件卡固，以期同时达 到关闭前开式晶圆盒以及气密的目的。然而，这些已知的门闩专利皆是由 复杂的机械结构来组成，除了会增加故障率外，也会在操动的过程中，产 生太多的机械摩擦，而造成晶圆的污染；此外，经由活动式插梢的位移来 卡固弹性气密件，其气密的效果欠佳，无法长时间保持气密。