CN100529564C - 半导体晶片收纳容器内空气净化装置 - Google Patents

半导体晶片收纳容器内空气净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种将半导体晶片收纳容器内的空气净化的半导体晶片收纳容器内空气净化装置。该空气净化装置是这样工作的：从半导体晶片收纳容器(51)的底板(60)上设的一个呼吸口(58a)排出的、半导体晶片收纳容器(51)内的空气，被吸入备有鼓风机驱动部(1)、除尘用过滤部(2)以及除去水分和化学气体用过滤部(3)的空气净化装置(M)内，通过该空气净化装置(M)除去水分、化学气体和尘埃后的洁净空气(63)，被强行从另一个呼吸口(58b)送入半导体晶片收纳容器(51)，使半导体晶片收纳容器(51)中空气的不断循环净化，从而使半导体晶片收纳容器(51)内保持了洁净状态。

Description

半导体晶片收纳容器内空气净化装置
技术领域
本发明涉及一种用于除去微环境方式下半导体净化室用半导体收纳容器(FOUP)内的水分和化学气体、以净化空气的半导体晶片收纳容器内空气净化装置。
背景技术
随着半导体IC电路的细分，300mm晶片的制造生产线的制造环境也在发生重大变革，设置在制造生产线上的净化室已从过去的提高整体洁净度的球形房间式，改为仅提高晶片周围洁净度的微环境方式。
对于早期生产所用的上述微环境方式下半导体净化室，为降低生产成本，净化室整体的洁净度比原来的技术要低，晶片的运送是在密闭型收纳容器内完成的。这种晶片收纳容器被称为FOUP，其规格成为了国际标准。
然而，上述国际标准的半导体晶片收纳容器存在对水和化学气体的密封不完全，以及在常规的净化室中长时间放置后，净化室内的水分和化学气体会从设在上述的半导体晶片收纳容器底板上的呼吸口侵入至该半导体晶片收纳容器内，附着在晶的表面，导致加工工序产率降低的问题。
此外，形成了有机物膜的晶片加工工序中，由于其收纳在晶片收纳容器内，而附着上该晶片收纳容器内壁上的化学气体。在接下来的工序中，被加工的晶片表面上又再次附着上附着在上述的晶片收纳容器内壁上的化学气体成分，从而导致加工工序的产率降低。
另外，加工工序中水分也会侵入晶片收纳容器内，使晶片表面形成氧化膜，从而导致半导体IC的特性变差。
由于以前没有人使用过，过去的专利文献也完全没有公开过一种能在除去半导体晶片收纳容器内的水分和化学气体的同时，净化空气，然后再次将净化后的空气送入半导体晶片收纳容器半导体晶片收纳容器空气净化装置，因此，有必要对其进行研究。。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的空气净化装置的外壳内分别设有备有鼓风机和鼓风机驱动装置的鼓风机驱动部、备有除尘用过滤器的除尘用过滤部以及除去水分和化学气体用的过滤部，而且上述外壳的上表面上设有突出的吸气嘴和供气嘴；将底板上设有多个呼吸口的半导体晶片收纳容器，装载在上述的空气净化装置上，使上述的空气净化装置的上表面上突出的吸气嘴和供气嘴分别与上述的半导体晶片收纳容器底板的两个呼吸口连接，通过该空气净化装置的作用，将该半导体晶片收纳容器内的空气从一个呼吸口排出，并由吸气嘴吸入上述空气净化装置，除去水分、化学气体、尘埃，成为洁净空气，而上述除去了水分、化学气体、尘埃的洁净空气则从另一个呼吸口送回上述半导体晶片收纳容器内，并随着半导体晶片收纳容器内的空气循环来达到净化空气、保持其洁净状态的目的。
由于本发明采用了上述的手段，从设在半导体晶片收纳容器底板上的一个呼吸口将半导体晶片收纳容器内的空气排出，并吸进由鼓风机驱动部、除尘用过滤部以及除去水分和化学气体用过滤部构成的空气净化装置中，通过该空气净化装置来除去水分、化学气体和尘埃，使之成为洁净空气，再将其强行从半导体晶片收纳容器的另一个呼吸口送回半导体晶片收纳容器内，这样随着半导体晶片收纳容器内的空气循环，可净化空气、保持空气的洁净状态，从而防止晶片表面附着上水分、化学气体和尘埃，其结果是提高了加工工序的产率，使到生产效率得到了提高。
附图说明
图1是本发明实施例1的半导体晶片收纳容器内空气净化装置从正面观察的纵剖面图。
图2是本发明实施例1的半导体晶片收纳容器内空气净化装置从右侧面观察的纵剖面图。
图3是本发明实施例1的半导体晶片收纳容器内空气净化装置从左侧面观察的纵剖面图。
图4是本发明实施例1的半导体晶片收纳容器内空气净化装置的横剖面图。
图5是可装载在本发明的半导体晶片收纳容器内空气净化装置上的半导体晶片收纳容器的纵剖面图。
图6是可装载在本发明的半导体晶片收纳容器内空气净化装置上装载的半导体晶片收纳容器的底面图。
图7显示了本发明的半导体晶片收纳容器内空气净化装置的使用状态的切去一部分后的纵剖面图。
图8是本发明实施例2的半导体晶片收纳容器内空气净化装置的从右侧面观察的纵剖面图。
图9是本发明实施例2的半导体晶片收纳容器内空气净化装置的横剖面图。
图1-9中各附图标记的含义如下：
M---半导体晶片收纳容器内空气净化装置
1---鼓风机驱动部
2---除尘用的过滤部
3---除去水分和化学气体用的过滤部
4---第一外壳
6---鼓风机
7---鼓风机驱动装置
9---吸气嘴
15---供气嘴
16---第二外壳
17---粒状滤材
28---连接固定用具
51---半导体晶片收纳容器
58a、58b---呼吸口
60---底板
63---洁净空气
具体实施方式
本发明的半导体晶片收纳容器内空气净化装置的工作方式是：从设在半导体晶片收纳容器底板上的一个呼吸口将半导体晶片收纳容器内的空气排出，并吸进空气净化装置中，通过该空气净化装置来除去水分、化学气体和尘埃，使之成为洁净空气，再将其强行从另一个呼吸口送回半导体晶片收纳容器，随着半导体晶片收纳容器内空气的循环来净化空气，从而保持了半导体晶片收纳容器内的空气洁净状态。
实施例1
用图1-图4来详细说明本发明的实施例1。图1是本发明半导体晶片收纳容器内空气净化装置从正面观察的纵剖视图。图2是其从右侧面观察的纵剖视图。图3是其从左侧面观察的纵剖视图。图4是其横剖面视图。
如图1-图4所示，本发明的半导体晶片收纳容器内空气净化装置M，由鼓风机驱动部1、除尘用的过滤部2以及除去水分和化学气体用的过滤部3构成。
上述的鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2，分别设在由隔板5将方形的第一外壳4分隔成两个隔室，即第一隔室5a和第二隔室5b中。
在上述的隔室5a内设置的鼓风机驱动部1中，备有鼓风机6和驱动该鼓风机6的驱动装置7；并且在鼓风机驱动部1一侧的上述第一外壳4的上面板4a上设置了吸气开口8，设置该吸气开口8的目的是将半导体晶片收纳容器内的空气吸入；同时还在该吸气用开口8外周边缘上设置了突出的吸气嘴9。另外，在鼓风机驱动部1一侧的第一外壳4的背面板4b上部设置了送气开口10，设置该送气开口10的目的是将由上述的鼓风机6加压后的空气53送入除去水分和化学气体用的过滤部3；还在上述的鼓风机驱动部1一侧的第一外壳4的前面板4c外部，设置了鼓风机运转及停止开关11。
在上述的第二隔室5b内设置的除尘用过滤部2，备有除尘用过滤器12；且在该除尘用过滤部2侧面的第一外壳4的背面板4b的下方，设置了进气口13，其目的是使来自除去水分和化学气体用过滤部3的、已除去水分和化学气体后的空气54进入；还在上述的除尘用过滤部2的第一外壳4的上面板4a上，设置了由上述的除尘用过滤器12向半导体晶片收纳容器51供给除尘后的洁净空气63的供气开口14；同时，还在该供气开口14的外周边缘上设置了突出的供气嘴15。上述的除尘用过滤器12，虽然没有作特别的限定，但优选采用高性能过滤器。还有，上述的吸气嘴9和供气嘴15，与后面将要提到的半导体晶片收纳容器51上设置的多个呼吸口中的两个呼吸口58a、58b的位置相对应。
在方形的第二外壳16内，上述的除去水分和化学气体用的过滤部3，设置了填充有如沸石、活性炭等粒状滤材17的粒状滤材收纳容器18，以吸收、除去水分和化学气体。
上述的粒状滤材收纳容器18，由铝等金属板制成，其设有方形的中空部19，该中空部19的厚度为上述第二外壳16深度的一半，在其外侧面穿有多个通气小孔20，同时，其四周外侧的中央设有嵌合突起21，并在该中空部19内填充有粒状的滤材17。
此外，上述的第二外壳16的内壁中央设置有凹部22，通过该凹部22与粒状滤材收纳容器18的嵌合突起21相嵌合，使粒状滤材收纳容器18被固定设置在第二外壳16内；同时，上述粒状滤材收纳容器18将上述的第二外壳16上下划分成第一空间部23和第二空间部24。
在与上述的第一外壳4的送气开口10对应的、第二外壳16的前面板16a的上方，将被鼓风机驱动部1的鼓风机6加压后的空气53，通过开口的进气口25向上述的第一空间部23供气；同时，在与上述进气口13对应的第二外壳16的前面板16a的下方，将被上述的粒状滤材17吸收了水分和化学气体后的空气54，通过供气开口26从第二空间部24向上述的除尘用过滤部2供气；由鼓风机6加压后的空气53向第一空间部23压送，然后上述的空气53从上述的粒状滤材收纳容器18上游侧的通风小孔20流入粒状滤材17，其中的水分和化学气体被吸收附着后，该空气53从下游的通风小孔20喷向第二空间部24。
还有，在图2和图3中，既可以是第一空间部23与鼓风机驱动部1相连通，第二空间部24与除尘用过滤部2连通；也可以反过来是第一空间部23与除尘用过滤部2连通，第二空间部24与鼓风机驱动部1相连通。
一方面，上述的第一外壳4中设置的鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2，以及第二外壳16中设置的除去水分和化学气体用过滤部3，为了使该鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2的送气开口10和进气口13能分别与上述的除去水分和化学气体用过滤部3的进气口25和供气开口26紧密连通并固定，在上述的开口10、13、25、26的外周边缘上设置垫圈27，并且外壳4、16的外侧接合部附近分别用连接固定用具28拴紧，使上述的两外壳4和16固定为一体，同时，将上述的鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2的送气开口10和进气口13分别与上述除去水分和化学气体用过滤部3的进气口25和供气开口26连接。
当上述的两外壳4和16用连接固定用具28拴紧，外壳4和16连接固定为一体；随着上述的连接固定用具28的拴紧状态的解除，外壳4和16随即分离开来。由于上述的外壳4和16具有可分离的结构，因此，对于在上述两外壳4和16设置内的鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2以及除去水分和化学气体用过滤部3，可容易地分别进行修理、检测和维护。
如图5和图6所示，是可以与上述结构的对半导体晶片收纳容器内空气进行净化的装置M相连接的半导体晶片收纳容器。即半导体晶片收纳容器51，分别设有门安装凸缘55、门56、运送悬架57以及两个呼吸口58a、58b，同时，上述的呼吸口58a、58b上分别设有过滤器59a、59b，并且在底板60的下表面上设置了为将半导体晶片收纳容器51放置在图中未示的台板上而设置的载置盘61，而且，在上述的半导体晶片收纳容器51内收纳晶片62。
上述结构的对半导体晶片收纳容器内空气进行净化的装置M的上表面，载有半导体晶片收纳容器51，上述的半导体晶片收纳容器51通过上述的载置盘61放置在对半导体晶片收纳容器内空气进行净化的装置M上，如图7所示，鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2的吸气嘴9和供气嘴15，被套入并紧密连结固定在设于半导体晶片收纳容器51的底板60上各呼吸口58a、59b的底部开口的内周边缘。此外，现已被使用的半导体晶片收纳容器51的底板60上设有3个以上的呼吸口，但本发明仅使用其中的2个呼吸口。
上述的吸气嘴9和供气嘴15，为保证与上述各呼吸口58a、59b的密封性，采用了橡胶等具有弹性的材料的同时，为了容易套入并紧密连结在该各呼吸口58a、59b的底部开口的内周边缘，采用形状优选为向上方走渐形成截头圆锥形的。
下面，对本发明的对半导体晶片收纳容器内空气进行净化的装置的工作进行说明。首先，启动鼓风机驱动部1的鼓风机6，使上述半导体晶片收纳容器51内的空气52，从吸气嘴9、半导体晶片收纳容器51的一侧的呼吸口58a吸进上述的鼓风机6吸到鼓风机驱动部1内，然后该吸入的空气53，通过鼓风机6的作用由送气开口10和进气口25，送入除去水分和化学气体用过滤部3的第一空间部23，从粒状滤材收纳容器18的上游侧的通风小孔20，流入粒状滤材17内，与该粒状滤材17相接触，从而除去了空气53中所含的水分和化学气体，然后送入第二空间部24内。
在此之后，排进上述第二空间部24内除去了水分和化学气体的空气54，由进气口25和进气口13流入除尘用过滤部2内，该流入的空气54由除尘用过滤器12过滤后，成为洁净的空气63，从供气嘴15经另一个呼吸口58b，向半导体晶片收纳容器51内供应。
向上述的半导体晶片收纳容器51内供应洁净空气63的同时，随着该洁净空气63的供应，半导体晶片收纳容器51内的压力增加，从而防止了从外面来的水分和化学气体的侵入，使得半导体晶片收纳容器51内保持了洁净状态。然后，重复进行上述操作，使半导体晶片收纳容器51内的空气不断地得到循环清洁。
实施例2
图8是本发明的对半导体晶片收纳容器内空气进行净化的装置的实施例2的从左侧面观察的纵剖面图。图9是其横剖面图。上述的图1-图4所示的实施例1的对半导体晶片收纳容器内空气进行净化的装置M，其设有鼓风机驱动部1和除尘用过滤部2的第一外壳4、以及设有除去水分和化学气体用过滤部3的第二外壳16，可以由连接固定用具28连结固定或各自分离开。而图8和图9所示的实施例2，设有鼓风机驱动部1、除尘用过滤部2和除去水分和化学气体用过滤部3的外壳4和16被固定为一个整体。另外，图中29是粒状滤材收纳容器进出盖，开闭该粒状滤材收纳容器进出盖29，可供粒状滤材收纳容器18出入。
因此，实施例2中的半导体晶片收纳容器内空气净化装置M中，没有象实施例1中的半导体晶片收纳容器内空气净化装置M那样设置垫圈27和连接固定用具28；此外除了上述的粒状滤材收纳容器进出盖29以外，其他的结构都与实施例1相同。实施例2的半导体晶片收纳容器内空气净化装置的工作，与上述的实施例1所示的大致相同，在空气循环从而保持其洁净这一点上，两者完全相同，因此省略说明。

Claims (3)

1.一种半导体晶片收纳容器内空气净化装置，其特征在于，该半导体晶片收纳容器内空气净化装置包括空气净化装置和装载在该空气净化装置上的半导体晶片收纳容器；其中，所述的空气净化装置是在其外壳内分别设置有备有鼓风机和鼓风机驱动装置的鼓风机驱动部、备有除尘用过滤器的除尘用过滤部、除去水分和化学气体用过滤部，而且所述外壳的上表面上设置有突出的吸气嘴和供气嘴；所述的半导体晶片收纳容器的底板上设有多个呼吸口，且装载在所述空气净化装置上；所述空气净化装置的上表面的吸气嘴和供气嘴，分别与所述半导体晶片收纳容器底板上的两个呼吸口连接，并通过所述空气净化装置的工作，使从所述半导体晶片收纳容器的一个呼吸口排出的空气，由所述吸气嘴吸入所述的空气净化装置内，成为除去了水分、化学气体和尘埃的洁净空气后，再从所述半导体晶片收纳容器的另一个呼吸口送入该半导体晶片收纳容器内；随着该半导体晶片收纳容器内的空气循环，使该半导体晶片收纳容器内保持洁净状态。
2.一种半导体晶片收纳容器内空气净化装置，其特征在于，该半导体晶片收纳容器内空气净化装置包括空气净化装置和装载在该空气净化装置上的半导体晶片收纳容器；其中，所述的空气净化装置在其两个外壳的一个外壳内设有备有鼓风机和鼓风机驱动装置的鼓风机驱动部和备有除尘用过滤器的除尘用过滤部，而在另一个外壳内设有填充有粒状过滤材料的除去水分和化学气体用过滤部；所述的两个外壳通过连接固定用具可自由地分离和连接固定，而且在所述的两个外壳中，其中一个的上表面上设置有突出的吸气嘴，另一个的上表面上则设置有突出的供气嘴；所述的半导体晶片收纳容器在底板上设有多个呼吸口，且装载在所述空气净化装置上；所述空气净化装置的上表面的吸气嘴和供气嘴，分别与所述半导体晶片收纳容器底板上的两个呼吸口连接，并通过所述空气净化装置的工作，使从所述半导体晶片收纳容器的一个呼吸口排出的空气，由所述吸气嘴吸入所述空气净化装置内，成为除去了水分、化学气体和尘埃的洁净空气后，再从所述半导体晶片收纳容器的另一个呼吸口送入该半导体晶片收纳容器；随着该半导体晶片收纳容器内的空气循环，使该半导体晶片收纳容器内保持洁净状态；所述的除去水分和化学气体用过滤部能够被容易地更换。
3.一种半导体晶片收纳容器内空气净化装置，其特征在于，该半导体晶片收纳容器内空气净化装置包括空气净化装置和装载在该空气净化装置上的半导体晶片收纳容器；其中，所述的空气净化装置在其两个外壳的一个外壳内设有备有鼓风机和鼓风机驱动装置的鼓风机驱动部和备有除尘用过滤器的除尘用过滤部，而在另一个外壳内设有除去水分和化学气体用过滤部；所述的两个外壳被固定为一个整体，而且在所述的两个外壳中，其中一个的上表面上设置有突出的吸气嘴，另一个的上表面上则设置有突出的供气嘴；所述的半导体晶片收纳容器的底板上设有多个呼吸口，且装载在所述空气净化装置上；所述空气净化装置的上表面的吸气嘴和供气嘴，分别与所述半导体晶片收纳容器底板上的两个呼吸口连接，并通过所述空气净化装置的工作，使从所述半导体晶片收纳容器的一个呼吸口排出的空气，由所述吸气嘴吸入所述的空气净化装置内，成为除去了水分、化学气体和尘埃的洁净空气后，再从所述半导体晶片收纳容器的另一个呼吸口送入该半导体晶片收纳容器；随着该半导体晶片收纳容器内的空气循环，使该半导体晶片收纳容器内保持洁净状态；所述的除去水分和化学气体用过滤部能够被容易地更换。
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