CN101728295B - 气体充填承座、气体充填承座组及气体充填设备 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种气体充填承座、气体充填承座组，以及气体充填设备。此气体充填承座包括一承载基板，其具有一上表面与一下表面，上表面用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置，至少一对通孔设置于承载基板上并贯穿承载基板，至少一进气接口与一通孔互相连接，以及至少一出气接口与另一通孔互相连接，其中气体充填承座的特征在于：承载基板的上表面具有一倾斜导正片设于承载基板的一侧边，由此可于放置一半导体组件存放装置或一光罩存放装置至气体充填承座上时，提供一导正作用以确保存放装置的定位。

Description

气体充填承座、气体充填承座组及气体充填设备

技术领域

本发明是关于一种气体充填承座、气体充填承座组，以及气体充填设备，特别是一种具有倾斜导正片的气体充填承座，以此可于放置一半导体组件存放装置或一光罩存放装置至气体充填承座中时，提供一导正作用以确保存放装置的定位。

背景技术

在半导体组件制造过程中，微尘污染的问题一直为各方亟欲解决的问题，而在现今的机械标准接口(Standard Mechanical Interface，SMIF)的要求下，不再使用开放式的储存装置来储存或是运送组件，而是将组件在生产、搬运，以及储存过程中都使用SMIF设备技术的机台或装置，如此可降低建置大型高洁净度厂房的成本。

而在保存或搬运圆片(wafer)或光罩(reticle)等组件所使用的圆片盒或光罩盒(POD)，在SMIF技术要求下，将盒内填充氮气或是惰性气体，并保持洁净度在Class1以下，为目前IC制造的主流生产技术。中国台湾专利M310201，如图1所示，公开一种对于存放半导体组件的容器充填气体的充气净化器，此充气净化器1包含一外壳11、一气阀单元、一喷嘴121、一控制单元以及一承载基板12。气阀单元的入口端连接一气体源，喷嘴121的入口端则连接于气阀单元的出口端；控制单元与气阀单元讯号连接，用以控制气阀单元的开启与关闭；承载基板12与外壳11连接并用以承载一容器，喷嘴121的出口端设置于承载基板12的外表面，使喷嘴121与容器的通气孔相互连接而对容器进行充气。此外，上述的充气净化器1另可于承载基板12上配置定位单元122与感测单元123，定位单元122用以引导容器的通气孔与喷嘴121相连接，感测单元123用以侦测承载基板12是否已承载容器，使容器能更准确地置于承载基板12上。

然而，虽然公知技术的充气净化器于承载基板12上设置定位单元122，但由图1中喷嘴121与定位单元122的配置方式可知，容器于加载承载基板12时，若其加载的位置产生较大的偏差，则定位单元122实在难以发挥导正的效；又公知技术的充气净化器对容器进行充气时，气体持续进出容器当中会因摩擦而产生静电，导致容器中的气体累积电荷，使得光罩表面的静电容易吸引空气中的污染微粒，更甚者还会造成光罩上的金属线出现静电放电(electrostatic discharge，ESD)效应，静电放电所产生的瞬间电流会引起电花(spark)或电弧(arc)，在电花与电弧发生的同时，强大的电流伴随着高温，导致金属线的氧化与溶解，因而改变了光罩的图案或使光罩造成损害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体充填承座、气体充填承座组及气体充填设备，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供的气体充填承座、气体充填承座组，及气体充填设备。此气体充填承座包括一承载基板，其具有一上表面与一下表面，上表面是用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置，至少一对通孔设置于承载基板上并贯穿承载基板，至少一进气接口与一通孔互相连接，以及至少一出气接口与另一通孔互相连接，其中气体充填承座的特征在于：承载基板的上表面具有一倾斜导正片设于承载基板的一侧边，藉此可于放置一半导体组件存放装置或一光罩存放装置至气体充填承座中时，提供一导正作用以确保存放装置的定位。

本发明的效果是：

1)用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置于一气体充填设备当中，以保持半导体组件或光罩的洁净度。

2)其具有一倾斜导正片，由此可于放置一存放装置至气体充填承座中时，提供一导正作用以确保存放装置的定位。

3)其具有至少一对定位块设于承载基板的角落，其具有协助导正存放装置定位的功效。

4)其具有至少一对微动开关设于承载基板上，用以确认存放装置是否确实定位。

5)其进气接口/出气接口与承载基板的下表面接触的处系为一PEEK材质所制成的阀头，由此可消除气体持续进出容器当中会因摩擦而产生静电。

6)其PEEK材质所制成的阀头可避免容器中的气体累积电荷，使得光罩表面的静电容易吸引空气中的污染微粒。

7)其PEEK材质所制成的阀头可避免容器中的气体累积电荷，造成光罩上的金属线出现静电放电效应，导致金属线的氧化与溶解改变了光罩的图案或使光罩造成损害。

8)其进气接口/出气接口与承载基板的上表面接触的处系为一导电橡胶材质所制成的垫片，由此可将因气体持续进出容器当中会因摩擦而产生的静电导引至存放装置的外部。

9)其具有至少一讯号感测装置，用以侦测存放装置是否安置于承载基板上。

附图说明

图1为一充气净化器的等角视图(公知技术)。

图2A为一气体充填承座的上表面的等角视图。

图2B为一气体充填承座的下表面的正视图。

图3为一气体充填承座组的等角视图。

图4为一气体充填设备的正视图。

图5为一电子稳压分流控制(EPC)柜的示意图。

图6为一电子稳压分流控制(EPC)气体回路组的示意图。

附图中主要组件符号说明

1充气净化器、11外壳、12承载基板、121喷嘴、122定位单元、123感测单元、2气体充填承座、20承载基板、21上表面、22下表面、23倾斜导正片、24定位块、25微动开关、30通孔、31进气接口、32出气接口、33阀头、34进气阀、35出气阀、36进气管线、37出气管线、38外部供气管线、39过滤器、40气体供应源、41讯号感测装置、42气压侦测单元、43控制单元、5气体充填承座组、50连座底盘、6气体充填设备、7电子稳压分流控制(EPC)柜、70电子稳压分流控制(EPC)气体回路组、71进气管路、72气流回路、73出气管路、74电子稳压分流控制(EPC)装置、75过滤器、76压力表、77球阀、78压力传感器。

具体实施方式

由于本发明公开露一种气体充填承座、气体充填承座组及气体充填设备，特别是一种具有倾斜导正片的气体充填承座，由此可于放置一半导体组件存放装置或一光罩存放装置至气体充填承座中时，提供一导正作用以确保存放装置的定位。由于，本发明所利用到的一些气体充填与其相关的充气设备的详细制造或处理过程，是利用现有技术来达成，故在下述说明中，并不作完整描述。而且下述内文中的附图，亦并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本创作特征有关的示意图。

首先，请参考图2A与图2B，是根据本发明的气体充填承座的一较佳实施例示意图。如图2A所示，气体充填承座2包括一承载基板20，其具有一上表面21与一下表面22(请参考图2B)，上表面21用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置(未示于图中)，至少一对通孔30设置于承载基板20上并贯穿承载基板20，至少一进气接口31与前述的一对通孔30之一互相连接，以及至少一出气接口32与另一通孔30互相连接，其中气体充填承座2的特征在于：承载基板20的上表面21具有一倾斜导正片23设于承载基板20的一侧边，其中此倾斜导正片23的倾斜角度为10度～80度，由此可于放置一半导体组件存放装置或一光罩存放装置至气体充填承座2中时，提供一导正作用以确保存放装置的定位。

根据上述气体充填承座2，另可于气体充填承座2的上表面21配置至少一对定位块24或至少一对微动开关25，如图2A所示。于承载基板20的角落配置至少一对定位块24，而较佳的配置位置是设置于承载基板20的四个角落处，此定位块24是用以限制半导体组件存放装置或光罩存放装置的位置，并协助导正存放装置定位；另可于承载基板20上设置至少一对微动开关25，而较佳的配置位置是设置于成对的定位块24之间，用以确认半导体组件存放装置或光罩存放装置是否正确放置于承载基板20上，倘若确定存放装置就定位，则气体充填设备(未示于图中)始进行充气，倘若存放装置未就定位或放置的方式有误，则可发出警报。

根据上述气体充填承座2，可于气体充填承座2的下表面22配置至少一对阀头33，如图2B所示，此对阀头33配设于进气接口31以及出气接口32与承载基板20下表面22接触之处，其中此对阀头33为PEEK材质所制成，由此可消除气体持续进出容器当中会因摩擦而产生静电，并可避免容器中的气体累积电荷，使得光罩表面的静电容易吸引空气中的污染微粒，或是造成光罩上的金属线出现静电放电效应，导致金属线的氧化与溶解改变了光罩的图案或使光罩造成损害；另可于气体充填承座2的上表面21配置至少一对垫片(未示于图中)，此对垫片配设于进气接口31以及出气接口32与承载基板20上表面21接触之处，其中此垫片为导电橡胶材质所制成，由此可将因气体持续进出容器当中会因摩擦而产生的静电导引至存放装置的外部。

此外，请继续参考图2A，另具有至少一讯号感测装置41设置于气体充填承座2上，而较佳的设置位置设于承载基板20上表面21的一侧边上，或设于倾斜导正片23的一侧边上，用以侦测半导体组件存放装置或光罩存放装置是否安置于承载基板20上，而此讯号感测装置41可为一折射式光电传感器或定位感测装置；请参考图2B，另具有至少一气压侦测单元42设置于承载基板20的下表面22，其中此气压侦测单元42为一微压差计，且此气压侦测单元42连接到出气接口32，用于侦测出气接口32输出的气体压力，而当此气压侦测单元42侦测出气端口32与外界环境间的气压差时，可产生一微压差讯号，并放大此微压差讯号；请参考图2B，另具有至少一控制单元43设置于承载基板20的下表面22，其中此控制单元43为一XG芯片，此控制单元43是用于接收一讯号以控制半导体组件存放装置或光罩存放装置内部的进气，又此控制单元43可接受一可程序化控制电路模块的讯号指示。

请继续参考图2B，于承载基板20的下表面22的进气端口31入口处配置至少一进气阀34，此进气阀34是用以连通至少一进气管线36，而于此气体充填承座2的本体外具有—气体供应源40，此气体供应源40所供应的气体可为一干燥的洁净气体(XCDA)或惰性气体，而较佳的惰性气体为氮气(N²)，且此气体供应源40与至少一外部供气管线38相互连通；另具有一过滤器39设置于承载基板20的下表面22，此过滤器39的入口端与出口端分别与外部供气管线38以及进气管线36相互连接；另具有一出气阀35设于承载基板的20下表面22的出气接口32出口处，用以连通至少一出气管线37，此出气管线37连接至气压侦测单元42以将存放装置中的气体排出装置外。

承上述结构，本发明气体充填承座2的充气气体流动方式为：由气体供应源40提供一气体，由外部供气管线38将气体导入至过滤器39，经过过滤器39过滤后的气体，再由进气管线36分支并经由进气阀34流入与其连通的进气接口31，用以对存放装置的内部进行充气；而充气后欲排出的气体则可由与出气接口32连通的出气阀35直接排出存放装置外，或是经由出气管线37将气体导入至气压侦测单元42以排出存放装置的外部，并产生与放大一微压差讯号。

本发明所述的半导体组件存放装置或光罩存放装置，是由一全自动化仓储系统的机械手臂传输以加载承载基板20上而完成载入。

请参考图3，是根据本发明的气体充填承座组的一较佳实施例示意图。如图3所示，气体充填承座组5具有至少一连座底盘50，此连座底盘50可承载至少二组气体充填承座2，此气体充填承座2包括一承载基板20，此承载基板20的相关结构即为本发明的气体充填承座的一较佳实施例所述。

请参考图4，是根据本发明的气体充填设备的一较佳实施例示意图。如图4所示，气体充填设备6配合全自动化仓储系统运作，将一电子稳压分流控制(EPC)柜7(请参考图5)所供应的气体导入至少一半导体组件存放装置或一光罩存放装置中，此气体充填设备6具有至少一气体充填承座2，此气体充填承座2包括一承载基板20，而此承载基板20的相关结构即为本发明的气体充填承座的一较佳实施例所述。

承上述，请参考图5，电子稳压分流控制(EPC)柜7有至少一电子稳压分流控制(EPC)气体回路组70，请参考图6，其包含一进气管路71，用以与一气体供应源40相连接，并接收气体供应源40所提供的气体；一电子稳压分流控制(EPC)装置74，接收由进气管路71流入的气体，并适当分配与控制气体流出；一气流回路72，用以与电子稳压分流控制(EPC)装置74相连接，并接收流出的气体；一出气管路73，用以与电子稳压分流控制(EPC)柜7相连接，并输出气体至电子稳压分流控制(EPC)柜7中；至少一过滤器75，此过滤器75的入口端与出口端分别与气流回路72以及出气管路73相互连接。

此外，本发明的电子稳压分流控制(EPC)气体回路组70另具有一压力表76配置于进气管路71中，用以测量气体供应源40所供应的气体压力；另具有一球阀77配置于电子稳压分流控制(EPC)装置74的入口端，或是配置于过滤器75的入口端，用以控制气体流通的启闭；另具有一压力传感器78，配置于过滤器75的出口端，用以感测流入电子稳压分流控制(EPC)柜7的气体压力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于本领域技术人员应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明申请的权利要求范围中。

Claims (11)

1.一种气体充填承座，包括一承载基板，其具有一上表面与一下表面，该上表面用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置，至少一对通孔设置于该承载基板上并贯穿该承载基板，至少一进气接口与该对通孔的一互相连接，以及至少一出气接口与该对通孔的另一互相连接，其中该气体充填承座的特征在于：

该承载基板的上表面具有一倾斜导正片设于该承载基板的一侧边，该倾斜导正片的倾斜角度为10度～80度。

2.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座包含至少一对定位块设于该承载基板的角落。

3.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座包含至少一对微动开关设于该承载基板上。

4.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座另具有至少一对阀头配设于该进气接口以及该出气接口与该承载基板的下表面接触之处。

5.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座另具有至少一对垫片配设于该进气接口以及该出气接口与该承载基板的上表面接触之处。

6.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座另具有至少一讯号感测装置，用以侦测该半导体组件存放装置或该光罩存放装置是否安置于该承载基板上。

7.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座另具有至少一气压侦测单元，设置于该承载基板的下表面且连接到该出气接口，用于侦测该出气接口输出的气体压力。

8.依据权利要求1所述的气体充填承座，其特征在于，该气体充填承座另具有至少一控制单元，设置于该承载基板的下表面，用于接收一讯号以控制该半导体组件存放装置或该光罩存放装置内部的进气。

9.一种气体充填承座组，具有至少一连座底盘，该连座底盘可承载至少二气体充填承座，该气体充填承座包括一承载基板，其具有一上表面与一下表面，该上表面用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置，一对通孔设置于该承载基板上并贯穿该承载基板，至少一进气接口与该对通孔的一互相连接，以及至少一出气接口与该对通孔的另一互相连接，其中该气体充填承座的特征在于：

该承载基板的上表面具有一倾斜导正片设于该承载基板的一侧边。

10.一种气体充填设备，是配合全自动化仓储系统运作，将一电子稳压分流控制柜所供应的气体导入至少一半导体组件存放装置或一光罩存放装置中，该气体充填设备具有至少一气体充填承座，该气体充填承座包括一承载基板，其具有一上表面与一下表面，该上表面是用以承载一半导体组件存放装置或一光罩存放装置，一对通孔设置于该承载基板上并贯穿该承载基板，至少一进气接口与该对通孔的一互相连接，以及至少一出气接口与该对通孔的另一互相连接，其中该气体充填承座的特征在于：

该承载基板的上表面具有一倾斜导正片设于该承载基板的一侧边。

11.依据权利要求10所述的气体充填设备，其特征在于，该电子稳压分流控制柜具有至少一电子稳压分流控制气体回路组，其包含：

一进气管路，用以与一气体供应源相连接并接收该气体供应源所提供的气体；

一电子稳压分流控制装置，接收由该进气管路流入的气体并适当分配与控制该气体流出；

一气流回路，用以与该电子稳压分流控制装置相连接并接收该流出的气体；

一出气管路，用以与该电子稳压分流控制(EPC)柜相连接并输出该气体至该电子稳压分流控制柜中；以及

至少一过滤器，该过滤器的入口端与出口端分别与该气流回路以及该出气管路相互连接。

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