CN111710636B - 晶圆收纳盒及晶圆组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种晶圆收纳盒及晶圆组件，涉及晶圆收纳领域。晶圆收纳盒包括可开合设置的盒体以及调节件，其中盒体内设有用于容置晶圆的第一容纳槽；调节件用于安装于第一容纳槽内并形成第二容纳槽以容置不同尺寸的晶圆，其结构简单且操作方便，能够满足在一个晶圆收纳盒内进行多尺寸晶圆的收纳需求，同时无需针对晶圆的尺寸差异而采用不同的晶圆收纳盒，通用性强。
Description
技术领域
本申请涉及晶圆收纳领域，具体而言，涉及一种晶圆收纳盒及晶圆组件。
背景技术
晶圆的制造需经过表面氧化、气相沉积、涂膜、曝光显影及蚀刻等众多工艺流程，各道工序之间通过收纳运送，以完成生产。由于晶圆产品的精密度高且硬脆易破坏，对收纳装置提出了易对位、易收取、防灰尘、耐冲击等要求。
现有的晶圆一般按照尺寸的不同分别进行独立地包装，不同尺寸的晶圆需要特定的盒体进行包装，现有的盒体无法满足多尺寸晶圆的收纳要求。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种晶圆收纳盒及晶圆组件，其结构简单且操作方便能够满足在一个晶圆收纳盒内进行多尺寸晶圆的收纳需求，同时无需针对晶圆的尺寸差异而采用不同的晶圆收纳盒，通用性强。
第一方面，本申请实施例提供一种晶圆收纳盒，其包括可开合设置的盒体以及调节件，其中盒体内设有用于容置晶圆的第一容纳槽；调节件用于安装于第一容纳槽内并形成第二容纳槽以容置不同尺寸的晶圆。
在上述实现过程中，若晶圆的尺寸与第一容纳槽匹配，可将晶圆直接安装在第一容纳槽中，若当晶圆的尺寸与第一容纳槽不匹配且小于第一容纳槽的晶圆容纳尺寸时，将合适的调节件安装于第一容纳槽内并形成第二容纳槽以容置不同尺寸的晶圆，不仅实现在一个晶圆收纳盒可收纳不同尺寸的晶圆的收纳需求，提高盒体利用率，同时无需针对晶圆的尺寸差异而采用不同的晶圆收纳盒，通用性强。同时盒体的可开合设置也便于安装、拆卸晶圆。
在一种可能的实施方案中，盒体具有容纳腔，容纳腔的内壁设有多个间隔布置的第一容纳槽，调节件的至少部分位于第一容纳槽内并形成第二容纳槽。
可选地，容纳腔的内壁设有多个间隔布置的第一限位齿，任意相邻的两个第一限位齿之间形成第一容纳槽，调节件的部分可选择性嵌设于第一容纳槽内且另一部分伸出第一限位齿的形成第二限位齿，任意相邻的两个第二限位齿之间形成第二容纳槽。
在上述实现过程中，通过调节件部分伸出第一限位齿的并形成第二限位齿，以及任意相邻的两个第二限位齿之间形成第二容纳槽，不仅仅实现了盒体的晶圆容纳尺寸的调节，并且对于晶圆的安装位置也进行了调整。
在一种可能的实施方案中，调节件可选择性嵌设于第一容纳槽，调节件全部位于第一容纳槽内并与第一容纳槽的两侧壁共同形成第二容纳槽。
在上述实现过程中，通过调节件全部位于第一容纳槽内的设置，实现了盒体对于晶圆容纳尺寸的调节。
在一种可能的实施方案中，第一容纳槽、第二容纳槽平行布置。
在上述实现过程中，通过平行布置，有效节省空间。
在一种可能的实施方案中，第一容纳槽、第二容纳槽分别用于水平容置晶圆。
在上述实现过程中，通过水平容置晶圆保证容置的晶圆呈水平布置，晶圆受到的重力分布均匀，防止倾斜放置使晶圆受到重力不均匀作用而导致晶圆受到损伤。
在一种可能的实施方案中，第一容纳槽沿盒体的周向布置。
可选地，第一容纳槽呈环形。
在上述实现过程中，保证晶圆放置于第一容纳槽后的稳定性。
在一种可能的实施方案中，盒体具有可选择性地向盒体内输送压缩气体的进气口，以及可选择性地对盒体内抽真空的出气口。
在上述实现过程中，通过上述进气口以及出气口的设置，可根据实际的需求对盒体内的晶圆通过压缩气体进行吹扫，去除附着在晶圆表面的残留物质，也可以对内进行抽真空处理，或抽真空并通入保护气，以保护晶圆。
可选地，进气口与出气口均位于盒体的顶壁。
在上述实现过程中，进气口与出气口均位于盒体的顶壁的设置方式，便于进行吹扫或抽真空处理操作，同时吹扫时的压缩空气直接对应晶圆的表面，吹扫效果佳。
在一种可能的实施方案中，晶圆收纳盒还包括用于填充于位于盒体内的任意两个晶圆之间的缓冲材料层。
在上述实现过程中，利用缓冲材料层的设置，增强了晶圆收纳盒所收纳的晶圆抵抗外界的冲击能力，大大提高了晶圆收纳的质量及可靠性。
第二方面，本申请实施例提供一种晶圆组件，其包括本申请第一方面实施例提供的晶圆收纳盒以及容纳于盒体内的晶圆。
在上述实现过程中，通过晶圆收纳盒实现在一个晶圆收纳盒收纳多个尺寸相同或不同的晶圆的收纳需求，实现晶圆的牢固平稳的放置在盒体内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为晶圆收纳盒100a的结构示意图；
图2为图1中Ⅱ－Ⅱ向剖面示意图；
图3为晶圆收纳盒100b的结构示意图；
图4为晶圆收纳盒100a的第一种第二容纳槽的结构示意图；
图5为第一晶圆安装于晶圆收纳盒100a时的结构示意图；
图6为第二晶圆安装于晶圆收纳盒100a时的结构示意图；
图7为第一晶圆以及第二晶圆安装于晶圆收纳盒100a时的结构示意图。
图标：100a-晶圆收纳盒；100b-晶圆收纳盒；110-盒体；111-容纳腔；113-第一容纳槽；120-调节件；121-第二容纳槽；115-第一限位齿；125-第二限位齿；130-进气口；140-出气口；150-第一晶圆；160-第二晶圆。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
一种晶圆组件，包括晶圆收纳盒100a以及晶圆。
其中，晶圆可以是Si、SiC、GaN等任何一种材料，在此不做限定。
请参阅图1，晶圆收纳盒100a包括盒体110以及调节件120。
其中，盒体110内设有用于容置晶圆的第一容纳槽113。
盒体110可开合设置，也即是，盒体110在安装晶圆时可以打开，在安装好以后可以闭合以密封保存晶圆，其中，盒体110的开合处作为将晶圆安装在盒体110内的存放开口。盒体处于打开状态时，每个第一容纳槽113与存放开口分别连通。
为了便于安装以及取出晶圆，盒体110具体例如由两个盒体单元(图未示)对接所得，每个盒体单元设有部分，例如1/2的第一容纳槽113，通过两个盒体单元对接使两个1/2的第一容纳槽113对接并形成完整的第一容纳槽113，同时存放开口位于对接面。
其中，第一容纳槽113至少设置在盒体110相对的两侧，以保证晶圆放置于第一容纳槽113后的平稳性。
为了进一步提高稳定性，第一容纳槽113沿盒体110的周向布置，以保证晶圆放置于第一容纳槽113后的稳定性。其中，此时第一容纳槽113可以由多个位于同一水平面的容纳槽单元沿盒体110的周向间隔布置所得，也可以呈环形。
请参阅图2，为了进一步提高稳定性，第一容纳槽113呈环形。也即是，第一容纳槽113为沿盒体110的周向布置的与晶圆的外缘匹配的环形槽。
调节件120用于安装于第一容纳槽113内并形成第二容纳槽121以容置不同尺寸的晶圆，调节件120的形状可以为与第一容纳槽113相匹配的环形、弧形或块状，在此不做限定。
其中，第一容纳槽113的晶圆容纳尺寸大于第二容纳槽121的晶圆容纳尺寸，且在盒体处于打开状态时，每个第二容纳槽121与存放开口均连通。
实际的使用过程中，若晶圆的尺寸与第一容纳槽113匹配，可将晶圆直接安装在第一容纳槽113中，若当晶圆的尺寸与第一容纳槽113不匹配且小于第一容纳槽113的晶圆容纳尺寸时，将合适的调节件120安装于第一容纳槽113内并形成第二容纳槽121以容置不同尺寸的晶圆，实现在一个晶圆收纳盒100a可收纳不同尺寸的晶圆的收纳需求，提高盒体110利用率，并且实现不同尺寸的晶圆的牢固平稳的放置在盒体110内，同时结构简单且操作方便。
第一容纳槽113和第二容纳槽121的数量可以为一个，也可以为多个，为了提高其利用率，第一容纳槽113的数量为多个，例如两个、五个、十个等，第二容纳槽121的数量为至少一个，也即是对应可容纳的晶圆的数量为多个，以下以第一容纳槽113的数量为多个进行具体描述。
需要注意的是，实际安装晶圆的过程中，为了防止晶圆的表面被损伤以及便于取放，任意相邻的两个晶圆之间应当保持一定的间距，也即是任意相邻的两个晶圆彼此之间不接触。
请参阅图3，本申请示出的一种晶圆收纳盒100b中，多个第一容纳槽113独立且间隔布置于盒体110内，也即是，任意相邻的两个第一容纳槽113之间是封闭的。
调节件120可选择性嵌设于第一容纳槽113，此时调节件120一端与第一容纳槽113的底壁抵靠，另一端朝向远离第一容纳槽113的底壁一侧延伸并位于第一容纳槽113内，调节件120远离第一容纳槽113的底壁的一端的端面、与第一容纳槽113的两侧壁共同形成第二容纳槽121。
也即是，通过调节件120有效调整第一容纳槽113的尺寸，形成新的与第一容纳槽113一一对应的第二容纳槽121，用于容纳新的不同尺寸的晶圆，此时调节件120仅仅调节盒体110的晶圆容纳尺寸，对于晶圆的安装位置并未进行调整，第二容纳槽121的位置与第一容纳槽113的位置重合。
请参阅图1以及图4所示出的晶圆收纳盒100a中，盒体110内具有容纳腔111，其中容纳腔111呈柱形，柱形的容纳腔111的内壁沿其轴线方向设有多个间隔布置的第一容纳槽113，也即是任意相邻的两个第一容纳槽113是互相连通，调节件120可选择性嵌设于第一容纳槽113，至少部分调节件120位于第一容纳槽113内并形成第二容纳槽121以容置不同尺寸的晶圆。
此时，基于是否需要调节晶圆的安装位置的需求不同确定调节件120是否伸出第一容纳槽113，进而获得具体结构具有不同的第二容纳槽121。
请参阅图4，晶圆收纳盒100a的第一种第二容纳槽121的结构中，调节件120全部位于第一容纳槽113内，调节件120朝向容纳腔111的轴线的一端的端面与第一容纳槽113的两侧壁共同形成新的第二容纳槽121，此时第二容纳槽121与第一容纳槽113一一对应。也即是，通过调节件120有效调整第一容纳槽113的晶圆容纳尺寸，形成新的具有不同的晶圆容纳尺寸的第二容纳槽121，用于容纳新的不同尺寸的晶圆。
在上述设置方式中，调节件120仅仅调节盒体110的晶圆容纳尺寸，对于晶圆的安装位置并未进行调整，第二容纳槽121的位置与第一容纳槽113的位置重合，且第二容纳槽121与容纳腔111连通。
请参阅图1，晶圆收纳盒100a的第二种第二容纳槽121的结构中，容纳腔的内壁设有多个第一限位齿115，多个第一限位齿115沿容纳腔111的轴线方向间隔布置，任意相邻的两个第一限位齿115之间形成第一容纳槽113，调节件的部分可选择性嵌设于第一容纳槽113内且另一部分朝向容纳腔111的轴线方向延伸并伸出第一限位齿115的形成第二限位齿125，沿容纳腔111的轴线方向的任意相邻的两个第二限位齿125之间形成第二容纳槽121。
在上述设置方式中，由于调节件120朝向容纳腔111的轴线的一端伸出第一限位齿115，因此此时的调节件120不仅调节盒体110的晶圆容纳尺寸，同时对于晶圆的安装位置也进行调整，其中，第二容纳槽121的位置位于第一容纳槽113的上方或下方，具体可根据实际的调节件120的嵌设位置确定，此时，第二容纳槽121与腔体连通。
需要说明的是，除了上述第二种设置方式，还可以在上述第二种设置方式的基础上，在第二容纳槽121内插入合适的调节件120进一步形成第三容纳槽(图未示)，对第三容纳槽调节其晶圆容纳尺寸或位置，具体操作请参考晶圆收纳盒100a的第二容纳槽121的设置方式，在此不做赘述。
晶圆收纳盒100a中，盒体110具有可选择性地向盒体110内输送压缩气体的进气口130，以及可选择性地对盒体110内抽真空的出气口140，进而可根据实际的需求对盒体110内的晶圆通过压缩气体进行吹扫，去除附着在晶圆表面的残留物质，也可以对内进行抽真空处理，或抽真空并通入保护气，以保护晶圆。
进气口130与出气口140可以位于盒体110的顶壁、侧壁或底壁，由于晶圆水平放置于盒体110内，因此可选地，进气口130与出气口140均位于盒体110的顶壁，不仅便于进行吹扫或抽真空处理操作，而且吹扫时的压缩空气直接对应晶圆的表面，吹扫效果佳，其中，进气口130与出气口140可以分别设置于顶壁的中间位置，也可以偏置在顶壁任一侧，只要与第一容纳槽113及第二容纳槽121能够连通即可。
可选地，晶圆收纳盒100a中包括缓冲材料层(图未示)，其中缓冲材料层用于填充于位于盒体110内的任意两个晶圆之间。
具体地，以同一个晶圆收纳盒100a安装晶圆的具体操作为例：
请参阅图1以及图5，当现有同一尺寸的第一晶圆150需要被收纳时，选取第一容纳槽113适合第一晶圆150尺寸的晶圆收纳装置，直接将第一晶圆150放进第一容纳槽113。打开盒体110上方的进气口130与出气口140，对容纳腔111进行抽真空处理。封闭进气口130与出气口140，完成第一晶圆150的收纳。
请参阅图1以及图6，当现有同一尺寸的第二晶圆160(第二晶圆160尺寸小于第一晶圆150)需要被收纳时，先将调整件安装在第一容纳槽113中形成第二容纳槽121，将第二晶圆160放置在第二容纳槽121内。打开盒体110上方的进气口130与出气口140，对容纳腔111通入压缩空气以除尘，再进行抽真空处理。封闭进气口130与出气口140，完成第二晶圆160的收纳。
请参阅图1以及图7，当有不同尺寸的第一晶圆150以及第二晶圆160(第二晶圆160尺寸小于第一晶圆150)需要被收纳时，先将第一晶圆150直接安装于第一容纳槽113，将调整件安装在第一容纳槽113中并伸出第一容纳槽113形成第二容纳槽121，将第二晶圆160放置在第二容纳槽121内，以保证任意相邻的两个第一晶圆150和第二晶圆160之间具有间隔。打开盒体110上方的进气口130与出气口140，对容纳腔111通入压缩空气以除尘，再进行抽真空处理。封闭进气口130与出气口140，完成第二晶圆160的收纳。
需说明的是，实际的操作过程中，尺寸相同的两个晶圆可以相邻布置，也可以错开放置，本领域技术人员可根据实际的需求进行限定，在此不做限定。同时，安装于晶圆收纳盒100a的晶圆的尺寸可以相同，也可以不同，例如当多个晶圆的尺寸相同且第一容纳槽113的晶圆容纳尺寸大于晶圆尺寸时，此时便可利用调节件120使该晶圆收纳盒100a稳定的收纳上述晶圆。
利用第二种晶圆收纳盒100a进行尺寸可调的晶圆收纳方法包括以下步骤：
S1、确定需收纳的晶圆尺寸。
S2.1、判断第一容纳槽113的晶圆容纳尺寸与上述需收纳的晶圆尺寸是否匹配。
S2.11：若匹配，则可直接在第一容纳槽113内放置晶圆，进行步骤S3。
S2.12：若不匹配且晶圆尺寸小于第一容纳槽113的晶圆容纳尺寸时，则可以判断是否需要调节晶圆相对安装位置。
S2.121：若需要，则采用第二种方式进行调节件120的选择并且对第一收纳槽的尺寸及相对位置进行调节，获得适配待放置的晶圆的第二容纳槽121，进行步骤S3。
S2.122：若不需要，则采用第一种方式进行调节件120的选择并且对第一收纳槽的尺寸进行调节，获得适配待放置的晶圆的第二容纳槽121。
S3、通过盒体110顶壁的进气口130及出气口140对容纳腔111内进行除尘等处理。
S4、封闭进气口130及出气口140，完成晶圆收纳。
可选地，为了提高晶圆收纳盒利用率，第一容纳槽113、第二容纳槽121平行布置。
为了后续安装的晶圆保持水平布置，使其受到的重力分布均匀，防止倾斜放置使晶圆受到重力不均匀作用而导致晶圆受到损伤，可选地，每个第一容纳槽113、第二容纳槽分别用于水平容置晶圆。需要说明的是，此处的“水平”并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜，例如在绝对水平左右可倾斜±5°。
综上，本申请提供的晶圆收纳盒及晶圆组件，其结构简单且操作方便，能够满足在一个晶圆收纳盒内进行多尺寸晶圆的收纳需求，且无需针对晶圆的尺寸差异而采用不同的晶圆收纳盒，通用性强。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种晶圆收纳盒，其特征在于，包括：
可开合设置的盒体，所述盒体内设有用于容置晶圆的第一容纳槽，所述盒体的开合处作为存放开口；以及
调节件，用于安装于所述第一容纳槽内并形成第二容纳槽以容置不同尺寸的晶圆，所述盒体处于打开状态时，每个所述第一容纳槽以及所述第二容纳槽分别与所述存放开口连通；
所述盒体具有可选择性地向所述盒体内输送压缩气体的进气口，以及可选择性地对所述盒体内抽真空的出气口；所述进气口与所述出气口均位于所述盒体的顶壁；
盒体由两个盒体单元对接所得，每个所述盒体单元设有1/2的所述第一容纳槽，通过两个所述盒体单元对接使两个1/2的第一容纳槽对接并形成完整的所述第一容纳槽，同时所述存放开口位于对接面。
2.根据权利要求1所述的晶圆收纳盒，其特征在于，所述盒体具有容纳腔，所述容纳腔的内壁设有多个间隔布置的第一容纳槽，所述调节件的至少部分位于所述第一容纳槽内并形成第二容纳槽。
3.根据权利要求2所述的晶圆收纳盒，其特征在于，所述容纳腔的内壁设有多个间隔布置的第一限位齿，任意相邻的两个所述第一限位齿之间形成第一容纳槽，所述调节件的部分可选择性嵌设于所述第一容纳槽内且另一部分伸出所述第一限位齿的形成第二限位齿，任意相邻的两个所述第二限位齿之间形成所述第二容纳槽。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的晶圆收纳盒，其特征在于，所述第一容纳槽、所述第二容纳槽分别用于水平容置所述晶圆。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的晶圆收纳盒，其特征在于，所述第一容纳槽沿所述盒体的周向布置。
6.根据权利要求5所述的晶圆收纳盒，其特征在于，所述第一容纳槽呈环形。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的晶圆收纳盒，其特征在于，还包括用于填充于位于所述盒体内的任意两个晶圆之间的缓冲材料层。
8.一种晶圆组件，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的晶圆收纳盒以及容纳于所述盒体内的晶圆。
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| 《On the design of the latch mechanism for wafer containers in a SMIF environment》;Jyh-Jone Lee 等;《Journal of Mechanical Science and Technology》;20061231;第20卷(第12期);第2025页左栏第3行-第2032页左栏第2行 * |
| 《晶圆盒中晶圆位置检测技术的研究》;刘劲松 等;《制造业自动化》;20170425;第39卷(第4期);第66页左栏第3行-第69页左栏第5行 * |
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