CN203335965U - 应用于晶圆/光罩载具的气阀结构及应用其的光罩传送盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于晶圆/光罩载具的气阀结构及应用其的光罩传送盒，所述气阀结构由一下阀体及一上阀体相对盖合而成，且上、下阀体的周缘形成有相对的通孔，而上、下阀体内具有一贴抵于下阀体抵缘的浮动阀块，而浮动阀块底面具有一导气部。本实用新型使载具能在置于充气座上时，可利用自身重量让气阀的浮动阀块被推动，让气体可经由导气部、通孔进入载体内部，且在载具移离充气座时，气阀的浮动阀块可利用弹性件回复预力及载具内部气压而复位密合，有效延长载具内洁净气体流失的时间，增加载具移动作业的灵活性。

Description

应用于晶圆/光罩载具的气阀结构及应用其的光罩传送盒

技术领域

本实用新型关于一种应用于晶圆/光罩载具的气阀结构，特别是指一种应用于晶圆/光罩载具的气阀结构及应用其的光罩传送盒。

背景技术

近年来受到半导体技术不断创新及微细化发展的影响，利用半导体技术制成的芯片被广泛的应用于各种领域中。受到集成电路微细化及制低成本的影响，晶圆的尺寸越来越大，但每一晶圆的芯片数越来越多，使晶圆价值不断的提高，因此制程中晶圆上的任何问题都可能造成极大的损失。且一般集成电路制程中的黄光制程是一种关系到整体合格率的重要制程，其通常在一光罩表面涂布有一不透明或半透明的期望图形，供将该期望图形投射到晶圆光阻层上。因此任何附着于光罩表面的缺陷都有可能被投射到晶圆的光阻层上，而导致集成电路元件成品的妥善率或甚至无法使用。然而晶圆与光罩在制程中，或因制程材料、或制程气体、或因零件微粒与油污的剥落、或因无尘室的环境，使晶圆或光罩的相邻环境中存在有众多的微粒及气体游离分子等污染物，而这些污染物经积聚或化学变化后，极容易在晶圆或光罩于储存及运输期间产生微粒(Particles)或雾霾(Haze)等缺陷。

而在半导体制程中，运用自动化物料搬运系统(Automated Material Handling System，AMHS)，与隔离进出料标准机械接口(Standard Mechanical Interface，SMIF)设备，来进行晶圆与光罩于不使用期间的维护与运送，不但能取代传统人工搬运、降低无尘室设备的建置与维护成本，还能提升晶圆与光罩的洁净度，达到超高生产合格率，故近年来，AMHS与SMIF已被列为是国际间半导体厂的标准设备规范。

根据上述技术概念，除了在曝光使用时，晶圆与光罩在运送过程或保存期间，都必须放置在一个高洁净度、气密性佳、低气体逸出(Outgassing)与抗静电防护(ESD)的载具内，如晶舟盒(Cassette)、晶圆传送盒(FOUP)、晶圆运输盒(FOSB)、光罩储存盒(Mask Package)、光罩传送盒(Reticle SMIF Pod，RSP)，有效防止晶圆与光罩受到污染，确保高晶圆与光罩的洁净度与高生产合格率。

而为了提高前述载具的洁净度，目前常见的作法是在前述密封式载具内充填干净的惰性气体(如氮气(N₂))，以减少有害气体的危害，然而受限于载具气密性不足的问题，通常在一段时间后，即会因漏气而失去效果，故近年来业界进一步开发有注入洁净气体的充气座，该充气座并可被设计应用于各种载具的收纳设备上，如制程设备旁的进出料工作站、储存用的收纳柜、充气柜或运输设备等，供对每一个晶圆或光罩的密封式载具进行独立的流动充气。

现有的充气设备，不论使用何种充气方式或手段，均需在载具上设置对应的气阀，如中国台湾专利公告第I238804号，其传送盒具有座体，而座体上方为覆盖有盖体，且盖体内为具有可容置光罩或晶圆的容置空间，其中座体内设置有透孔，并于透孔内穿设有填充装置，而填充装置内具有中空信道，且中空信道的一端为设置有开合部，以使充气管可通过开合部而伸入传送盒内充填气体，且当充气管抽出时该开合部会自行闭合。

然而前述的设计，主要利用填充装置的开合部的回复预力来闭合，其气密效果极差，虽然部分座体内表面设有金属底板，且该利用该金属底板切缝形成的弹压片来增加其压掣力，但在长时间作业后，其仍然会因弹性疲乏而无法有效压掣形成气密，且在充气时气体呈单侧注入，无法使洁净气体在载具内部完全流动换气。再者，因其气密性不佳，故需不断充注的洁净气体，以保持载具内部的洁净度，然而如此连续性的充气会造成气体的浪费，且当载具需要移动或进出料时，由于其无法被持续充气，故当其离开一段时间后，会因漏气而破坏环境的洁净度，因此工作人员需掌握载具移动的时间，影响移动作业的灵活度与便利性。

换言之，由于现有载具在充气上存在有上述问题，造成其在充气时面临不同的困扰与不便，因此如何解决这些问题，对于改善晶圆或光罩载具的气体浪费及气密性，是相当重要的课题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种应用于晶圆/光罩载具的气阀结构，以能利用载具重量来自动启闭，使气源为非连续性充气，达到节省气体的目的；其能有效增进其气密性，延长载具内部环境洁净的时间，以增加其移动作业的灵活度与便利性；其能通过本身重量来自动启闭气阀结构，使气源呈非连续性充气，以节省气体，同时可增进其气密性，进而延长载具内部环境洁净的时间，以增加其移动作业的灵活度与便利性。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种应用于晶圆／光罩载具的气阀结构，包含有： 

一下阀体，其具有一抵缘及多个第一栅片，其中所述抵缘自所述下阀体内缘底端向内凸伸，所述第一栅片自所述下阀体周缘向上凸伸，且相邻的所述第一栅片间形成有贯穿内外的一通孔，所述通孔与一导气阀形成气体流动；

一上阀体，其具有多个第二栅片，所述第二栅片自所述上阀体周缘向下凸伸且对应所述下阀体的第一栅片，且相邻的所述第二栅片间设有对应所述第一栅片的通孔；

一浮动阀块，其容设于所述下阀体内且贴抵于所述抵缘上；

一弹性件，其设置于所述浮动阀块与上阀体间，所述下阀体底面具有一对接槽，且所述对接槽的内底面具有一能与导气阀间形成气体流动间隙的导气部。

作为上述一种气阀结构的优选方案，其中所述下阀体于对应所述第一栅片的底端外缘分别形成有一嵌插孔，而所述上阀体于所述第二栅片的底端分别形成有一对应插掣的嵌插部，且所述上阀体、下阀体相对插掣盖合。

作为上述一种气阀结构的优选方案，其中所述浮动阀块与上阀体的相对面分别形成有一容槽，而所述弹性件撑设于两容槽间。

作为上述一种气阀结构的优选方案，其中所述导气部为形成于对接槽内面的十字形导槽。

作为上述一种气阀结构的优选方案，其中所述下阀体的第一栅片与上阀体的第二栅片间夹设有一用以过滤气体中粉尘的滤网。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种光罩传送盒，包含一底座及一壳罩，所述壳罩相对所述底座盖合而形成一光罩的存放空间，所述底座具有一用以承托光罩的支撑组，且所述壳罩具有一用以限制导正光罩的导压组，所述底座上设有至少一用以选择性启闭的气阀结构；

所述气阀结构具有一环状的下阀体、一盖体状的上阀体及一浮动阀块，其中所述下阀体的内缘底端向内凸伸有一抵缘，且所述下阀体的周缘形成有多个向上凸伸的第一栅片，而相邻的所述第一栅片间形成有贯穿内外的通孔，所述上阀体的周缘形成有多个向下凸伸、且对应所述下阀体的第一栅片的第二栅片，而相邻的所述第二栅片间设有对应所述第一栅片的通孔，而所述浮动阀块容设于下阀体内且贴抵于所述抵缘上，且所述浮动阀块与上阀体间撑设有一弹性件，所述下阀体底面具有一对接槽，且所述对接槽的内底面具有一能与导气阀间形成气体流动间隙的导气部。

作为上述一种光罩传送盒的优选方案，其中所述气阀结构的下阀体于对应所述第一栅片的底端外缘分别形成有一嵌插孔，而所述上阀体于所述第二栅片的底端分别形成有一对应插掣的嵌插部，且所述上阀体、下阀体相对插掣盖合。

作为上述一种光罩传送盒的优选方案，其中所述气阀结构的浮动阀块与上阀体的相对面分别形成有一容槽，而所述弹性件撑设于两容槽间。

作为上述一种光罩传送盒的优选方案，其中所述下阀体的第一栅片与上阀体的第二栅片间夹设有一用以过滤气体中粉尘的滤网。

本实用新型应用于晶圆/光罩载具的气阀结构，可利用本身重量使浮动阀块往上，让气体就可以从上、下阀体的侧边通孔进入载具内部，而且不是直接往上喷到容置的晶圆或光罩表面，且在载具离开充气系统，则弹性件会将浮动阀块下压归位，使得气阀结构关闭，有效形成气密结构，如此可大幅延长载具内洁净气体流失的时间，增加载具移动作业的灵活性。 

附图说明

图1为本实用新型应用于光罩传送盒的气阀结构的外观示意图；

图2为本实用新型的气阀结构的分解示意图，其说明各元件的态样及其相对关系；

图3为本实用新型的气阀结构另一视角的分解示意图；

图4为本实用新型的气阀结构的侧视剖面示意图，供说明其组成后的各元件的相对关系；

图5为本实用新型应用于光罩传送盒时实际使用前的状态示意图；

图6为本实用新型应用于光罩传送盒时实际使用前的侧视剖面示意图；

图7为本实用新型的气阀结构于实际使用动作后的局部放大剖面示意图。

【主要元件符号说明】

10-底座；11-容置孔；15-金属底片；16-阀栅凸部；

20-支撑组；21-撑托元件；25-抵靠元件；

30-壳罩；31-把手；32-锁扣件；35-金属内罩；

40-导压组；41-基座；42-压抵件；43-导正弧片；

50-气阀结构；51-下阀体；510-抵缘；52-第一栅片；520-通孔；521-嵌插孔；53-上阀体；530-容槽；54-第二栅片；540-通孔；541-嵌插部；55-浮动阀块；550-容槽；56-对接槽；57-导气部；570-导槽；58-弹性件；59-滤网；

60-充气座；65-导气阀；66-推杆；68-导气孔。

具体实施方式

本实用新型提供一种应用于晶圆/光罩载具的气阀结构及应用其的光罩传送盒，随附图例示的本实用新型具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底面、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本实用新型，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。

而本实用新型应用于晶圆/光罩载具的气阀结构，本实用新型的载具可为各式晶圆或光罩的载具，此晶圆或光罩的载具可为，例如，晶舟盒、晶圆传送盒、晶圆运输盒、光罩储存盒或光罩传送盒，但并不以此为限。而本实用新型以储存光罩的光罩传送盒(Reticle SMIF Pod，RSP)为主要实施例，则请参照图1所显示，其包含有一底座10及一壳罩30，且壳罩30与底座10可相对盖合形成一容置光罩的存放空间，底座10与壳罩30两者之间至少其一设有对应撑托及导正光罩的支撑组20与导压组40；

其中底座10上形成有多个上、下连通的容置孔11，且底座10上覆设有一金属底片15，该金属底片15上形成有多个对应容置孔11、且周缘具通孔的阀栅凸部16，而底座10的各容置孔11与金属底片15的各阀栅凸部16间分设有一进、出气用的气阀结构50。又支撑组20锁设于金属底片15的表面，其包含有两撑托元件21与一抵靠元件25，且该等撑托元件21与抵靠元件25呈冂状排列，供光罩撑托及抵靠；

另壳罩30顶面则设有一把手31，且壳罩30壳罩30周缘设有多个可选择卡扣底座10的锁扣件32，使壳罩30与底座10可选择性盖合；又壳罩30内锁设有一金属内罩35，该金属内罩35的周缘底端可与底座10的金属底片15接触，而形成一具导电性的容置空间，供消除静电；再者壳罩30内部于金属内罩内侧并同步锁掣有一导压组40，该导压组40具有一基座41，且基座41上悬设有多个供压掣光罩的压抵件42；再者基座41边缘向下延伸有多个导正弧片43，该等导正弧片43可供推动调整光罩归位，使光罩能被稳固地夹掣于底座10的支撑组20与壳罩30导压组40之间(如图6所示)；

再者，关于前述的气阀结构50的详细构成，则请配合参看图2、图3及图4所示，其由一下阀体51、一上阀体53及一浮动阀块55所组成，其中环状的下阀体51内缘底端向内凸伸有一供浮动阀块55下移贴抵的抵缘510，且下阀体51周缘形成有多个向上凸伸的第一栅片52，该等相邻的第一栅片52间形成有贯穿内外的通孔520；再者下阀体51于对应各第一栅片52的底端外缘分别形成有一嵌插孔521，以供上阀体53插掣；又呈盖体状的上阀体53周缘形成有多个向下凸伸、且对应下阀体51的第一栅片52的第二栅片54，而该等相邻的第二栅片54间形成有贯穿内外的通孔540；再者上阀体53于各第二栅片54底端分别形成有一可对应插掣于前述嵌插孔521的嵌插部541，使上阀体53、下阀体51可盖合、且侧边的通孔540、通孔520呈相对状；另浮动阀块55容设于下阀体51内，且浮动阀块55与上阀体53的相对面分别形成有容槽550、容槽530，而浮动阀块55与上阀体53的容槽550、容槽530间撑设有一弹性件58，使浮动阀块55具有一下压密合的预力，让气体无法由下阀体51的下方连通侧边的通孔520、通孔540，并可受力后选择性向上开通；又下阀体51底面具有一对接槽56，供对应一充气座60的导气阀65，且对接槽56内底面具有一能与导气阀65间形成气体流动间隙的导气部57，该导气部57可选自顶撑导气阀65的凸块或凹槽；而本实用新型的导气部57以形成于对接槽56内面的十字形导槽570为主要实施例(如图3所示)；再者下阀体51与上阀体53的第一栅片52、第二栅片54间夹设有一滤网59，该滤网59可有效过滤气体中的粉尘；

因此，组构成一利用载具本身重量启闭的晶圆/光罩载具的气阀结构。

而关于本实用新型的实际应用，则如图5、图6及图7所示，该载具可应用于一充气座60上，且充气座60上具有多个对应载具的气阀结构50的导气阀65，该等导气阀65具有一凸出对接于气阀结构50的对接槽56的推杆66，且推杆66上具有一导气孔68，当载具未置于充气座60上时，其各气阀结构50内的浮动阀块55受弹性件58回复力作用而向下压合于下阀体51上(如图6所示)，使气阀结构50呈闭合状，让载具内部的气体不致外漏，故不会破坏载具内部环境的洁净度，让工作人员可掌握更多载具移动的时间，大幅增进移动作业的灵活度与便利性； 

再者，当该等载具置于充气座60上时，载具的气阀结构50与导气阀65对接，使气阀结构50的浮动阀块55受导气阀65的推杆66作用而向上移动，进而令浮动阀块55的对接槽56的导气部57与气阀结构50侧边的通孔520、通孔540连通(如图7所示)，进而让气源由导气阀65的推杆66的导气孔68及气阀结构50的导气部57与通孔520、通孔540注入载具内部，以保持载具内部环境的洁净度。

经由前述技术手段的实现，使得本实用新型用于晶圆或光罩载具的气阀结构50可利用载具本身重量使浮动阀块55往上，让气体就可以从下阀体51、上阀体53的侧边的通孔520、通孔540进入载具内部，而且不是直接往上喷到容置的晶圆或光罩表面，且在载具离开充气座60，则气阀结构50内的弹性件58会将浮动阀块55下压归位，使的气阀结构50关闭，而形成有效的气密，进一步并利用设在下阀体51、上阀体53间的滤网59进行过滤，以避免零件磨擦的粉尘进入载具内部，有效维持其洁净度，如此可大幅延长载具内洁净气体流失的时间，增加载具移动作业的灵活性。再者，载具在置入充气座60时，可利用气阀结构50的浮动阀块55具伸缩移动的特性，使载具能克服局部误差，让载具顺利、且平整的定位于充气座60上，且能完全密合，不致因重新调整载具，而影响工作效率。 

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的专利保护范围，其它运用本实用新型专利精神所作的等效变化等，均应同理属于本实用新型的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种应用于晶圆／光罩载具的气阀结构，其特征在于，包含有： 

一下阀体，其具有一抵缘及多个第一栅片，其中所述抵缘自所述下阀体内缘底端向内凸伸，所述第一栅片自所述下阀体周缘向上凸伸，且相邻的所述第一栅片间形成有贯穿内外的一通孔，所述通孔与一导气阀形成气体流动；

一上阀体，其具有多个第二栅片，所述第二栅片自所述上阀体周缘向下凸伸且对应所述下阀体的第一栅片，且相邻的所述第二栅片间设有对应所述第一栅片的通孔；

一浮动阀块，其容设于所述下阀体内且贴抵于所述抵缘上；

一弹性件，其设置于所述浮动阀块与上阀体间，所述下阀体底面具有一对接槽，且所述对接槽的内底面具有一能与导气阀间形成气体流动间隙的导气部。

2.如权利要求1所述的气阀结构，其特征在于，所述下阀体于对应所述第一栅片的底端外缘分别形成有一嵌插孔，而所述上阀体于所述第二栅片的底端分别形成有一对应插掣的嵌插部，且所述上阀体、下阀体相对插掣盖合。

3.如权利要求1所述的气阀结构，其特征在于，所述浮动阀块与上阀体的相对面分别形成有一容槽，而所述弹性件撑设于两容槽间。

4.如权利要求1所述的气阀结构，其特征在于，所述导气部为形成于对接槽内面的十字形导槽。

5.如权利要求1所述的气阀结构，其特征在于，所述下阀体的第一栅片与上阀体的第二栅片间夹设有一用以过滤气体中粉尘的滤网。

6.一种光罩传送盒，其特征在于，包含一底座及一壳罩，所述壳罩相对所述底座盖合而形成一光罩的存放空间，所述底座具有一用以承托光罩的支撑组，且所述壳罩具有一用以限制导正光罩的导压组，所述底座上设有至少一用以选择性启闭的气阀结构；

所述气阀结构具有一环状的下阀体、一盖体状的上阀体及一浮动阀块，其中所述下阀体的内缘底端向内凸伸有一抵缘，且所述下阀体的周缘形成有多个向上凸伸的第一栅片，而相邻的所述第一栅片间形成有贯穿内外的通孔，所述上阀体的周缘形成有多个向下凸伸、且对应所述下阀体的第一栅片的第二栅片，而相邻的所述第二栅片间设有对应所述第一栅片的通孔，而所述浮动阀块容设于下阀体内且贴抵于所述抵缘上，且所述浮动阀块与上阀体间撑设有一弹性件，所述下阀体底面具有一对接槽，且所述对接槽的内底面具有一能与导气阀间形成气体流动间隙的导气部。

7.如权利要求6所述的光罩传送盒，其特征在于，所述气阀结构的下阀体于对应所述第一栅片的底端外缘分别形成有一嵌插孔，而所述上阀体于所述第二栅片的底端分别形成有一对应插掣的嵌插部，且所述上阀体、下阀体相对插掣盖合。

8.如权利要求6所述的光罩传送盒，其特征在于，所述气阀结构的浮动阀块与上阀体的相对面分别形成有一容槽，而所述弹性件撑设于两容槽间。

9.如权利要求6所述的光罩传送盒，其特征在于，所述下阀体的第一栅片与上阀体的第二栅片间夹设有一用以过滤气体中粉尘的滤网。

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