TW201331103A - 逆止閥 - Google Patents

Abstract

一種配置於半導體存放裝置內的逆止閥，逆止閥包括一圓形柱，及一逆止件，藉由具有彈性的逆止件本身的開合，防止過多微粒產生，以避免污染半導體存放裝置內的物品。

Description

逆止閥

本發明係有關於一種半導體存放裝置，特別是有關於一種配置於半導體存放裝置中的逆止閥；其中，半導體存放裝置可以是光罩盒或是晶圓盒。

近代半導體科技發展迅速，其中光學微影技術（Optical Lithography）扮演重要的角色，只要是關於圖形(pattern)定義，皆需仰賴光學微影技術。光學微影技術在半導體的應用上，是將設計好的線路製作成具有特定形狀可透光之光罩(photo mask)。利用曝光原理，則光源通過光罩投影至矽晶圓(silicon wafer)可曝光顯示特定圖案。由於任何附著於光罩上的塵埃顆粒(如微粒、粉塵或有機物)都會造成投影成像的品質劣化，用於產生圖形的光罩必須保持絕對潔淨，而被投射的矽晶圓或者其他半導體投射體亦必須保持絕對清靜，因此在一般的晶圓製程中，都提供無塵室(clean room)的環境以避免空氣中的顆粒污染。然而，目前的無塵室也無法達到絕對無塵狀態。

因此，現代的半導體製程皆利用抗污染的存放裝置進行光罩及晶圓的保存與運輸，以使光罩及晶圓保持潔淨；也利用抗污染的半導體元件存放裝置進行半導體元件的保存與運輸，以使半導體元件保持潔淨。

半導體元件存放裝置係在半導體製程中用於存放半導體元件，以利半導體元件在機台之間的搬運與傳送，並隔絕半導體元件與大氣的接觸，避免半導體元件被雜質汙染而產生變化。因此，在先進的半導體元件廠中，通常會要求光罩存放裝置與半導體元件存放裝置的潔淨度要符合機械標準介面(Standard Mechanical Interface；SMIF)，也就是說保持潔淨度在Class 1以下。故，在光罩存放裝置與半導體元件存放裝置中充入氣體便是目前解決的手段之一。

一般會經由逆止閥來對存放裝置進行充氣及抽氣的動作，如圖1所示，閥體通常具有一閥體a配置於閥體收納筒b內，一壓扣c，一彈性結構d夾於閥體a及彈性結構d之間，及一濾器e，配置於壓扣c後方；當要對逆止閥充氣時，會按壓閥體a，使閥體a脫離閥體收納筒b形成一通道，氣體便經由通道通過閥體收納筒b，在經由壓扣c及後方的濾器e進入存放裝置內；而當停止充氣時，停止按壓閥體a，藉由彈性結構d將閥體a彈回閥體收納筒b，以形成封閉狀態。

然而，經由閥體a多次的運作後，會與逆止閥多個元件產生多次摩擦，因此容易產生許多的微粒（Particle），而微粒便會污染存放於存放裝置內的光罩及晶圓，會使得光罩或晶圓遭受到污染，導致無法再使用而必須報廢的窘境，使得製造成本增加。因此提供一個不會產生污染物的充氣設備，是一個重要的議題。

有鑒於此，本發明所提供光罩存放裝置與晶圓存放裝置的逆止閥，乃針對先前技術加以改良者。

為了解決上述問題，本發明之一主要目的在於提供一種逆止閥配置於晶圓盒內，藉由具有彈性的單一元件本身的開合，防止過多微粒產生，以避免污染晶圓盒內的晶圓。

依據上述目的，本發明提供一種晶圓盒，主要包括一盒體，在盒體之一側面係形成一開口，及一門體，門體係與開口相結合，並形成一容置空間，提供晶圓放置，其中晶圓盒之特徵在於：在盒體內配置至少一對逆止閥，每一逆止閥包括一圓形柱及一逆止件，圓形柱為一中空柱體，並將逆止件嵌置在圓形柱內，其中逆止件包括：一圓形穹頂體，具有一隆起頂端及一圓形底端；一圓環，形成並環繞於圓形底端；及至少一條切割線，由隆起頂端之中央處往圓形底端延伸。

本發明之另一主要目的在於提供一種逆止閥配置於光罩盒內，藉由單一元件本身的開合，防止過多微粒產生，以避免污染光罩盒內的光罩。

依據上述目的，本發明提供一種光罩盒，主要包括一上蓋及一下蓋，上蓋係與下蓋相結合，並形成一容置空間，提供光罩放置，其中光罩盒之特徵在於：在光罩盒內配置至少一對逆止閥，每一逆止閥包括一圓形柱及一逆止件，圓形柱為一中空柱體，並將逆止件嵌置在圓形柱內，其中逆止件包括：一圓形穹頂體，具有一隆起頂端及一圓形底端；一圓環，形成並環繞於圓形底端；及至少一條切割線，由隆起頂端之中央處往圓形底端延伸。

經由本發明所提供之設計，使晶圓盒及光罩盒在進行充氣及抽氣的動作時，可防止過多微粒產生，以避免污染存放裝置內的半導體元件。

由於本發明係揭露一種逆止閥，特別是配置於晶圓盒及光罩盒的逆止閥；其中所利用到的一些關於彈性材質、過濾膜，係利用現有技術來達成，故在下述說明中，並不作完整描述。此外，於下述內文中之圖式，亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本發明特徵有關之示意圖。

首先，請參閱圖2，係為本發明之逆止閥示意圖。如圖2所示，逆止閥1包括一圓形柱10及一逆止件20，圓形柱10為一中空柱體，並將逆止件20嵌置在圓形柱10內，其中逆止件20包括：一圓形穹頂體201具有一隆起頂端2011及一圓形底端2013；一圓環203，形成並環繞於圓形底端2013；至少一條切割線205，由隆起頂端2011之中央處2015往圓形底端2013延伸；本發明之切割線205為複數條直線形狀切割，並且為兩兩相互對稱，本實施例共有三對，但本發明並不對切割線205之切割線條形狀及數量加以限制。逆止件20之材質為彈性材質，例如：氟化橡膠、矽膠或橡膠等，但本發明並不對彈性材質加以限定。

另外，在圓形柱10內，逆止件20的上方，配置一過濾膜30，過濾膜30為微孔結構，主要過濾氣體的塵埃及雜質；本發明過濾膜30所使用的材質為聚四氟乙烯（PTFE），但本發明並不對過濾膜30之材質加以限定。

接著，請參閱圖3A，係為本發明之逆止件充氣示意圖。如圖3A所示，當對逆止閥1充氣時，氣體先由A端進入，氣體的流體壓力會撐開逆止件20之至少一個切割線205所形成之瓣膜207（N對切割線可形成2N片瓣膜，N=1以上自然數），由撐開的瓣膜207所形成的通道209充氣進去；經過通道209後，氣體再經由過濾膜30過濾充進去的氣體，然後到達逆止閥1的B端，完成整個充氣的步驟。

再接著，請參閱圖3B，係為本發明之逆止件停止充氣示意圖。如圖3B所示，當氣體停止充氣時，瓣膜207會因為本身的彈性材質，而回復到各個瓣膜207相互關閉的狀態；由於逆止件20為一穹頂狀，再加上本身具有一厚度，因此在內部的流體氣壓無法推動瓣膜207，可防止氣體逆流。

本發明之實施例，在逆止件20其直徑大小為13公釐的情況下，瓣膜207（即逆止件）的厚度為1.5公釐；而相對的當逆止件20越大時，其厚度議會相對增大，但本發明並不對直徑大小與厚度的相對比例加以限制；另外本發明之逆止閥1亦可用於液體，或其它流體，本發明亦不對處理之流體類型加以限制。

請參閱圖4，係為本發明安裝於晶圓盒之逆止閥示意圖。如圖4所示，晶圓盒4，主要包括一盒體40，在盒體40之一側面係形成一開口401，及一門體42，門體42係與開口401相結合，並形成一容置空間，提供晶圓放置；在晶圓盒4之底部403上配置一對逆止閥1，此對逆止閥1為一充氣閥4031及一抽氣閥4033；由於逆止閥1為單一方向進氣，因此充氣閥4031及抽氣閥4033的逆止閥1內部的逆止件20為相互上下顛倒配置。

一般在晶圓盒4內，會在裡面充入惰性氣體來保護裡面的晶圓，因此在一段時間後，會需要替換裡面的氣體；因此，當要替換氣體時，先對充氣閥4031充氣，同時再對抽氣閥4033抽氣，使內部的氣體替換成新的氣體。在此要強調，本發明並不限定充氣閥4031及抽氣閥4033配置位置，亦不限定配置數，只要符合本發明之實施作用，皆為本發明之實施範圍。

請參閱圖5，係為本發明安裝於光罩盒之逆止閥剖示圖。如圖5所示，光罩盒5，主要包括一上蓋50及一下蓋52，上蓋50係與下蓋52相結合，並形成一容置空間，提供光罩放置；在光罩盒5之下蓋52上配置一對逆止閥1，此對逆止閥1為一充氣閥521及一抽氣閥523；由於逆止閥1為單一方向進氣，因此充氣閥521及抽氣閥523的逆止閥1內部的逆止件20為相互上下顛倒配置。

一般在光罩盒5內，會在裡面充入惰性氣體來保護裡面的光罩，因此在一段時間後，會需要替換裡面的氣體；因此，當要替換氣體時，先對充氣閥521充氣，同時再對抽氣閥523抽氣，使內部的氣體替換成新的氣體。在此要強調，本發明並不限定充氣閥521及抽氣閥523配置位置，亦不限定配置數，只要符合本發明之實施作用，皆為本發明之實施範圍。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

a．．．閥體(先前技術)

b．．．閥體收納筒(先前技術)

c．．．壓扣(先前技術)

d．．．彈性結構(先前技術)

e．．．濾器(先前技術)

1．．．逆止閥

10．．．圓形柱

20．．．逆止件

201．．．圓形穹頂體

2011．．．隆起頂端

2013．．．圓形底端

2015．．．中央處

203．．．圓環

205．．．切割線

207．．．瓣膜

209．．．通道

30．．．過濾膜

4．．．晶圓盒

40．．．盒體

401．．．開口

403．．．底部

4031．．．充氣閥

4033．．．抽氣閥

42．．．門體

5．．．光罩盒

50．．．上蓋

52．．．下蓋

521．．．充氣閥

523．．．抽氣閥

圖1 係為習知逆止閥示意圖；

圖2 係為本發明之逆止閥示意圖；

圖3A 係為本發明之逆止件充氣示意圖；

圖3B 係為本發明之逆止件停止充氣示意圖；

圖4 係為本發明安裝於晶圓盒之逆止閥示意圖；

圖5 係為本發明安裝於光罩盒之逆止閥剖示圖。

1．．．逆止閥

10．．．圓形柱

20．．．逆止件

201．．．圓形穹頂體

2011．．．隆起頂端

2013．．．圓形底端

2015．．．中央處

203．．．圓環

205．．．切割線

30．．．過濾膜

Claims (18)

1. 一種晶圓盒，包括一盒體，在該盒體之一側面係形成一開口，及一門體，該門體係與該開口相結合，並形成一容置空間，提供晶圓放置，其中該晶圓盒之特徵在於：
   在該盒體內配置至少一對逆止閥，每一該逆止閥包括一圓形柱及一逆止件，該圓形柱為一中空柱體，並將該逆止件嵌置在該圓形柱內，其中該逆止件包括：
   一圓形穹頂體，具有一隆起頂端及一圓形底端；及
   至少一條切割線，由該隆起頂端之中央處往該圓形底端延伸。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其中該逆止閥之該圓形柱內，進一步配置一過濾膜。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其中該對逆止閥係配置於該盒體之底部內。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其中該對逆止閥為一抽逆止閥及一充逆止閥。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其中該圓形穹頂體具有一厚度。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其進一步包括一圓環，環繞於該圓形底端。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其中該切割線為複數條並兩兩相互對稱。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之晶圓盒，其中該逆止閥之材質為一彈性材質。
9. 根據申請專利範圍第8項所述之晶圓盒，其中該彈性材質為氟化橡膠、矽膠或橡膠。
10. 一種光罩盒，包括一上蓋及一下蓋，該上蓋係與該下蓋相結合，並形成一容置空間，提供光罩放置，其中該光罩盒之特徵在於：
    在該光罩盒內配置至少一對逆止閥，每一該逆止閥包括一圓形柱及一逆止件，該圓形柱為一中空柱體，並將該逆止件嵌置在該圓形柱內，其中該逆止件包括：
    一圓形穹頂體，具有一隆起頂端及一圓形底端；及
    至少一條切割線，由該隆起頂端之中央處往該圓形底端延伸。
11. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其中該逆止閥之該圓形柱內，進一步配置一過濾膜。
12. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其中該對逆止閥係配置於該下蓋之內。
13. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其中該對逆止閥為一抽逆止閥及一充逆止閥。
14. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其中該圓形穹頂體具有一厚度。
15. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其進一步包括一圓環，環繞於該圓形底端。
16. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其中該切割線為複數條並兩兩相互對稱。
17. 根據申請專利範圍第10項所述之光罩盒，其中該逆止閥之材質為一彈性材質。
18. 根據申請專利範圍第17項所述之光罩盒，其中該彈性材質為氟化橡膠、矽膠或橡膠。