TW201541537A - 排氣裝置 - Google Patents

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Bum-Je Woo
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Abstract

本發明關於一種排氣裝置，其包含，一晶圓盒，用以堆疊晶圓；及一排放器，用以排出堆疊於該晶圓盒中的該晶圓的氣體，其中該晶圓盒包含堆疊架，提供於兩側，用以堆疊晶圓；及一前開口，用來讓堆疊於該堆疊架中的該晶圓進來與出去，其中該堆疊架包含複數個傾斜的斜面部分，其朝向堆疊於該堆疊架中的該晶圓往該前開口移動的方向傾斜，其中一淨化氣體出口，可位於該傾斜的斜面部分中，用以供應淨化氣體給堆疊於該堆疊架中的該晶圓。依據本發明，晶圓上的剩餘製程氣體可有效的被移除。

Description

排氣裝置
本發明關於一種排氣裝置。
一般來說，半導體製程包含光刻、沉積、蝕刻、及之類，而這些製程大部分都會在充滿製程氣體的情況下進行。
大部分的製程氣體會在製程過程中排出。然而，有些氣體仍會維持在晶圓表面上，造成晶圓的損壞或製程儀器的污染。
為了解決上述問題，本案申請人先前所申請並核准的韓國專利號第10-1294143號揭示一種晶圓處理裝置，其具有一氣體移除功能內建於EFEM盒中。
然而，該晶圓處理裝置的缺點在於晶圓表面上的所有氣體無法均勻地被移除。
本發明提供一種排氣裝置，其可移除晶圓上的剩餘製程氣體。
依據本發明一實施例，一種排氣裝置包含：一晶圓盒，用以堆疊晶圓；及一排放器，用以排出堆疊於該晶圓盒中的該晶圓的氣體，其中該晶圓盒，包含：堆疊架，提供於兩側，用 以堆疊晶圓；及一前開口，用來讓堆疊於該堆疊架中的該晶圓進來與出去，其中該堆疊架包含複數個傾斜的斜面部分，其朝向堆疊於該堆疊架中的該晶圓往該前開口移動的方向傾斜，其中一淨化氣體出口，可提供於該傾斜的斜面部分中，用以供應淨化氣體給堆疊於該堆疊架中的該晶圓。
當從該前開口觀看時，提供於兩側之堆疊架的間隔小於堆疊於該晶圓盒的晶圓的直徑。
提供複數個淨化氣體排放器，且其至少有一部分提供於該傾斜的斜面部分，且該堆疊架進一步包含淨化氣體流動路徑以讓該淨化氣體可流入該堆疊架再到該淨化氣體排放器。該淨化氣體流動路徑進一步包含一主要流動路徑及複數個分支流動路徑，其從該主要流動路徑分支出來成為複數個獨立淨化氣體出口，且各個該分支流動路徑與該主要流動路徑間有一鈍角。
提供複數個淨化氣體出口，且其至少有一部分提供於該傾斜的斜面部分，其中複數個該淨化氣體出口當中接近該前開口的該淨化氣體出口之直徑相較於其他該淨化氣體出口來得大。
該堆疊架垂直間隔開來使得該晶圓可垂直堆疊於該晶圓盒內。該淨化氣體出口提供給各個垂直間隔開來的堆疊架使得該淨化氣體可供給各個垂直堆疊的晶圓。
該堆疊架可進一步包含一銷以支撐一晶圓。
該晶圓盒至少一部分可為透明的。
一沖孔板，設置於背面，與該晶圓盒及該排放器相通，其中該沖孔板可包含一陣列的空氣吸入孔，其寬度隨著越往上面區域而增加。
該排放器可包含一壓縮空氣排放器，其藉由供應壓縮空氣來控制堆積於該晶圓盒的氣體之排出氣壓。
一與排氣壓力感測器相通的管子，提供於該壓縮空氣排放器內，用以偵測氣體的排出壓力。該管子的尾端會朝向從該壓縮空氣排放器排出的氣體之方向。
該晶圓盒進一步包含一第一感測器，用以偵測是否有任何晶圓存在於其中。
可進一步包含一第二感測器，用以偵測是否堆疊於該晶圓盒的晶圓堆疊於正確的位置。
可進一步包含一照明單元，用以照亮該晶圓盒的內部。
可進一步包含一加熱元件，用以加熱該晶圓盒的內部，其中該加熱元件可包含：一上部加熱器，提供於該晶圓盒的外殼的上表面；一下部加熱器，提供於該晶圓盒的外殼的下表面；及加熱棒，提供於該晶圓盒的外殼的側面。
依據本發明另一實施例，一種排氣裝置包含：一本體；一晶圓盒，可拆卸式的提供於該本體內，用以堆疊晶圓；及一排放器，提供於該本體內，用以排出堆疊於該晶圓盒內的晶圓的氣體，其中該晶圓盒，包含：一外殼，用來將堆疊於該晶圓盒 中的該晶圓從上到下及旁邊都包圍起來；堆疊架，提供於兩側且彼此垂直間隔開來，用以堆疊多個晶圓；及一沖孔板，設置於該外殼的背面，與該晶圓盒及該排放器相通，其中該堆疊架包含淨化氣體出口，以獨立提供給各個堆疊架，讓該堆疊架可作多個組合，用以供應淨化氣體；及在不從該晶圓盒溢出的情況下，淨化氣體可藉由從堆疊的晶圓間流出並透過該沖孔板排出。
該堆疊架可進一步包含銷，用以減少該晶圓的支撐區域。
該堆疊架的寬度可對應於堆疊於該銷上晶圓的間隔及與該外殼兩邊的空間。
可進一步包含一框架，藉由將該晶圓盒與該本體連接，以防止淨化氣體流入到該晶圓盒及該本體之間的空間。
可進一步包含一底座，設置在該晶圓盒及該本體之間，並能夠調節水平位置，其中該晶圓盒可拆卸式的設置於該底座上一底座。
該晶圓盒可進一步包含一數位水平腳座，當設置於該底座上的水平位置不適當時，就會輸出一異常訊號。
該本體包含一淨化氣體進氣孔，用以從外面供應淨化氣體。該晶圓盒包含一淨化氣體進氣接頭，其形狀對應於該淨化氣體進氣孔，且可選擇性的與該淨化氣體進氣孔耦合。當該淨化氣體進氣接頭與該淨化氣體進氣孔耦合，淨化氣體可經由該淨化氣體進氣接頭排出到該堆疊架的該淨化氣體出口。
該淨化氣體出口包含一凸起，且該淨化氣體進氣接頭包含一凹槽，其形狀對應於該凸起。當該淨化氣體進氣接頭耦合到該淨化氣體進氣孔，該凸起可插入到該凹槽中。
可旋轉的轉輪及透過垂直移動來固定該本體的水平腳座可被設置在該本體的底部。
進一步包含一介面單元，設置在該本體的外側，且該介面單元可包含一顯示單元，用以顯示操作狀態。
該介面單元可進一步包含一連通埠以與外部相通。
該本體包含一氣體出口，用以連接該晶圓盒與該排放器，且該氣體出口的位置可為可變的。
依據本發明另一實施例，一種排氣裝置包含：一晶圓盒，用以堆疊晶圓；及一排放器，用以排出堆疊於該晶圓盒中的該晶圓的氣體，其中該晶圓盒，包含：堆疊架，提供於兩側，用以堆疊晶圓；及一淨化氣體進氣孔，包含於該堆疊架，用以將淨化氣體供應給堆疊於該堆疊架中的該晶圓，其中該排放器可包含一壓縮空氣排放器，其藉由供應流體來控制堆積於該晶圓盒的氣體之排出速度。
該壓縮空氣排放器可包含：一壓縮空氣出口，供給流體會透過其流入到該壓縮空氣排放器；及一壓縮空氣過渡區，用以讓供給流體可均勻地流入到該壓縮空氣出口。
該壓縮空氣排放器可進一步包含一擴展部，其朝向該氣體的排出方向擴展，以引導流人到該壓縮空氣出口的流體之 方向。
該壓縮空氣出口的尺寸可為可變的。
可進一步包含一調節器，用以控制由該壓縮空氣排 放器所供給的流體壓力；及一排氣壓力感測器，用以偵測氣體的排出壓力，其中該調節器可該調節器藉由將該排氣壓力感測器所測量出的氣體排出壓力與大氣壓力做比較來控制。
該壓縮空氣排放器包含一管子，用以與該排氣壓力 感測器相通，且該管子的尾端會朝向從該壓縮空氣排放器排出的氣體之方向。
該晶圓盒包含一沖孔板，其包含多個空氣吸入孔並 與該排放器相通。從該沖孔板穿過的晶圓氣體可藉由具有至少部分流線造型的上部斗槽引導而流向該排放器。
藉由該上部斗槽所引導流向該排放器的氣體可重新 藉由該排放器的下部斗槽引導並排出。
依據本發明，晶圓上的剩餘製程氣體可有效的被移 除。
100‧‧‧本體
101‧‧‧隔板
101a‧‧‧氣體供給路徑
102‧‧‧前面板
103‧‧‧第一鉤子
110‧‧‧上部本體
111‧‧‧第二鉤子
113‧‧‧前開口
114‧‧‧上表面
114a‧‧‧透明板
115‧‧‧側表面
118‧‧‧淨化氣體進氣孔
118a‧‧‧內側突出凸起
119‧‧‧氣體出口
119a‧‧‧氣體出口形成部
120‧‧‧下部本體
121‧‧‧側表面
122‧‧‧底表面
123‧‧‧氣體出口
124‧‧‧轉輪
125‧‧‧水平腳座
126‧‧‧門
115a‧‧‧透明板
117‧‧‧框架
211‧‧‧前開口
212‧‧‧上表面
213‧‧‧側表面
214‧‧‧背面
215‧‧‧背面
220‧‧‧第一晶圓支撐體
221‧‧‧堆疊架
222‧‧‧傾斜的斜面部分
223‧‧‧銷
224‧‧‧淨化氣體進氣孔
225a‧‧‧主要流動路徑
225b‧‧‧第一分支流動路徑
225c‧‧‧第二分支流動路徑
225d‧‧‧第三分支流動路徑
225e‧‧‧第四分支流動路徑
226‧‧‧淨化氣體出口
226b‧‧‧第一淨化氣體出口
226c‧‧‧第二淨化氣體出口
226d‧‧‧第三淨化氣體出口
226e‧‧‧第四淨化氣體出口
200‧‧‧晶圓盒
210‧‧‧外殼
232‧‧‧銷
240‧‧‧加熱元件
241‧‧‧上部加熱器
242‧‧‧下部加熱器
250‧‧‧沖孔板
251‧‧‧空氣吸入孔
260‧‧‧上部斗槽
261‧‧‧傾斜的斜面部分
262‧‧‧流線型部分
263‧‧‧排出流動路徑
270‧‧‧淨化氣體進氣接頭
271‧‧‧凹槽
282‧‧‧側氣管
291‧‧‧水平腳座
292‧‧‧第一感測器
294‧‧‧照明單元
300‧‧‧底座
301‧‧‧中央孔洞
310‧‧‧高度控制裝置
320‧‧‧高度固定裝置
230‧‧‧第二晶圓支撐體
231‧‧‧堆疊架
420‧‧‧第一排出管
422‧‧‧連接端
430‧‧‧第二排出管
440‧‧‧排出泵
441‧‧‧第一本體
442‧‧‧第二本體
443‧‧‧擴展部
444‧‧‧壓縮空氣過渡區
445‧‧‧壓縮空氣出口
446‧‧‧閥門
447‧‧‧調節器
448‧‧‧氣壓觸發感測器
450‧‧‧連接埠
500‧‧‧介面單元
510‧‧‧EMO開關
520‧‧‧顯示單元
400‧‧‧排放器
410‧‧‧下部斗槽
521‧‧‧加熱器溫度控制單元
530‧‧‧操作控制單元
540‧‧‧壓縮空氣測量計
541‧‧‧淨化氣體測量計
550‧‧‧連通埠
560‧‧‧壓縮空氣連接埠
570‧‧‧淨化氣體連接埠
571‧‧‧閥門
572‧‧‧調節器
573‧‧‧淨化氣體壓力感測器
574‧‧‧過濾器
575‧‧‧排氣壓力感測器
575a‧‧‧管子
575b‧‧‧尾端部分
580‧‧‧電源連接埠
第1圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置。
第2圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置。
第3圖為一分解透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置。
第4圖(a)為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的上部本體之結構，及第4圖(b)為一沿著線I-I’之剖視圖。
第5圖為一平面視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的上部本體之結構。
第6圖為一底視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置。
第7圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一晶圓盒。
第8圖為一透視圖及一分解透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一晶圓盒。
第9圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的第一晶圓支撐體中的一堆疊架。
第10圖為一剖視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的晶圓盒、底座、及上部本體之耦合結構。
第11圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一排放器。
第12圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一介面單元。
第13圖為一方塊圖，用以說明依據本發明一實施例一種排氣裝置中淨化氣體、壓縮空氣、及氣體的流動路徑。
本發明某些實施例將參酌圖式詳述於此。
在對圖式中的元件進行編碼時，應了解到相同的元 件即使顯示於不同的圖式中，仍會以相同的元件符號來表示。此外，在描述本發明實施例時，為了避免模糊本發明標的，在此將省略對相關已知的結構或功能的詳述。
再者，所謂的“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”、 及之類可用來描述本發明實施例中的元件。其僅用來將一元件與另一元件作出區隔而作的命名，因此並非用來將對應元件的重要性、順序、排序、或之類作限制。應了解到當一元件以“連接到”、“耦合到”、或“存取到”另一元件的方式來描述時，其指可以直接連接、耦合、或存取另一元件，然而，在兩者間亦可連接、耦合、或存取其他中間元件。
在此，將參酌圖式詳述依據本發明一實施例一種排氣裝置。
第1圖及第2圖為顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置之透視圖，而第3圖為顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置之分解透視圖。
請參見第1圖到第3圖，依據本發明一實施例一種排氣裝置可包含一本體100及一晶圓盒200。
該本體可形成依據本發明一實施例一種排氣裝置之輪廓。本體100，舉例來說，可包含一隔板101、一前面板102、及一第一鉤子103。
隔板101可用來將該本體100區隔成一上部本體110及一下部本體120。意即，該隔板101的上方部分可命名為一上部 本體110，而該隔板101的下方部分可命名為一下部本體120。隔板101亦可稱之為該上部本體110的下表面或該下部本體120的上表面。該上部本體110及該下部本體120將後續作描述。
在隔板101中，如所示於第4圖，底座300的一高 度控制裝置310，其將後續作描述，被支撐，且一高度固定裝置320可被插入及固定於其中。意即，隔板101可支撐該底座300，且其將後續作描述。
此外，在隔板101之中，可包含一氣體供給路徑101a， 如所示於第10圖。為了移除晶圓上的氣體，氣體供給路徑101a可透過淨化氣體連接埠570供給晶圓盒200的淨化氣體管子(未顯示)允許一氣體(在此及後續將稱之為“淨化氣體”)供給晶圓，其將後續作描述。意即，該淨化氣體連接埠570及晶圓盒200的淨化氣體管子經由氣體供給路徑101a彼此做相通。
形成本體100前表面的前面板102可與EFEM(未顯 示)接觸。更明確的說，依據本發明一實施例一種排氣裝置可為EFEM一側的側儲存，其中EFEM意指設備前端模組(Equipment Front End Module)，其將晶圓供給半導體生產線中的製程模組。
在前面板102中，可包含往EFEM前凸以與之結合 的一框架117。此外，可在前面板102的背側提供一第一鉤子103。
上部本體110的第一鉤子103及第二鉤子111可經 由鉤子彼此相耦合，其將後續作描述。因此，其優點在於前面板102及上部本體110之耦合與分開可利用第一鉤子103及第二鉤子111的鉤子來進行耦合。
此外，本體100，舉例來說，可包含一上部本體110 及一下部本體120。該上部本體110及該下部本體120將後續作描述。
第4圖(a)為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一 種排氣裝置的上部本體之結構，及第4圖(b)為一沿著線I-I’之剖視圖。第5圖為一平面視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的上部本體之結構。第6圖為一底視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置。
請參見第1圖至第5圖，一上部本體110可包含一 第二鉤子111、連接部(未顯示)、一前開口113、一上表面114、一側表面115、一框架117、淨化氣體進氣孔118、及一氣體出口119。
既然第二鉤子111，如上所述，其形狀對應於前面板 102的第一鉤子103，應可與該第一鉤子103耦合。第二鉤子111，舉例來說，鉤子的尾端可面朝下與鉤子的尾端面朝上的第一鉤子103相結合。在此情況下，上部本體110就可以輕易方便的藉由將上部本體110往上抬來與前面板102分開。
連接部會將上部本體110與下部本體120耦合在一 起。意即，可拆卸式的耦合上部本體110將可經由該連接部牢牢與 下部本體120耦合在一起。該連接部，舉例來說，可包含一用於螺紋耦合的結構。意即，上部本體110可經由螺紋耦合的方式與下部本體120牢牢耦合在一起。
位於上部本體110前面的前開口113可當成移動晶圓 的路徑功能。意即，晶圓可供給上部本體110或晶圓可經由前開口113從上部本體110取出。更明確的說，前開口113可與EFEM相通，且EFEM的晶圓處理機械手臂(未顯示)可經由該前開口113將晶圓供給上部本體110內的晶圓盒200。再者，該EFEM的晶圓處理機械手臂亦可經由該前開口113從上部本體110內的晶圓盒200取出堆疊的晶圓。
所謂的上表面114是指上部本體110的上側表面，在 本發明一實施例中，該上表面114可包含一透明板114a。在此情況下，依據本發明一實施例一種排氣裝置之使用者就可以經由該透明板114a觀察到上部本體110的內部情況。
所謂的側表面115是指包含上部本體110的側面部分 的表面，其可如同該上表面包含一透明板115a。在此情況下，如同對於上表面114的敘述，依據本發明一實施例一種排氣裝置之使用者就可以經由該透明板115a觀察到上部本體110的內部情況。
框架117可凸出於前面板102。藉由該結構，該框架 117的一部分可在與EFEM耦合時，被插入到一EFEM。因此，框架117在製造時會考量到EFEM的晶圓處理機械手臂之旋轉半徑。
再者，框架117，如所示於第1圖，會將晶圓盒200與 上部本體110的前面耦合在一起；並避免從晶圓盒200所釋出的淨化氣體洩漏到晶圓盒200及上部本體110之間的空間中。
如所示於第10圖，淨化氣體進氣孔118的形狀對應於 淨化氣體進氣接頭270的形狀，使得晶圓盒200的淨化氣體進氣接頭270可被插入用以耦合，其將後續作描述。淨化氣體進氣孔118，舉例來說，可包含一內側突出凸起118a。在此情況下，該淨化氣體進氣接頭270具有一對應於該凸起118a形狀的凹槽271，使得上部本體110及晶圓盒200可藉由將該凸起118a插入到該凹槽271來耦合在一起。
氣體出口119會排放從晶圓盒200中堆疊的晶圓所產 生的氣體(剩餘製程氣體)。晶圓會在製程氣體環境下的製程模組(具有製程氣體的腔體)中進行處理，而即使處理完畢殘餘氣體仍會維持在晶圓上。但是，晶圓上所殘留的製程氣體可能會讓晶圓受損或讓製程儀器受到污染。與排放器400相通的氣體出口119扮演將該晶圓上殘餘的製程氣體排出的路徑，其將後續作描述。舉例來說，殘留於晶圓上並積存於晶圓盒200內的氣體會沿著晶圓盒200的上部斗槽260流出，並透過氣體出口119流入到下部斗槽410，再於之後排出。
如所示於第4圖，該氣體出口119可形成於一氣體出 口形成部119a。該氣體出口形成部119a是可移動的，使得氣體出口119的位置可作變動。藉此，當依據本發明一實施例排氣裝置安裝於一EFEM時，該裝置可藉由調整氣體出口119的位置而可使用 於EFEM的右側或左側。
請參照第2圖及第6圖，下部本體120可包含一側表面 121、一底表面122、一氣體出口123、一轉輪124、一水平腳座125及一門126。
在側表面121中，如所示於第2圖，可包含一介面單 元500，其將後續作描述。
在底表面122中，可包含一氣體出口123、一轉輪 124、及一水平腳座125，其將後續作描述。
與排放器400的連接埠450相通的氣體出口123可扮 演透過該排放器400將氣體排出的路徑，其將後續作描述。氣體出口123，舉例來說，可為圓形的並設置於該下部本體120的底表面122中央區域中，但亦不限於此。
轉輪124安裝於下部本體120的底表面122，以便於依 據本發明一實施例的排氣裝置之移動。更明確的說，轉輪124具有輪子用以透過該轉輪124之轉動以便於該裝置之移動。
水平腳座125位於下部本體120的底表面122，且可增 加依據本發明一實施例的排氣裝置之固定強度。更明確的說，水平腳座125可藉由旋轉來做垂直移動，且其可比該轉輪124更突出於該下部本體120的底表面122。當水平腳座125比該轉輪124更突出於該下部本體120的底表面122時，轉輪124會懸空。因此，使用者就不容易移動該排氣裝置。當然，當轉輪124與水平腳座125兩者皆接觸地面，該排氣裝置之移動也會受到限制。再者，水平腳 座125可在安裝於一EFEM時，用來調整排氣裝置之高度。
當移動該排氣裝置時，使用者可將水平腳座125往上 旋轉以讓轉輪124接觸到該排氣裝置所安裝的地面。在這個狀態下，使用者可施力以推動該排氣裝置。當該排氣裝置安裝於EFEM時，可將水平腳座125往下旋轉以接觸到地面，使得該排氣裝置可固定而不移動。
只要能讓門126可選擇性的開啟與關閉，門126可安 裝於下部本體120的側表面121。意即，使用者可輕易藉由開啟與關閉該門126的方式來存取下部本體120之內部。
堆疊晶圓的晶圓盒200容納於該上部本體110之內。 並且，亦可說該晶圓盒200被該下部本體120所支撐。該晶圓盒200將於後續作詳細說明。
第7圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排 氣裝置的一晶圓盒。第8圖為一透視圖及一分解透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一晶圓盒。第9圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的第一晶圓支撐體中的一堆疊架。
請參照第7圖至第9圖，依據本發明一實施例一種排 氣裝置之晶圓盒200可包含：一外殼210、一第一晶圓支撐體220、一第二晶圓支撐體230、一加熱元件240、一沖孔板250、一上部斗槽260、一淨化氣體進氣接頭270、一淨化氣體管子(未顯示)、一水平腳座291、一第一感測器292、一第二感測器(未顯示)、及一照明 單元294。
外殼210可形成該晶圓盒200的外觀。外殼210的尺寸 可比晶圓來得大以便容納晶圓於其中。如所示於第7圖及第8圖，除了對應於上部本體110的前開口113區域之外，外殼210可做成氣密。在此情況下，由第一晶圓支撐體220的淨化氣體出口226所噴出的淨化氣體就可以只在外殼210內部進行循環並於之後排出。 意即，在沒有提供外殼210的情況下，排出到晶圓上的淨化氣體會在上部本體110整個內部空間進行循環，因此，用以移除氣體所需的淨化氣體之用量將會比起具有外殼210的情況下來得增加。 換句話說，外殼210的氣密結構可以節省用以移除晶圓上氣體所需的淨化氣體用量。換言之，外殼210的氣密結構可提高晶圓的氣體移除效率。
外殼210可具有一前開口211，其尺寸與位置皆對應 於上部本體110的前開口113。外殼210的前開口211可做為晶圓進出的路徑。再者，如上所述，該外殼210可在前開口211之外具有一氣密結構。
外殼210可在上表面212具有一上部加熱器241、一水 平腳座291及之類。上部加熱器241及水平腳座291將於後續作描述。
此外，外殼210可包含一第一晶圓支撐體220、一第 二晶圓支撐體230、一側氣管282、及一加熱棒(未顯示)於其側表面213。第一晶圓支撐體220、第二晶圓支撐體230、側氣管282、及 加熱棒將於後續作描述。
此外，外殼210可在其背面214具有一沖孔板250、一 上部斗槽260、及之類。該沖孔板250及該上部斗槽260將於後續作描述。
再者，外殼210可在其背面215具有一下部加熱器 242、一淨化氣體進氣接頭270、一下氣管(未顯示)、一第一感測器292、一第二感測器(未顯示)、一照明單元294、及之類。該下部加熱器242、淨化氣體進氣接頭270、下氣管、第一感測器292、第二感測器、及照明單元294將於後續作描述。
第一晶圓支撐體220支撐著晶圓並供應淨化氣體給 該晶圓。第一晶圓支撐體220，如所示於第8圖，可分別位於外殼210的側表面213之兩側。此外，第一晶圓支撐體220可包含很多獨立的堆疊架221，其彼此垂直分開，其中各個獨立堆疊架可承載一個晶圓。晶圓可透過多個堆疊架221之間的空間進行存取。換句話說，EFEM的晶圓處理機械手臂可透過多個堆疊架221之間的空間進行晶圓的存取。利用這樣的結構，第一晶圓支撐體220可在被堆疊時支撐複數個晶圓並彼此分開。該獨立堆疊架221，舉例來說，可包含一傾斜的斜面部分222。該堆疊架221的一部分之傾斜的斜面部分222，如所示於第8圖及第9圖，面朝堆疊於該堆疊架221之圓形晶圓突出，並具有一傾斜的斜面。傾斜的斜面部分222可具有一第二淨化氣體出口226c，其將於後續作描述。該第二淨化氣體出口226c將淨化氣體朝向堆疊於該堆疊架221之圓形晶圓的前面 供應(意即，朝向顯示於第8圖之前開口211)，並允許淨化氣體供給整個晶圓。意即，堆疊架221的傾斜的斜面部分222及該傾斜的斜面部分222的第二淨化氣體出口226c扮演防止任何無法將淨化氣體供給堆疊於堆疊架221的晶圓的盲區之角色。
再者，堆疊架221可具有一銷223用來支撐晶圓。在 堆疊架221中，舉例來說，很多銷223可用來支撐晶圓。該銷223，舉例來說，可具有細桿的形狀，如所示於第8圖。當晶圓被該銷223所支撐，由於晶圓與用來支撐晶圓的其他元件之接觸面積最小化，因接觸而造成的晶圓損害將可降低。
堆疊架221可具有一預定寬度(在第9圖中以‘W’來表 示)。在此情況下，供給堆疊於該銷223的晶圓之淨化氣體的垂直流向會因堆疊架221及晶圓的阻擋而受到限制，因此，淨化氣體只會流向水平方向。意即，當堆疊架221的寬度可填滿晶圓與外殼210之間的空間時，由於淨化氣體的垂直移動受到堆疊架221及晶圓的限制，用來淨化晶圓所需使用的淨化氣體用量可減少。換言之，前述優點及上述外殼210之氣密結構可增進晶圓上氣體的移除效率。
堆疊架221可包含一淨化氣體進氣孔224，其可容納 用以供應淨化氣體之側氣管282。意即，淨化氣體可經由該淨化氣體進氣孔224流入堆疊架221。
此外，堆疊架221亦可包含一淨化氣體流動路徑225 及淨化氣體出口226。淨化氣體流動路徑225為一個經由該淨化氣 體進氣孔224供給並最後再經由該淨化氣體出口226排出的淨化氣體之流動路徑。意即，淨化氣體出口226是經由淨化氣體進氣孔224流入並通過淨化氣體流動路徑225並排出的淨化氣體之路徑。經由淨化氣體出口226所排出的淨化氣體被供給堆疊於堆疊架221的晶圓。
該淨化氣體流動路徑225可包含多個分支流動路徑 225b、225c、225d、225e，其從該主要流動路徑225a分支出來。 該淨化氣體流動路徑225，舉例來說，可包含一主要流動路徑225a、一第一分支流動路徑225b、一第二分支流動路徑225c、一第三分支流動路徑225d、及一第四分支流動路徑225e。從第一分支流動路徑225b至第四分支流動路徑225e之分支流動路徑可依前(晶圓供給的方向)到後的順序來命名。從該第一分支流動路徑225b至該第四分支流動路徑225e之分支流動路徑與該主要流動路徑225a間有一鈍角。再者，從第一分支流動路徑225b至第四分支流動路徑225e之分支流動路徑當中，用來釋出相對少的淨化氣體之分支流動路徑與主要流動路徑225a之間可具有一直角或一銳角。 第一分支流動路徑225b、第二分支流動路徑225c、第三分支流動路徑225d、及第四分支流動路徑225e的直徑可以彼此不同。在此，應了解到所謂的直徑只是一個概念，其包含諸如面積、寬度及之類用來代表多邊形的尺寸之指標。舉例來說，第一分支流動路徑225b、第二分支流動路徑225c、第三分支流動路徑225d、及第四分支流動路徑225e的直徑會從第一分支流動路徑225b至第四 分支流動路徑225e依序遞減。此外，第一分支流動路徑225b、第二分支流動路徑225c、第三分支流動路徑225d、及第四分支流動路徑225e的直徑大小會對應於第一淨化氣體出口226b、第二淨化氣體出口226c、第三淨化氣體出口226d、及第四淨化氣體出口226e，其將於後續作描述。因此，直徑會從第一淨化氣體出口226b至第四淨化氣體出口226e依序遞減。在此情況下，朝向晶圓前面釋出淨化氣體的淨化氣體出口226b所釋出的淨化氣體會相對較多。此時，既然排出至晶圓的淨化氣體會從前面(在前開口211)流向後面方向(朝向沖孔板250)，有大量的淨化氣體會從前面流向晶圓的後面。
此外，堆疊架221可包含一固定裝置(未顯示)。該固 定裝置可具有一棒狀的支撐元件(未顯示)以支撐複數個堆疊架221。意即，複數個堆疊架221可透過該支撐元件來支撐並彼此分開。
再者，第一晶圓支撐體220的堆疊架221可提供於晶 圓盒200之外殼210內部的兩側。此時，提供於兩側的堆疊架221之間的寬度(在第8圖中以B來表示)，可小於晶圓的直徑。這樣的結構，如上所述，可從晶圓的前面供應淨化氣體。換言之，將晶圓放入到該堆疊架221中可能會有問題；然而，晶圓放入與取出的問題可依據本發明藉由在堆疊架221之間提供一間隙來獲得避免。
第二晶圓支撐體230用以支撐晶圓。此外，亦可解釋 為第二晶圓支撐體230可協助第一晶圓支撐體220來支撐晶圓。第 二晶圓支撐體230可提供於外殼210的各個側表面213，如所示於第8圖。此外，第二晶圓支撐體230可位於相對於第一晶圓支撐體220較為後方的位置。第二晶圓支撐體230可包含一堆疊架231及一銷232，該銷232突出於該堆疊架231。該銷232支撐著晶圓的下面。 該第二晶圓支撐體230的銷232可如同第一晶圓支撐體220的銷223為細棒狀。藉由銷的使用，與晶圓的接觸面積就可以最小化。
加熱元件240可加熱晶圓盒200的內部。加熱元件 240，舉例來說，可包含一上部加熱器241、一下部加熱器242、及一加熱棒(未顯示)。上部加熱器241可提供於外殼210的上表面212。同時，下部加熱器242可提供於外殼210的底表面215。該加熱棒可數個提供於外殼的側表面213。加熱元件240，如上所述，平均分布於上表面212、側表面213、及底表面215，藉以均勻地加熱晶圓盒200的內部。
沖孔板250，舉例來說，可提供於外殼210的背面214。 此外，沖孔板250可包含數個空氣吸入孔251。該空氣吸入孔251為用以排出產生自晶圓並容納於晶圓盒200中的氣體及淨化氣體之路徑。該空氣吸入孔251的形狀，舉例來說，可以是直線的，如所示於第7圖，但亦不限於此。意即，空氣吸入孔251可以是各種形狀的，包含圓形、多邊形及之類，只要其可扮演用以排出氣體及淨化氣體的路徑之角色即可。但是，該空氣吸入孔251較佳為線的陣列，而線寬會隨著往上的方向而逐漸變粗(可參見第7圖)。在此情況下，其優點在於晶圓盒200內的氣體及淨化氣體可均勻地從 晶圓盒的上到下排出。其乃因氣體及淨化氣體會通過沖孔板250背面的上部斗槽260，並經由對應於上部本體110底表面的隔板101之氣體出口119排出，在晶圓盒200的下半部相較於上半部會因氣體與淨化氣體的流動路徑及離氣體出口119較接近而有較快的流速。
上部斗槽260是用來將經由沖孔板250的空氣吸入孔251所排出的氣體及淨化氣體引導到上部本體110的氣體出口119。上部斗槽260，如所示於第7圖，可包含一傾斜的斜面部分261、一流線型部分262、及一排出流動路徑263。位於上部斗槽260的上方之傾斜的斜面部分261是用來將經由空氣吸入孔251所排出的氣體及淨化氣體引導到位於下半部的氣體出口119。位於傾斜的斜面部分261的下半部之流線型部分262是用來將氣體及淨化氣體引導到氣體出口119。流線型部分262可具有一流線型結構以避免任何讓氣體及淨化氣體停滯的盲區。排出流動路徑263位於該流線型部分262的下半部，並插入到該氣體出口119。經由氣體出口119所排出的氣體及淨化氣體會流入排放器400的下部斗槽410，其將於後續作描述。
淨化氣體進氣接頭270可插入到底座300的中央孔洞301及上部本體110的淨化氣體進氣孔118，如所示於第10圖。淨化氣體進氣接頭270與該中央孔洞301及淨化氣體進氣孔118耦合。當以這種方式耦合，其準備接收由氣體供給路徑所供給的淨化氣體(參照第10圖中的101a)。由氣體供給路徑101a所供給的淨化氣體可經由堆疊架221的淨化氣體出口226透過淨化氣體管子(未顯示)被 排出至晶圓表面，其將於後續作描述。淨化氣體進氣接頭270，舉例來說，可包含一凹槽271。該凹槽271的形狀可對應於上部本體110的凸起118a。在此情況下，當該淨化氣體進氣接頭270插入到該淨化氣體進氣孔118，該凸起118a會插入到該凹槽271中，藉此形成一剛性耦合力。再者，既然淨化氣體進氣孔118與淨化氣體進氣接頭270之間的耦合力可經由該種結構而增強，其可防止淨化氣體的漏出。
淨化氣體管子(未顯示)與該淨化氣體進氣接頭270連 接，用以將被供給的淨化氣體供應至第一晶圓支撐體220的淨化氣體進氣孔224。淨化氣體管子，舉例來說，可包含下氣管(未顯示)及側氣管282。下氣管可沿著外殼210的底表面215配置。下氣管可與淨化氣體進氣接頭270及側氣管282連接。意即，下氣管可將經由淨化氣體進氣接頭所供給的淨化氣體供應給側氣管282。側氣管282與淨化氣體進氣孔224耦合，如所示於第8圖，並可將淨化氣體供應給淨化氣體流動路徑225。
水平腳座291可偵測晶圓盒200是否水平，用以適當的水平定位。該水平腳座291，舉例來說，可為一數位水平腳座。在此情況下，其優點在於由水平腳座291所偵測關於晶圓盒200的水平位置之測量值可顯示於介面單元500的顯示單元520上，其將於後續作描述。此外，介面單元500亦可包含一分開的測量計(未顯示)用來顯示由該數位水平腳座所測量的值。此外，亦可包含一警示輸出單元(未顯示)用來在水平腳座291所測量到的值超過參考 值時，換句話說，當晶圓盒200沒有安裝在一適當的水平位置(正確位置)時，輸出一警告訊息或警報聲。該警示輸出單元可由控制器(未顯示)來控制，其將於後續作描述。晶圓盒200的水平位置調整可由底座300來達成，其將於後續作描述。
第一感測器292會偵測晶圓是否存在於晶圓盒200 內。第一感測器292，舉例來說，可位於外殼210的底表面215，如所示於第8圖，但亦不限於此。第一感測器292可與控制單元連接，且若該第一感測器292判斷沒有晶圓存在於晶圓盒200內，則該控制單元將停止淨化氣體的排出。
第二感測器(未顯示)會偵測分別堆疊於晶圓盒200中 堆疊架221及231的銷223及232之晶圓是否面朝前突出，意即，晶圓是否堆疊於其正確的位置。第二感測器可位於外殼210的底表面215，但亦不限於此。第二感測器可與控制單元連接，且該控制單元可在該第二感測器判斷晶圓沒有堆疊於正確位置時，經由警示輸出單元輸出一警報聲的警告訊息，且可控制EFEM的晶圓處理手臂以讓晶圓堆疊在正確的位置。
照明單元294用以照亮晶圓盒200的內部。舉例來 說，該上部本體110可包含透明板114a及115a，而晶圓盒200的外殼210亦可以透明材料製成。在此情況下，其優點在於當晶圓盒200的內部被照明單元294所照亮，一使用者可從外面觀察到晶圓盒200內的製程是否適當的進行。照明單元294可為LED，但亦不限於此。
第10圖為一剖視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的晶圓盒、底座、及上部本體之耦合結構。
請參照第4圖及第10圖，依據本發明一實施例一種排氣裝置可進一步包含一底座300。
該底座300位於晶圓盒200與本體100的隔板101之間，且可調整該晶圓盒200的水平位置及垂直高度。意即，底座300可包含一用以調整水平位置的結構。底座300，舉例來說，可包含一中央孔洞301、一高度控制裝置310、及一高度固定裝置320。晶圓盒200的淨化氣體進氣接頭270可被插入到該底座300的中央孔洞301。此外，底座300的高度控制裝置310可藉由旋轉以垂直移動來調整底座300與隔板101之間的距離，如所示於第4圖。底座300的高度控制裝置310可藉由貫穿底座並將至少一部分插入到隔板101來將底座300固定到本體100，如顯示於第4圖。該高度固定裝置320，舉例來說，具有螺紋以便與本體100螺紋耦合，但亦不限於此。
當然，該晶圓盒200可直接包含用來調整水平位置及垂直高度的結構。然而，當用於晶圓盒200的水平位置及垂直高度調整裝置如本發明一實施例位於底座300時，其優點在於即使在混合使用複數個晶圓盒200的情況下，其不需對每個晶圓盒200的水平位置都進行調整。
第11圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一排放器。
請參照第11圖，依據本發明一實施例一種排氣裝置 可進一步包含一排放器400。
排放器400可能會攝入產自堆疊於晶圓盒200內的晶 圓之氣體及晶圓盒200所釋出的淨化氣體，並將之排放到外面。排放器400可包含一下部斗槽410、一第一排出管420、一第二排出管430、一排出泵440、及一連接埠450。
下部斗槽410可位於上部本體110的底表面之下或隔 板101之下。意即，下部斗槽410可位於下部本體120之內。與上部本體110的氣體出口119相通之下部斗槽410會引導從該氣體出口119所排出的氣體及淨化氣體之流向。下部斗槽410可將經由該氣體出口119所排出的氣體及淨化氣體引導到該第一排出管420。下部斗槽410會與位於上部本體110內的上部斗槽260形成一個雙斗槽結構。依據本發明一實施例，氣體及排出氣體的回流可透過該雙斗槽結構最小化。再者，既然下部斗槽410具有一流線型結構及一開頂，讓氣體及淨化氣體停滯的盲區亦可最小化。
第一排出管420可與下部斗槽410及第二排出管430 連接。意即，透過下部斗槽410流入第一排出管420的氣體及排出氣體可流到第二排出管430。第一排出管420，舉例來說，可包含一連接管(未顯示)及一連接端422。該連接管可與該下部斗槽410及第一排出管420耦合。因此，該連接管可包含一密封件，用來防止連接端區域的氣體及排出氣體之漏出。此外，連接端422可形成於第一排出管420的側面，並與一分離管(未顯示)連接。舉例來說， 該連接端422可與EFEM內部相連的一管子(未顯示)相通。在此情況下，其優點在於諸如EFEM的氣體及之類的內部流體可藉由安裝一個相對簡單的管子結構而被移除。該連接端422可具有諸如一閘板的切換元件，並可加以控制以讓其只在使用時開啟。
第二排出管430將第一排出管420及連接埠450連 接。舉例來說，一排出泵440可提供於第二排出管430之內。
排出泵440可控制連接著上部斗槽260、下部斗槽 410、第一排出管420、及第二排出管430之流動路徑上的流體之流向及速度。意即，晶圓盒200內的氣體及淨化氣體可藉由排出泵440來排出，且該氣體及淨化氣體每單位時間的排氣量可增加或減少。
排出泵440，舉例來說，可在不使用馬達的情況下， 藉由透過一壓縮機(未顯示)來供應壓縮空氣來作為控制流體速度的元件，後續將以壓縮空氣排放器來稱呼該元件。但是，應理解到由壓縮空氣排放器所供給的壓縮空氣可利用其他流體來取代。 在此情況下，其優點在於比起使用馬達的外殼傳送到排氣裝置的振動可最小化。再者，雖然使用馬達的外殼需要連續性的替換，其優點在於該問題亦可在使用該壓縮空氣排放器時獲得解決。該壓縮空氣排放器的結構已詳細繪示於第11圖之剖面圖中。
請參照第11圖，該壓縮空氣排放器可包含一第一本 體441、一第二本體442、一擴展部443、一壓縮空氣過渡區444及一壓縮空氣出口445。
第一本體441及第二本體442皆為空心管，如所示於 第11圖，且其至少一部分有對應的形狀用以彼此耦合。當第一本體441及第二本體442耦合時，在兩者之間可提供一壓縮空氣過渡區444及一壓縮空氣出口445。壓縮空氣過渡區444為一個可讓外部壓縮機所注入的壓縮空氣流入的空間，而壓縮空氣出口445可以為一個可讓流過壓縮空氣過渡區444的壓縮空氣流向第一本體441及第二本體442內的流動路徑。換句話說，壓縮空氣排放器所供給的壓縮空氣會流入第一本體441及第二本體442之間空間的壓縮空氣過渡區444，並透過壓縮空氣出口445流入第一本體441及第二本體442內。此時，壓縮空氣在充滿整個壓縮空氣過渡區444後會沿著壓縮空氣出口445排出，因此，其優點在於排出的壓縮空氣可在不偏向單一邊的情況下均勻地排出。該壓縮空氣出口445可為各種尺寸。再者，該壓縮空氣出口445亦可有可變結構。壓縮空氣出口445的可變結構，舉例來說，可為了配合與第一本體441及第二本體442在安裝後可以相對移動而作。在此情況下，既然透過壓縮空氣出口445所排出的壓縮空氣之量是可變的，藉由壓縮空氣排放器所排出的排出氣體之速度亦可改變。
第二本體442可包含一擴展部443，其直徑向下變寬。 在此情況下，流入第一本體441及第二本體442內的壓縮空氣會流向擴展部443較寬直徑的方向。這是因為高壓區的氣體會傾向於流向低壓區，而寬直徑區的氣體壓力相對於窄直徑區來得低。意即，擴展部443可決定壓縮空氣流入第一本體441及第二本體442的方 向。因此，當壓縮空氣排放器內的壓縮空氣出現流動，其對於晶圓盒200內經由下部斗槽410及第一排出管430相通之氣體及淨化氣體的排出方向及速度有影響。
請參見第13圖，該壓縮空氣排放器可額外再包含一 閥門446、一調節器447、及一氣壓觸發感測器448作為有關壓縮空氣的結構。閥門446可以是壓縮空氣流動路徑開啟與關閉的元件之一。意即，閥門446會決定是否要供給壓縮空氣。閥門446，舉例來說，可以是一種開/關型的閥門，但亦不限於此。它可以是一種如同閘板的閥門，還可控制穿過的壓縮空氣量。調節器447可持續維持穿過該調節器477的壓縮空氣速度或流量。意即，依據本發明一實施例，壓縮空氣可透過該調節器447以定量或定速提供給壓縮空氣排放器。氣壓觸發感測器448可感測供給該壓縮空氣排放器的壓縮空氣之壓力。該氣壓觸發感測器448可與控制單元連接，而該控制單元可輸出由顯示單元上的氣壓觸發感測器448所測量的壓力值，其將於後續作描述。當所測量的壓力值與預設壓力值不同時，將經由警示輸出單元輸出一警告訊息。
此外，排出泵440包含一管子575a，其至少一部分位 於該排出泵440之內並與之相通。該管子575a亦與排氣壓力感測器575相通，其將於後續作描述，並允許穿過該排出泵440的排出氣體之壓力測量。該管子575a的尾端部分575b可以是面朝排出氣體的排出方向。在此情況下，與管子575a相通的排氣壓力感測器575內會形成負壓，且透過複數個實驗證實發現比起管子575a的尾 端部分575b面朝其他方向，其所測量到的排出壓力較為正確。
連接埠450可將第二排出管430及下部本體120的氣體出口123連接。意即，經由連接埠450流到第二排出管430內的排出泵440之氣體及淨化氣體可被排出到外面。該連接埠450與下部本體120的氣體出口123之一面耦合，而一出口管(未顯示)則位於其他面，使得氣體及淨化氣體可被排出至外面。
第12圖為一透視圖，顯示依據本發明一實施例一種排氣裝置的一介面單元。
請參照第12圖，依據本發明一實施例一種排氣裝置可進一步包含一介面單元500。
該介面單元500可包含許多供使用者用於處理依據本發明一實施例一種排氣裝置之操作配置。介面單元500，舉例來說，可提供於下部本體120的側表面121，但亦不限於此。
介面單元500，舉例來說，可包含一EMO開關510、一顯示單元520、一壓縮空氣測量計540、一淨化氣體測量計541、一連通埠550、一壓縮空氣連接埠560、及一淨化氣體連接埠570。
一EMO開關510會在緊急情況下立即切斷電源。意即，EMO開關可以是緊急情況下所使用的一操作停止按鈕或一電源切斷按鈕。意即，當使用者按下EMO開關510，供給晶圓盒200的淨化氣體、傳送到加熱元件240的電源、壓縮空氣傳送、及之類皆將被切斷且停止操作。當然，一電源開關亦可與該EMO開關510分開提供。
依據本發明一實施例，顯示單元520可輸出排氣裝置 的當前操作狀態及之類。顯示單元520可輸出，舉例來說，由數位水平腳座、第一感測器292、第二感測器、及氣壓觸發感測器448所測量的測量值及之類。顯示單元520可扮演一警示輸出單元的角色，並於必要時輸出一警告訊息。再者，顯示單元520可藉由與控制單元連接來被該控制單元所控制。顯示單元520，舉例來說，可以是一觸控螢幕並可包含操作控制單元530的功能，其將於後續作描述。
再者，介面單元500可進一步包含一加熱器溫度控制 單元521，用以控制該加熱元件240，其控制晶圓盒200的內部溫度，並用以輸出該加熱元件240的溫度。該加熱器溫度控制單元521可以與顯示單元520及操作控制單元530分開提供，其將於後續作描述，但當其被省略，該加熱器溫度控制單元521的功能可被該顯示單元520及操作控制單元530所執行。
操作控制單元530為一種可讓使用者輸入指令以控 制依據本發明一實施例一種排氣裝置的操作之手段。使用者可透過操作控制單元530控制淨化氣體的開啟或關閉及氣體供給壓力(供給量、供給時間)、晶圓盒200的內部溫度(加熱元件240之操作)、壓縮空氣到排出泵440之開啟或關閉及氣體供給壓力、及之類。此外，由操作控制單元530所控制的項目會輸出到顯示單元520上以讓使用者可確認。
壓縮空氣測量計540可輸出由壓縮空氣排放器所供 給的壓縮空氣之壓力，其為排放器400的排出泵440之例子。壓縮空氣測量計540連接到氣壓觸發感測器448，且可輸出由該氣壓觸發感測器448所感測的壓力值。
淨化氣體測量計541可輸出加入晶圓盒200內的淨化 氣體之壓力。淨化氣體測量計541連接到淨化氣體壓力感測器573，並輸出由該淨化氣體壓力感測器573所感測的壓力值。
連通埠550可提供用來與EFED及半導體製程主要設 備相通。意即，連通埠550可與一可與其他設備相通的通信纜線連接。
壓縮空氣連接埠560可連接到一外部壓縮機，用以供 應壓縮空氣給該壓縮空氣排放器。意即，從壓縮機所釋出的壓縮空氣可透過壓縮空氣連接埠560供給該壓縮空氣排放器。
淨化氣體連接埠570可連接到一外部淨化氣體供應 器(未顯示)，用以供應淨化氣體給該晶圓盒200。意即，從淨化氣體供應器所釋出的淨化氣體可經由淨化氣體連接埠570供給該晶圓盒200。
請參照第13圖，依據本發明一實施例一種排氣裝置 可進一步包含一閥門571、一調節器572、一淨化氣體壓力感測器573、及一過濾器574作為配置，用以供應淨化氣體。
閥門571可以是開啟與關閉淨化氣體的流動路徑之 元件。意即，淨化氣體的供應可由閥門571來判斷。閥門571可以是一種開/關型閥門，但亦不限於此，且可為一種諸如閘板的閥門，其 還可以控制穿過的淨化氣體之流量。調節器572可持續維持穿過該調節器572的淨化氣體之速度或流量。意即，在本發明的實施例中，淨化氣體可透過該調節器572定量或定速供給該晶圓盒200。 淨化氣體壓力感測器573可感測供給該晶圓盒200的淨化氣體之壓力。該淨化氣體壓力感測器573可連接到控制單元，而該控制單元可輸出由顯示單元上的該淨化氣體壓力感測器573所測量之壓力值，其將於後續作描述。當所測量的輸入值與預設的輸入值不同時，一警告訊息將經由警示輸出單元輸出。過濾器574的功能是用來過濾經由淨化氣體流動路徑供給的淨化氣體。舉例來說，供給的淨化氣體可能是氮氣(N2)，在此情況下，不需的流體將會被過濾器所濾出。
用以供應電源給依據本發明一實施例一種排氣裝置 之電源纜線可連接到電源連接埠580，意即，電源可經由該電源連接埠580供給該排氣裝置。
此外，依據本發明一實施例一種排氣裝置可進一步 包含一排氣壓力感測器575。排氣壓力感測器575，其至少一部分連接到排出管440內的管子575a，可感測經由排放器所排出的排出氣體(氣體及淨化氣體)之壓力。
依據本發明一實施例一種排氣裝置可進一步包含一 控制單元。如上所述，控制單元可連接到諸如數位水平腳座、第一感測器292、第二感測器、氣壓觸發感測器448、淨化氣體壓力感測器573、顯示單元520、操作控制單元530、警示輸出單元、及 之類的元件。意即，為了控制依據本發明一實施例的排氣裝置之操作，控制單元可連接到各種感測器、用來輸入操作控制指令的元件、用來顯示操作狀態的元件、及之類以從中讀取各個值，並加以控制。當然，前面所沒有提及的元件亦可藉由該控制單元來控制。
接下來，將配合所附圖式對依據本發明一實施例一種排氣裝置之操作進行更詳細的描述。
第13圖為一方塊圖，用以說明依據本發明一實施例一種排氣裝置中淨化氣體、壓縮空氣、及氣體的流動路徑。
首先，提供於晶圓盒200內的加熱元件240會將晶圓盒200的內部溫度操作及設定成使用者所設定的預設溫度。此外，晶圓堆疊於晶圓盒200的第一晶圓支撐體220之銷223及第二晶圓支撐體230之銷232上。
接下來，為了移除堆疊於晶圓盒200內的晶圓上所殘留之製程氣體(氣體)，透過該第一晶圓支撐體220的淨化氣體出口226供給淨化氣體(例如：氮氣)。同時，將壓縮空氣供給排放器400的壓縮空氣排放器。淨化氣體及壓縮空氣之供應將參考第13圖並於後續做詳細說明。
首先，淨化氣體的供應過程將描述於下。(a)淨化氣體將經由流動路徑從淨化氣體供應器(未顯示)供應。供給該流動路徑的淨化氣體會穿過可自動或手動開啟及關閉的閥門571，且其壓力會由調節器572改變成使用者所設定的預設壓力。淨化氣體壓力 感測器573會感測淨化氣體是否以預設壓力進行供應。然後，藉由過濾器574過濾之後，淨化氣體會供給晶圓盒200。更明確的說，由該過濾器574所過濾的淨化氣體會經由本體100的氣體供給路徑101a流到位於晶圓盒200的底表面215之淨化氣體進氣接頭270。然後，淨化氣體會穿過與該淨化氣體進氣接頭270相通的下氣管，並流到側氣管282。再透過第一晶圓支撐體220的堆疊架221的淨化氣體流動路徑225，讓淨化氣體最後由淨化氣體出口226排出。第一晶圓支撐體220的堆疊架221內的淨化流程將更詳盡描述於下。舉例來說，淨化氣體流動路徑225的直徑會隨著越靠近前面而越大(參見第8圖)。在此情況下，越多的淨化氣體會流向位於最前面的第一淨化氣體流動路徑225b，並從淨化氣體出口226b排出。如此，由於較多的淨化氣體會從晶圓的前面流動，其優點在於可防止出現沒有淨化氣體供給晶圓的盲區。尤其，由於第二淨化氣體出口226c提供於向堆疊的晶圓中央突出之傾斜的斜面部分222，其優點在於淨化氣體可流向晶圓的中央。
經由這種方法排出到晶圓盒200內的淨化氣體會連 同製程氣體(意即，氣體)透過位於晶圓盒200的背面214的沖孔板250之空氣吸入孔251排出。透過該空氣吸入孔251所排出的氣體及淨化氣體，會依序流到上部斗槽260、下部斗槽410、第一排出管420、第二排出管430、排出泵440、及連接埠450，再被排出到外面。此製程及壓縮空氣供應製程將於後續作詳細的描述。
(b)壓縮空氣會由壓縮機(未顯示)釋出並供給流動路 徑。供給該流動路徑的淨化氣體會穿過可自動或手動開啟及關閉的閥門446，且其壓力會由調節器447改變成使用者所設定的預設壓力。淨化氣體壓力感測器448會感測淨化氣體是否以預設壓力進行供應。然後，淨化氣體會供給壓縮空氣排放器。供給該壓縮空氣排放器的壓縮空氣會流到壓縮空氣過渡區444並經由壓縮空氣出口445流入第一本體441及第二本體442內。流入到第一本體441及第二本體442內的壓縮空氣會朝擴展部443所判定的方向流動。 請參見第11圖，意即，流入到第一本體441及第二本體442內的壓縮空氣會沿著擴展部443的直徑增加方向而朝下流動。壓縮空氣的流動會影響晶圓盒200的內部，其為一相通的空間。因此，當具有高速或高壓的壓縮空氣被供給壓縮空氣排放器時，透過沖孔板250排出的氣體及淨化氣體之速度也會跟著變快。
(c)意即，晶圓盒200內氣體及淨化氣體的排出速度是 依據供給氣體放大器的壓縮空氣所控制的，且氣體及淨化氣體會依序流經上部斗槽260、下部斗槽410、第一排出管420、第二排出管430、排出泵440、及連接埠450，再排出到外面。
(d)此外，排出到外面的某一部分氣體及淨化氣體會 流入排氣壓力感測器575並被感測到。
透過這一系列的製程，堆疊於晶圓盒200中的晶圓之 氣體可有效的被移除。再者，使用者可透過操作控制單元530輸入指令以進行上述一系列的製程，且諸如淨化氣體的壓力、壓縮空氣的壓力、及之類的各種數值皆可獲得控制。此外，操作資訊亦可 透過顯示單元520輸出，且使用者可透過至少一部分為透明的上部本體110及晶圓盒200的外殼210觀察到操作狀態。
在整份說明書和申請專利範圍中，如非特別指明，” 包括”、”包含”或”具有”一詞應被理解為包含所述元件，而並不排除任何其他元件。
縱使本發明已由上述的實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
100‧‧‧本體
102‧‧‧前面板
110‧‧‧上部本體
113‧‧‧前開口
117‧‧‧框架
120‧‧‧下部本體
200‧‧‧晶圓盒

Claims (34)

  1. 一種排氣裝置，包含：一晶圓盒，用以堆疊晶圓；及一排放器，用以排出堆疊於該晶圓盒中的該晶圓的氣體，其中該晶圓盒，包含：堆疊架，提供於兩側，用以堆疊晶圓；及一前開口，用來讓堆疊於該堆疊架中的該晶圓進來與出去，其中該堆疊架包含複數個傾斜的斜面部分，其朝向堆疊於該堆疊架中的該晶圓往該前開口移動的方向傾斜，及其中一淨化氣體出口，可提供於該傾斜的斜面部分中，用以供應淨化氣體給堆疊於該堆疊架中的該晶圓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中當從該前開口觀看時，提供於兩側之堆疊架的間隔小於堆疊於該晶圓盒的晶圓的直徑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中提供複數個淨化氣體排放器，且其至少有一部分提供於該傾斜的斜面部分；該堆疊架進一步包含淨化氣體流動路徑以讓該淨化氣體可流入該堆疊架再到該淨化氣體排放器；該淨化氣體流動路徑進一步包含一主要流動路徑及複數個分支流動路徑，其從該主要流動路徑分支出來成為複數個獨立淨化氣體出口；及各個該分支流動路徑與該主要流動路徑間有一鈍角。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中提供複數個淨化氣體出口，且其至少有一部分提供於該傾斜的斜面部分，其中複數個淨化氣體出口當中接近該前開口的該淨化氣體出口之直徑相較於其他該淨化氣體出口來得大。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中該堆疊架垂直間隔開來使得該晶圓垂直堆疊於該晶圓盒內；及該淨化氣體出口提供給各個垂直間隔開來的堆疊架使得該淨化氣體可供給各個垂直堆疊的晶圓。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中該堆疊架進一步包含一銷以支撐一晶圓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中該晶圓盒至少一部分為透明的。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中一沖孔板，設置於背面，與該晶圓盒及該排放器相通，其中該沖孔板包含一陣列的空氣吸入孔，其寬度隨著越往上面區域而增加。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中該排放器包含一壓縮空氣排放器，其藉由供應壓縮空氣來控制堆積於該晶圓盒的氣體之排出氣壓。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，其中一與排氣壓力感測器相通的管子，提供於該壓縮空氣排放器內，用以偵測氣體的排出壓力。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，進一步包含一第一感 測器，位於該晶圓盒內，用以偵測是否有任何晶圓存在於其中。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，進一步包含一第二感測器，用以偵測是否堆疊於該晶圓盒的晶圓堆疊於正確的位置。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，進一步包含一照明單元，用以照亮該晶圓盒的內部。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之排氣裝置，進一步包含一加熱元件，用以加熱該晶圓盒的內部，其中該加熱元件包含：一上部加熱器，提供於該晶圓盒的外殼的上表面；一下部加熱器，提供於該晶圓盒的外殼的下表面；及加熱棒，提供於該晶圓盒的外殼的側面。
  15. 一種排氣裝置，包含：一本體；一晶圓盒，可拆卸式的提供於該本體內，用以堆疊晶圓；及一排放器，提供於該本體內，用以排出堆疊於該晶圓盒內的晶圓的氣體，其中該晶圓盒，包含：一外殼，用來將堆疊於該晶圓盒中的該晶圓從上到下及旁邊都包圍起來；堆疊架，提供於兩側且彼此垂直間隔開來，用以堆疊多個晶圓；及一沖孔板，設置於該外殼的背面，與該晶圓盒及該排放器相通， 其中該堆疊架包含淨化氣體出口，以獨立提供給各個堆疊架，讓該堆疊架可作多個組合，用以供應淨化氣體；及在不從該晶圓盒溢出的情況下，淨化氣體藉由從堆疊的晶圓間流出並透過該沖孔板排出。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，其中該堆疊架進一步包含銷，用以減少該晶圓的支撐區域。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之排氣裝置，其中該堆疊架的寬度對應於堆疊於該銷上晶圓的間隔及與該外殼兩邊的空間。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，進一步包含一框架，藉由將該晶圓盒與該本體連接，以防止淨化氣體流入到該晶圓盒及該本體之間的空間。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，進一步包含一底座，設置在該晶圓盒及該本體之間，並能夠調節水平位置，其中該晶圓盒可拆卸式的設置於該底座上。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之排氣裝置，其中該晶圓盒進一步包含一數位水平腳座，當設置於該底座上的水平位置不適當時，就會輸出一異常訊號。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，其中該本體包含一淨化氣體進氣孔，用以從外面供應淨化氣體；該晶圓盒包含一淨化氣體進氣接頭，其形狀對應於該淨化氣體進氣孔，且可選擇性的與該淨化氣體進氣孔耦合；及當該淨化氣體進氣接頭與該淨化氣體進氣孔耦合，淨化氣體會經由該淨化氣體進氣接頭排出到該 堆疊架的該淨化氣體出口。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之排氣裝置，其中該淨化氣體出口包含一凸起，且該淨化氣體進氣接頭包含一凹槽，其形狀對應於該凸起；及當該淨化氣體進氣接頭耦合到該淨化氣體進氣孔，該凸起會插入到該凹槽中。
  23. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，其中可旋轉的轉輪及透過垂直移動來固定該本體的水平腳座被設置在該本體的底部。
  24. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，進一步包含一介面單元，設置在該本體的外側；及該介面單元包含一顯示單元，用以顯示操作狀態。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之排氣裝置，其中該介面單元進一步包含一連通埠以與外部相通。
  26. 如申請專利範圍第15項所述之排氣裝置，該本體包含一氣體出口，用以連接該晶圓盒與該排放器，且該氣體出口的位置是可變的。
  27. 一種排氣裝置，包含：一晶圓盒，用以堆疊晶圓；及一排放器，用以排出堆疊於該晶圓盒中的該晶圓的氣體，其中該晶圓盒，包含：堆疊架，提供於兩側，用以堆疊晶圓；及一淨化氣體進氣孔，包含於該堆疊架，用以將淨化氣體 供應給堆疊於該堆疊架中的該晶圓，其中該排放器包含一壓縮空氣排放器，其藉由供應流體來控制堆積於該晶圓盒的氣體之排出速度。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之排氣裝置，其中該壓縮空氣排放器包含：一壓縮空氣出口，供給流體會透過其流入到該壓縮空氣排放器；及一壓縮空氣過渡區，用以讓供給流體可均勻地流入到該壓縮空氣出口。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之排氣裝置，其中該壓縮空氣排放器進一步包含一擴展部，其朝向該氣體的排出方向擴展，以引導流入到該壓縮空氣出口的流體之方向。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之排氣裝置，其中該壓縮空氣出口的尺寸是可變的。
  31. 如申請專利範圍第27項所述之排氣裝置，進一步包含一調節器，用以控制由該壓縮空氣排放器所供給的流體壓力；及一排氣壓力感測器，用以偵測氣體的排出壓力，其中該調節器藉由將該排氣壓力感測器所測量出的氣體排出壓力與大氣壓力做比較來控制。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之排氣裝置，其中該壓縮空氣排放器包含一管子，用以與該排氣壓力感測器相通，且該管子的尾端會朝向從該壓縮空氣排放器排出的氣體之方向。
  33. 如申請專利範圍第27項所述之排氣裝置，其中該晶圓盒包含一沖孔板，其包含多個空氣吸入孔並與該排放器相通；及從該沖 孔板穿過的晶圓氣體藉由具有至少部分流線造型的上部斗槽引導而流向該排放器。
  34. 如申請專利範圍第33項所述之排氣裝置，其中藉由該上部斗槽所引導流向該排放器的氣體可重新藉由該排放器的下部斗槽引導並排出。
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