TW202308916A - 晶圓運輸容器及其操作方法 - Google Patents

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馬正鑫
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Abstract

本發明實施例係關於一種晶圓運輸載具，其包含用於提供改良空氣密封以減少空氣洩漏至該晶圓運輸載具中之各種組件。該晶圓運輸載具可包含一外殼，其具有：一中空殼，其含有一真空或一惰性氣體以最小化及/或防止濕氣及氧氣進入至該晶圓運輸載具中；一晶圓架，其整合至該外殼之該殼中以最小化及/或防止圍繞該晶圓架之空氣洩漏；及/或一增強型基於磁體之門閂鎖，其用於圍繞該外殼之開口之全周邊提供空氣密封。本文中所描述之此等組件及/或額外組件可減少及/或防止來自半導體製造設施之碎屑、水分及/或其他類型之污染進入該晶圓運輸載具且引起晶圓缺陷及/或裝置失效。

Description

晶圓運輸容器及其操作方法
本發明實施例係有關晶圓運輸容器。
一半導體晶圓可在一半導體製造設施中之各種半導體處理工具中處理以產生各種積體電路及/或半導體裝置。一半導體晶圓可在整個半導體製造設施中及/或在半導體製造設施中之半導體處理工具之間運輸。
本發明之一實施例係關於一種方法，其包括：致動安裝於一晶圓運輸容器上之一門之複數個閂鎖以解鎖該門，其中致動該複數個閂鎖引起包含於該門上之複數個磁體自一延伸組態轉變至一縮回組態，且其中該複數個磁體包含該門之一第一側附近之一第一磁體、與該第一側對置之該門之一第二側附近之一第二磁體、該門之一第三側附近之一第三磁體及與該第三側對置之該門之一第四側附近之一第四磁體；在解鎖該門之後自該晶圓運輸容器之一外殼移除該門；及在移除該門之後接取儲存於該外殼中一晶圓架上之一晶圓。
本發明之一實施例係關於一種晶圓運輸容器，其包括：一外殼，其包括形成經組態以容納複數個晶圓之一內部空間之一殼、經組態以提供該內部空間之入口之一開口及圍繞該外殼之該開口之一周邊定位之一第一對磁體及一第二對磁體；及一門，其經組態以圍繞該開口之該周邊形成一氣密密封，該門包括圍繞該門之一周邊定位之一第三對磁體及一第四對磁體，其中該第三對磁體經組態以與該第一對磁體介接，且其中該四對磁體經組態以與該第二對磁體介接。
本發明之一實施例係關於一種方法，其包括：將一晶圓放置於一晶圓運輸容器之一外殼中；在將該晶圓放置於該外殼中之後使該晶圓運輸容器之一門緊貼該外殼；及致動該門之複數個閂鎖以將該門鎖定於該外殼上，其中致動該複數個閂鎖引起圍繞該門之一周邊包含之第一複數個磁體自一縮回組態轉變至一延伸組態，且其中該門藉由該延伸組態中之該第一複數個磁體與圍繞該外殼之一開口之一周邊之第二複數個磁體之間的一磁吸力來保持緊貼該外殼。
以下揭示提供用於實施所提供標的之不同特徵之諸多不同實施例或實例。下文將描述組件及配置之特定實例以簡化本揭示。當然，此等僅為實例且不意在限制。例如，在以下描述中，在一第二構件上方或一第二構件上形成一第一構件可包含其中形成直接接觸之該第一構件及該第二構件之實施例，且亦可包含其中額外構件可形成於該第一構件與該第二構件之間使得該第一構件及該第二構件可不直接接觸之實施例。另外，本揭示可在各種實例中重複元件符號及/或字母。此重複係為了簡單及清楚且其本身不指示所討論之各種實施例及/或組態之間的一關係。
此外，為便於描述，諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」及其類似者之空間相對術語在本文中可用於描述一個元件或構件與另一(些)元件或構件之關係，如圖中所繪示。除圖中所描繪之定向之外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。可依其他方式(旋轉90度或以其他定向)定向設備且亦可因此解譯本文中所使用之空間相對描述詞。
多個半導體晶圓及/或其他類型之基板可在整個半導體製造設施中以一晶圓運輸載具運輸。一晶圓運輸載具可包含一晶圓匣、一前開式晶圓傳送盒(FOUP)、一盒、一容器或一類似類型之裝置。一晶圓運輸載具可能易於空氣洩漏，其會導致來自半導體製造設施之碎屑、水分及/或其他類型之污染進入晶圓運輸載具且引起晶圓缺陷(例如冷凝、腐蝕、氧化、結晶及/或其他類型之缺陷)及/或裝置失效。半導體晶圓儲存於晶圓運輸載具中越長時間，半導體晶圓將越可能暴露於此污染。
本文中所描述之一些實施方案提供一種晶圓運輸載具，其包含用於提供改良空氣密封以減少空氣洩漏至晶圓運輸載具中之各種組件。晶圓運輸載具可包含一外殼，其具有：一中空殼，其含有一真空或一惰性氣體以最小化及/或防止濕氣及氧氣進入至晶圓運輸載具中；一晶圓架，其整合至外殼之殼中以最小化及/或防止圍繞晶圓架之空氣洩漏；及/或一增強型基於磁體之門閂鎖，其用於圍繞外殼之開口之全周邊提供空氣密封。本文中所描述之此等組件及/或額外組件可減少及/或防止來自半導體製造設施之碎屑、水分及/或其他類型之污染進入晶圓運輸載具且引起晶圓缺陷及/或裝置失效。此可提高半導體處理良率，可減少缺陷及報廢，及/或可實現儲存於晶圓運輸載具中之半導體晶圓之更長等候時間，其支援隨著半導體處理節點大小不斷縮小而增加處理階段之數量。
圖1A至圖1G係本文中所描述之一實例性晶圓運輸容器100之圖式。晶圓運輸容器100可包含一晶圓匣、一FOUP、一盒、一容器或經組態以容納及/或儲存複數個半導體晶圓之另一類型之容器。晶圓運輸容器100可容許半導體晶圓在一半導體處理設施或一無塵室之各種位置中同時在一環境受控容器中運輸。
圖1A繪示晶圓運輸容器100之一側視圖之一剖面。如圖1A中所展示，晶圓運輸容器100可包含一外殼102及一門104。門104經組態以安裝於外殼102上以在外殼102與門104之間形成一氣密密封。此外，門104經組態以自外殼102移除以提供外殼102之入口。
如圖1A中所進一步展示，外殼102可包含一殼106，其形成透過其來提供外殼102之入口之一開口108。門104可安裝至外殼102之殼106上以覆蓋及密封開口108。殼106可由一塑膠材料、一聚合物或另一剛性不導電材料形成。外殼102之殼106可為中空的。特定言之，一腔110可形成於殼106之一內壁112與一外壁114之間。內壁112及外壁114之各者之厚度可大於或等於1毫米以提供足夠剛性及結構完整性以支援半導體晶圓在外殼102中儲存及運輸。
腔110可由諸如氮氣(N 2)之一惰性氣體或一真空填充。腔110及包含於腔110中之惰性氣體或真空可對由殼106形成之一內部空間116提供環境隔離。開口108可經組態以提供內部空間116之入口。腔110及包含於腔110中之惰性氣體或真空可提供殼106之內壁112與外壁114之間的一隔熱，其藉由減少熱能自晶圓運輸容器100所在之外部環境轉移至外殼102之內部空間116來提供溫度隔離。腔110中之惰性氣體或真空可藉由最小化或防止與外部環境中之氧氣(O 2)及水(H 2O)反應來提供濕氣隔離及氧氣隔離，其減少氧氣及水擴散通過殼106而進入內部空間116。腔110之厚度(及因此內壁112與外壁114之間的間隙)可大於1毫米以提供足夠傳熱阻力且達成每小時小於1%之外殼102中之一相對濕度增大且達成外部環境與內部空間116之間的每小時小於百萬分之100之氧氣傳輸。
如圖1A中所進一步展示，殼106可包含定位於外殼102之一頂側上之一懸吊式升降運輸機(OHT)頭118。OHT頭118包含一附接點，一OHT或另一類型之自動化材料處置系統(AMHS)可藉由其來夾持或連接至晶圓運輸容器100以將晶圓運輸容器100自一個位置運輸至另一位置。
外殼102可進一步包含定位於由殼106形成之內部空間116內之一晶圓架120。晶圓架120可包含複數個插槽122，其中各插槽122經組態以將一半導體晶圓容納及/或固定於其內。晶圓架120可整合至外殼102之殼106中，使得殼106及晶圓架120係一整合單件式組件。此減少否則會發生於兩件式設計中之圍繞一晶圓架120與一殼106之間的安裝點之空氣洩漏，其減少否則會引起半導體晶圓污染之濕氣及氧氣進入至外殼102中。整合單件式組件亦可提供增加結構完整性，其減少外殼102之振動(且因此減少半導體晶圓移位)。晶圓架120及殼106可經形成或製造使得晶圓架120及殼106係一單一連續組件。作為一實例，晶圓架120及殼106可由相同塑膠或聚合物模製件形成。
如圖1A中所進一步展示，外殼102可包含殼106中圍繞開口108之周邊之複數個磁體124。當門104安裝於外殼102之開口108上方時，磁體124可藉由一磁吸力磁性耦合至包含於門104上之複數個磁體126。磁體126可圍繞門104之周邊定位且可定位於門104之一內側128附近。當門104安裝於外殼102上(如圖1A中所展示)時，磁體124與磁體126之間的磁吸力可偏置、迫使或按壓門104之內側128緊貼圍繞外殼102之開口108之周邊包含之一墊片130。
墊片130可由一軟材料及/或一可變形材料形成以容許在門104與開口108之間形成氣密密封。例如，墊片130可由一塑膠材料、一橡膠材料、聚矽氧材料或另一不透氣材料形成。墊片130能夠至少部分經壓縮以促進門104與開口108之間形成一無間隙密封。
磁吸力引起門104之內側128與墊片130之間形成一氣密密封。此外，磁體124及墊片130兩者圍繞開口108之周邊定位及磁體126圍繞門104之周邊定位提供圍繞開口108之周邊及圍繞門104之周邊之一均勻磁吸力。此均勻磁吸力均勻偏置門104緊貼墊片130，其圍繞開口108之全周邊提供一空氣密封且最小化及/或防止否則會導致空氣洩漏及污染物進入至外殼102中之門之內側128與墊片130之間的間隙。
門104可分別藉由強化或弱化磁體124與磁體126之間的磁吸力來選擇性安裝至外殼102上或自外殼102移除。磁體126可朝向門104之周邊移動以強化磁體124與磁體126之間的磁吸力，使得門104偏置緊貼墊片130以密封開口108。磁體126可遠離周邊(及向內朝向門104之中心)移動以弱化磁吸力，使得門104可自外殼102移除以提供內部空間116之入口。
磁體126可藉由致動包含於門104上之複數個閂鎖132來選擇性向外朝向門104之周邊或向內朝向門104之中心移動。閂鎖132之入口可提供於門104之一外側134上，使得一晶圓運輸工具或一晶圓運輸載具門移除裝置(例如，包含於諸如一設備前端模組(EFEM)之一介面工具中)可致動閂鎖132。閂鎖132可藉由旋轉閂鎖132、平移閂鎖132或藉由另一類型之致動來致動。
閂鎖132之致動可引起耦合(例如，機械耦合)閂鎖132及磁體126之複數個支撐部件136移動磁體126。各支撐部件136可經組態以支撐及移動一各自磁體126，複數個支撐部件136可經組態以支撐及移動一單一磁體126，或其等之一組合。
圖1B繪示由殼106形成之外殼102之內部空間116中之一前視圖之一剖面。為了清楚及展示磁體124之細節，已自圖1B省略門104、晶圓架120及墊片130。如圖1B中所展示，磁體124可包含圍繞開口108之周邊(例如開口108中或開口108附近之殼106之內周邊)定位之一第一對磁體124a及124b及一第二對磁體124c及124d。磁體124a可定位於外殼102之開口108之一第一側(例如一頂側)附近，磁體124b可定位於與第一側對置之外殼102之開口108之一第二側(例如一底側)附近，磁體124c可定位於外殼102之開口108之一第三側(例如一左側)附近，且磁體124d可定位於與第三側對置之外殼102之開口108之一第四側(例如一右側)附近。
如上文所解釋，磁體124可圍繞開口108之周邊定位，使得磁體124與磁體126之間的磁吸力可均勻按壓或偏置門104緊貼墊片130以最小化及/或防止否則會破壞圍繞開口108之氣密密封之門104之內側128與墊片130之間的間隙。儘管圖1B繪示圍繞外殼102之開口108之周邊包含之複數個磁體，但在一些實施方案中，一單一連續磁體或一不同磁體組態可圍繞外殼102中開口108之周邊包含。
如圖1B中所進一步展示，晶圓運輸容器100之外殼102可進一步包含外殼102之各側上之手柄138 (或側柱)。手柄138容許晶圓運輸容器100 (例如)由無塵室人員手動運輸。手柄138可整合至外殼102之殼106中以減少空氣洩漏至外殼102中，其類似於晶圓架120。
圖1C繪示包含門104及外殼102之晶圓運輸容器100之一前視圖之一剖面。圖1C繪示其中門104鎖定或安裝於外殼102上之磁體126之一延伸組態。如圖1C中所展示，磁體126可圍繞門104之周邊包含，使得磁體124與磁體126之間的磁吸力可均勻按壓或偏置門104緊貼墊片130以最小化及/或防止否則會破壞圍繞開口108之氣密密封之門104之內側128與墊片130之間的間隙。
如圖1C中所進一步展示，磁體126可包含經組態以與第一對磁體124a及124b介接之一第一對磁體126a及126b及經組態以與第二對磁體124c及124d介接之一第二對磁體126c及126d。在一些實施方案中，門104可包含更多或更少磁體126。在延伸組態中，磁體126a可延伸至門104之一第一側(例如一頂側)附近，使得磁體126a藉由一磁吸力磁性耦合至磁體124a。磁體126b可延伸至與第一側對置之門104之一第二側(例如一底側)附近，使得磁體126b藉由一磁吸力磁性耦合至磁體124b。磁體126c可延伸至門104之一第三側(例如一左側)附近，使得磁體126c藉由一磁吸力磁性耦合至磁體124c。磁體126d可延伸至與第三側對置之門104之一第四側(例如一右側)附近，使得磁體126d藉由一磁吸力磁性耦合至磁體124d。
如圖1C中所進一步展示，閂鎖132可包含一閂鎖132a及一閂鎖132b。閂鎖132a及132b可依一同步化方式致動以引起磁體126轉變至延伸組態。閂鎖132a及132b之各者可經組態以個別移動或致動磁體126之一或多者，及/或閂鎖132a及132b可經組態以共同同步移動或致動磁體126之一或多者。例如，閂鎖132a可經組態以獨立移動或致動磁體126c，且閂鎖132b可經組態以獨立移動或致動磁體126d，且閂鎖132a及132b可經組態以共同同步移動或致動磁體126a及126b (例如，使得磁體126a及126b平滑及均勻移動或致動)。
閂鎖132a及132b之各者可耦合或連接至支撐部件136之一各自子集。例如，閂鎖132a可與一支撐部件136a、一支撐部件136b、一支撐部件136c、一支撐部件136d、一支撐部件136e及一支撐部件136f耦合。閂鎖132b可與一支撐部件136g、一支撐部件136h、一支撐部件136i、一支撐部件136j、一支撐部件136k及一支撐部件136l耦合。
支撐部件136之一子集可藉由一連接板140來與一閂鎖132耦合。一連接板140能夠致動一閂鎖132以同步移動或致動支撐部件136之一子集。例如，支撐部件136a、136c及136e可藉由一連接板140a來與閂鎖132a耦合。支撐部件136b、136d及136f可藉由一連接板140b來與閂鎖132a耦合。支撐部件136g、136i及136k可藉由一連接板140c來與閂鎖132b耦合。支撐部件136h、136j及136l可藉由一連接板140d來與閂鎖132b耦合。一連接板140之一實例性高度(B)可在約1毫米至約50毫米之一範圍內以對連接板140提供足夠強度且提供足夠面積來將支撐部件136附接至連接板140。然而，高度(B)之其他值在本揭示之範疇內。一連接板140之一實例性寬度(C)可在約1毫米至約50毫米之一範圍內以對連接板140提供足夠強度且提供足夠面積來將支撐部件136附接至連接板140。然而，寬度(C)之其他值在本揭示之範疇內。
一支撐部件136可與磁體126之一或多者耦合。例如，支撐部件136a及136g可各與磁體126a耦合，支撐部件136b及136h可各與磁體126b耦合，支撐部件136c及136d可各與磁體126c耦合，且支撐部件136i及136j可各與磁體126d耦合。作為另一實例，支撐部件136e可與磁體126a及126c耦合，支撐部件136f可與磁體126b及126c耦合，支撐部件136k可與磁體126a及126d耦合，且支撐部件136l可與磁體126b及126d耦合。
圖1D繪示包含門104及外殼102之晶圓運輸容器100之另一前視圖之一剖面。圖1D繪示其中門104放置於外殼102上但未鎖定或安裝之磁體126之一縮回組態。換言之，門104放置於外殼102之開口108上方，但磁體124與磁體126之間的磁吸力經弱化或減小使得門104未藉由磁吸力固定至外殼102上且使得門104不偏置或按壓緊貼墊片130。
如圖1D中所展示，閂鎖132之致動可引起支撐部件136使磁體126遠離門104之周邊且向內朝向門104之中心縮回。此使磁體126遠離磁體124移動以弱化或減小磁體124與磁體126之間的磁吸力。經弱化或減小磁吸力容許自外殼102移除門104。圖1D繪示其中閂鎖132之致動包含旋轉閂鎖132 (其可引起連接板140牽拉支撐部件136以縮回磁體126)之一實例。在一些實施方案中，可使用其他致動技術來縮回磁體126。
圖1E及圖1F繪示支撐部件136之一替代實施方案。特定言之，圖1E及圖1F中所繪示之替代實施方案包含支撐部件136a、136b、136c、136g、136h及136j，而圖1C及圖1D中所繪示之實施方案包含支撐部件136a至136j。圖1E及圖1F中所繪示之實施方案之更少支撐部件136可提供更容易製造同時仍提供磁體126之適當操作之一簡化設計。
圖1G繪示晶圓運輸容器100之各種尺寸參數之來自圖1A之一部分A之一近視圖。如圖1G中所展示，晶圓運輸容器100之一實例性尺寸參數包含門104之內側128與腔110之間的一距離(D)。距離(D)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約50毫米以確保腔110包含一足夠大面積之殼106來提供外殼102之足夠環境隔離。然而，距離(D)之其他值在本揭示之範疇內。
晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含磁體124之一寬度(E)。寬度(E)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約30毫米以減少磁體124斷裂且提供磁體124與磁體126之間的足夠磁吸力。然而，寬度(E)之其他值在本揭示之範疇內。晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含磁體124之一高度(F)。高度(F)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約30毫米以減少磁體124斷裂且提供磁體124與磁體126之間的足夠磁吸力。然而，高度(F)之其他值在本揭示之範疇內。
晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含門104之內側128與磁體124之間的一距離(G)。距離(G)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約50毫米以提供磁體124與磁體126之間的足夠磁吸力。然而，距離(G)之其他值在本揭示之範疇內。
晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含磁體126之一寬度(H)。寬度(H)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約30毫米以減少磁體126斷裂且提供磁體124與磁體126之間的足夠磁吸力。然而，寬度(H)之其他值在本揭示之範疇內。晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含磁體126之一高度(I)。高度(I)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約30毫米以減少磁體126斷裂且提供磁體124與磁體126之間的足夠磁吸力。然而，高度(I)之其他值在本揭示之範疇內。
晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含腔110之一厚度(J)。厚度(J)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約10毫米以確保腔110係足夠厚面積之殼106以提供外殼102之足夠環境隔離。然而，厚度(J)之其他值在本揭示之範疇內。晶圓運輸容器100之另一實例性尺寸參數包含殼106之一厚度(K)。厚度(K)之一實例性範圍可包含自約1毫米至約30毫米以對殼106提供結構剛性且符合經組態以運輸運輸載具100之一OHT或AMHS之載重量。然而，厚度(K)之其他值在本揭示之範疇內。在一些實施方案中，厚度(J)與厚度(K)之間的一比率可在約0.03至約10之一範圍內，使得腔110之大小不損及殼106之結構完整性及殼106之結構剛性。然而，比率之其他值在本揭示之範疇內。
如上文所指示，圖1A至圖1G僅供例示。其他實例可不同於相對於圖1A至圖1G所描述之實例。
圖2A至圖2D係本文中所描述之一實例性實施方案200之圖式。實例性實施方案200可繪示用於接取晶圓運輸容器100之一實例性程序。如圖2A中所展示，晶圓運輸容器100可由一晶圓運輸工具202接取。晶圓運輸工具202可包含一機器人臂、一行動機器人、一EFEM機器人或能夠來往於晶圓運輸容器100轉移晶圓之另一類型之工具。如圖2A中所進一步展示，晶圓運輸容器100可依一延伸組態204組態，其中門104安裝於晶圓運輸容器100之外殼102上。延伸組態204之細節如上文結合圖1C或圖1E所描述。
如圖2B中所展示，晶圓運輸容器100可轉變至一縮回組態206，其中門104之磁體126遠離門104之周邊移動以減小磁體126與外殼102上之磁體124之間的磁吸力。此使門104解除閂鎖或解鎖以移除門104與墊片130之間的氣密密封且容許自外殼102移除門104。縮回組態206之細節如上文結合圖1D或圖1F所描述。
晶圓運輸容器100可藉由致動門104上之閂鎖132來轉變至縮回組態206。在一些實施方案中，晶圓運輸工具202致動門104上之閂鎖132以引起晶圓運輸容器100自延伸組態204轉變至縮回組態206。在一些實施方案中，另一裝置(諸如一介面工具(例如一EFEM或類似工具)之一晶圓運輸容器門移除裝置)致動門104上之閂鎖132以引起晶圓運輸容器100自延伸組態204轉變至縮回組態206。
如圖2C中所展示，在門104自外殼102解除閂鎖或解鎖之後，門104可自外殼102移除，如上文結合圖2B所描述。此容許晶圓運輸工具202接取儲存於外殼102中晶圓架120之一插槽122中之一晶圓208。在一些實施方案中，晶圓運輸工具202自外殼102移除門104。在一些實施方案中，另一裝置(諸如一介面工具(例如一EFEM或類似工具)之一晶圓運輸容器門移除裝置)自外殼102移除門104。
如圖2D中所展示，在門104自外殼102移除之後，晶圓運輸工具202可接取儲存於插槽122中之晶圓208。特定言之，晶圓運輸工具202可使晶圓運輸工具202之一臂延伸至外殼102中以獲得晶圓208。晶圓運輸工具202可縮回臂以自外殼102移除晶圓208。接著，晶圓運輸工具202可將晶圓運輸至另一晶圓運輸容器、一半導體處理工具、暫存區或另一位置。
如上文所指示，圖2A至圖2D僅供例示。其他實例可不同於相對於圖2A至圖2D所描述之實例。
圖3A至圖3D係本文中所描述之一實例性實施方案300之圖式。實例性實施方案300可繪示用於接取晶圓運輸容器100之一實例性程序。如圖3A中所展示，晶圓運輸容器100可由一晶圓運輸工具302接取。晶圓運輸工具302可包含一機器人臂、一行動機器人、一EFEM機器人或能夠來往於晶圓運輸容器100轉移晶圓之另一類型之工具。如圖3A中所進一步展示，晶圓運輸工具302可自另一晶圓運輸容器、一半導體處理工具、一暫存區或另一位置獲得一晶圓304。
如圖3B中所展示，晶圓運輸工具302可接取晶圓運輸容器100以將晶圓304儲存於外殼102中。特定言之，當門104自外殼102移除時，晶圓運輸工具302可將晶圓運輸工具302之一臂延伸至外殼102中以將晶圓304儲存於外殼102中晶圓架120之一插槽122中。
如圖3C中所展示，晶圓運輸容器100之門104可放置至開口108上方之外殼102上且按壓緊貼外殼102。門104可在一縮回組態306中放置至外殼102上，其中磁體126遠離門104之周邊縮回。縮回組態306之細節如上文結合圖1C或圖1E所描述。在一些實施方案中，晶圓運輸工具302將門104放置至外殼102上。在一些實施方案中，另一裝置(諸如一介面工具(例如一EFEM或類似工具)之一晶圓運輸容器門移除裝置)將門104放置至外殼102上。
如圖3D中所展示，晶圓運輸容器100可轉變至一延伸組態308，其中門104之磁體126朝向門104之周邊延伸以增大磁體126與外殼102上之磁體124之間的磁吸力。此將門104閂鎖或鎖定至外殼102上緊貼墊片130以在門104與墊片130之間形成一氣密密封。延伸組態308之細節如上文結合圖1D或圖1F所描述。
晶圓運輸容器100可藉由致動門104上之閂鎖132來轉變至延伸組態308。在一些實施方案中，晶圓運輸工具302致動門104上之閂鎖132以引起晶圓運輸容器100自縮回組態306轉變至延伸組態308。在一些實施方案中，另一裝置(諸如一介面工具(例如一EFEM或類似工具)之一晶圓運輸容器門移除裝置)致動門104上之閂鎖132以引起晶圓運輸容器100自縮回組態306轉變至延伸組態308。
如上文所指示，圖3A至圖3D僅供例示。其他實例可不同於相對於圖3A至圖3D所描述之實例。
圖4係一裝置400之實例性組件之一圖式。在一些實施方案中，晶圓運輸工具202及/或晶圓運輸工具302可包含一或多個裝置400及/或裝置400之一或多個組件。如圖4中所展示，裝置400可包含一匯流排410、一處理器420、一記憶體430、一儲存組件440、一輸入組件450、一輸出組件460及一通信組件470。
匯流排410包含實現裝置400之組件之間的有線及/或無線通信之一組件。處理器420包含一中央處理單元、一圖形處理單元、一微處理器、一控制器、一微控制器、一數位訊號處理器、一場可程式化閘陣列、一專用積體電路及/或另一類型之處理組件。處理器420實施於硬體、軟體或硬體及軟體之一組合中。在一些實施方案中，處理器420包含能夠經程式化以執行一功能之一或多個處理器。記憶體430包含一隨機存取記憶體、一唯讀記憶體及/或另一類型之記憶體(例如一快閃記憶體、一磁性記憶體及/或一光學記憶體)。
儲存組件440儲存與裝置400之操作相關之資訊及/或軟體。例如，儲存組件440可包含一硬碟機、一磁碟機、一光碟機、一固態磁碟機、一光碟、一數位多功能光碟及/或另一類型之非暫時性電腦可讀媒體。輸入組件450使裝置400能夠接收輸入，諸如使用者輸入及/或感測輸入。例如，輸入組件450可包含一觸控螢幕、一鍵盤、一鍵區、一滑鼠、一按鈕、一麥克風、一開關、一感測器、一全球定位系統組件、一加速度計、一迴轉儀及/或一致動器。輸出組件460使裝置400能夠(諸如)經由一顯示器、一揚聲器及/或一或多個發光二極體來提供輸出。通信組件470使裝置400能夠(諸如)經由一有線連接及/或一無線連接來與其他裝置通信。例如，通信組件470可包含一接收器、一傳輸器、一收發器、一數據機、一網路介面卡及/或一天線。
裝置400可執行本文中所描述之一或多個程序。例如，一非暫時性電腦可讀媒體(例如記憶體430及/或儲存組件440)可儲存用於由處理器420執行之一組指令(例如一或多個指令、編碼、軟體碼及/或程式碼)。處理器420可執行指令組以執行本文中所描述之一或多個程序。在一些實施方案中，由一或多個處理器420執行指令組引起一或多個處理器420及/或裝置400執行本文中所描述之一或多個程序。在一些實施方案中，固線式電路系統可用於代替或組合指令使用以執行本文中所描述之一或多個程序。因此，本文中所描述之實施方案不受限於硬體電路系統及軟體之任何特定組合。
圖4中所展示之組件之數目及配置僅供例示。裝置400可包含相較於圖4中所展示之組件之額外組件、更少組件、不同組件或不同配置組件。另外或替代地，裝置400之一組組件(例如一或多個組件)可執行描述為由裝置400之另一組組件執行之一或多個功能。
圖5係與接取一晶圓運輸容器相關聯之一實例性程序500之一流程圖。在一些實施方案中，圖5之一或多個程序區塊可由一晶圓運輸工具(例如晶圓運輸工具202)執行。在一實施方案中，圖5之一或多個程序區塊可由與晶圓運輸工具分離或包含晶圓運輸工具之另一裝置或一裝置群組(諸如一晶圓運輸載具門移除裝置)執行。另外或替代地，圖5之一或多個程序區塊可由裝置400之一或多個組件(諸如處理器420、記憶體430、儲存組件440、輸入組件450、輸出組件460及/或通信組件470)執行。
如圖5中所展示，程序500可包含致動安裝於一晶圓運輸容器上之一門之複數個閂鎖以解鎖門(區塊510)。例如，晶圓運輸工具(或一晶圓運輸載具門移除裝置)可致動安裝於晶圓運輸容器100上之門104之複數個閂鎖132a、132b以解鎖門104，如上文所描述。在一些實施方案中，致動複數個閂鎖132a、132b引起包含於門104上之複數個磁體126自延伸組態204轉變至縮回組態206。在一些實施方案中，複數個磁體126包含門104之一第一側附近之一第一磁體126a、與第一側對置之門104之一第二側附近之一第二磁體126b、門104之一第三側附近之一第三磁體126c及與第三側對置之門104之一第四側附近之一第四磁體126d。
如圖5中所進一步展示，程序500可包含在解鎖門之後自晶圓運輸容器之一外殼移除門(區塊520)。例如，晶圓運輸工具(或一晶圓運輸載具門移除裝置)可在解鎖門104之後自晶圓運輸容器100之外殼102移除門104，如上文所描述。
如圖5中所進一步展示，程序500可包含在移除門之後接取儲存於外殼中一晶圓架上之一晶圓(區塊530)。例如，晶圓運輸工具可在移除門之後接取儲存於外殼中晶圓架120上之晶圓208，如上文所描述。
程序500可包含額外實施方案，諸如下文及/或結合本文中別處所描述之一或多個其他程序所描述之任何單一實施方案或實施方案之任何組合。
在一第一實施方案中，致動複數個閂鎖132a、132b減小門上之複數個磁體126與外殼102上之另外複數個磁體124之間的一磁吸力以容許門104自外殼102移除。在單獨或結合第一實施方案之一第二實施方案中，自外殼102移除門104釋放門104與外殼102之間的一氣密密封。
儘管圖5展示程序500之實例性區塊，但在一些實施方案中，程序500可包含相較於圖5中所描繪之區塊之額外區塊、更少區塊、不同區塊或不同配置區塊。另外或替代地，程序500之兩個或更多個區塊可並行執行。
圖6係與接取一晶圓運輸容器相關聯之一實例性程序600之一流程圖。在一些實施方案中，圖6之一或多個程序區塊可由一晶圓運輸工具(例如晶圓運輸工具302)執行。在一些實施方案中，圖6之一或多個程序區塊可由與晶圓運輸工具分離或包含晶圓運輸工具之另一裝置或一裝置群組(諸如一晶圓運輸載具門移除裝置)執行。另外或替代地，圖6之一或多個程序區塊可由裝置400之一或多個組件(諸如處理器420、記憶體430、儲存組件440、輸入組件450、輸出組件460及/或通信組件470)執行。
如圖6中所展示，程序600可包含將一晶圓放置於一晶圓運輸容器之一外殼中(區塊610)。例如，晶圓運輸工具可將晶圓304放置於晶圓運輸容器100之外殼102中，如上文所描述。
如圖6中所進一步展示，程序600可包含在將晶圓放置於外殼中之後使晶圓運輸容器之一門按壓緊貼外殼(區塊620)。例如，晶圓運輸工具(或一晶圓運輸載具門移除裝置)可在將晶圓304放置於外殼102中之後使晶圓運輸容器100之門104按壓緊貼外殼102，如上文所描述。
如圖6中所進一步展示，程序600可包含致動門之複數個閂鎖以將門鎖定於外殼上(區塊630)。例如，晶圓運輸工具(或一晶圓運輸載具門移除裝置)可致動門104之複數個閂鎖132a、132b以將門104鎖定於外殼102上，如上文所描述。在一些實施方案中，致動複數個閂鎖132a、132b引起圍繞門104之一周邊包含之第一複數個磁體126自縮回組態306轉變至延伸組態308。在一些實施方案中，門104藉由延伸組態308中之第一複數個磁體126與圍繞外殼之開口108之一周邊之第二複數個磁體124之間的一磁吸力來保持緊貼外殼102。
程序600可包含額外實施方案，諸如下文及/或結合本文中別處所描述之一或多個其他程序所描述之任何單一實施方案或實施方案之任何組合。
在一第一實施方案中，將晶圓304放置於外殼102中包含將晶圓304放置於外殼102中之一晶圓架120上，其中晶圓架120整合至外殼102之一殼106中。在單獨或結合第一實施方案之一第二實施方案中，外殼102之殼106係中空的且由一惰性氣體填充。在單獨或結合第一實施方案及第二實施方案之一或多者之一第三實施方案中，使晶圓運輸容器100之門104按壓緊貼外殼102包含使門104按壓緊貼圍繞開口108之一周邊之一墊片130。
在單獨或結合第一實施方案至第三實施方案之一或多者之一第四實施方案中，磁吸力偏置門104緊貼墊片130以在門104與墊片130之間圍繞外殼102之開口形成一氣密密封。在單獨或結合第一實施方案至第四實施方案之一或多者之一第五實施方案中，致動複數個閂鎖132a、132b之一第一閂鎖132a引起第一複數個磁體126之一第一磁體126a、一第二磁體126b及一第三磁體126c自縮回組態306轉變至延伸組態308，且其中致動複數個閂鎖132a、132b之一第二閂鎖132b引起第一複數個磁體126之第一磁體126a、第二磁體126b及一第四磁體126d自縮回組態306轉變至延伸組態308。
儘管圖6展示程序600之實例性區塊，但在一些實施方案中，程序600可包含相較於圖6中所描繪之區塊之額外區塊、更少區塊、不同區塊或不同配置區塊。另外或替代地，程序600之兩個或更多個區塊可並行執行。
依此方式，一種晶圓運輸載具包含用於提供改良空氣密封以減少空氣洩漏至晶圓運輸載具中之各種組件。晶圓運輸載具可包含一外殼，其具有：一中空殼，其含有一真空或一惰性氣體以最小化及/或防止濕氣及氧氣進入至晶圓運輸載具中；一晶圓架，其整合至外殼之殼中以最小化及/或防止圍繞晶圓架之空氣洩漏；及/或一增強型基於磁體之門閂鎖，其用於圍繞外殼之開口之全周邊提供空氣密封。本文中所描述之此等組件及/或額外組件可減少及/或防止來自半導體製造設施之碎屑、水分及/或其他類型之污染進入晶圓運輸載具且引起晶圓缺陷及/或裝置失效。此可提高半導體處理良率，可減少缺陷及報廢，及/或可實現儲存於晶圓運輸載具中之半導體晶圓之更長等候時間，其支援隨著半導體處理節點大小不斷縮小而增加處理階段之數量。
如上文所更詳細描述，本文中所描述之一些實施方案提供一種方法。該方法包含致動安裝於一晶圓運輸容器上之一門之複數個閂鎖以解鎖該門，其中致動該複數個閂鎖引起包含於該門上之複數個磁體自一延伸組態轉變至一縮回組態，且其中該複數個磁體包含該門之一第一側附近之一第一磁體、與該第一側對置之該門之一第二側附近之一第二磁體、該門之一第三側附近之一第三磁體及與該第三側對置之該門之一第四側附近之一第四磁體。該方法包含在解鎖該門之後自該晶圓運輸容器之一外殼移除該門。該方法包含在移除該門之後接取儲存於該外殼中一晶圓架上之一晶圓。
如上文所更詳細描述，本文中所描述之一些實施方案提供一種晶圓運輸容器。該晶圓運輸容器包含一外殼，其包含：一殼，其形成經組態以容納複數個晶圓之一內部空間；一開口，其經組態以提供該內部空間之入口；及一第一對磁體及一第二對磁體，其等圍繞該外殼之該開口之一周邊定位。該晶圓運輸容器包含一門，其經組態以圍繞該開口之該周邊形成一氣密密封，該門包括圍繞該門之一周邊定位之一第三對磁體及一第四對磁體，其中該第三對磁體經組態以與該第一對磁體介接，且其中該四對磁體經組態以與該第二對磁體介接。
如上文所更詳細描述，本文中所描述之一些實施方案提供一種方法。該方法包含將一晶圓放置於一晶圓運輸容器之一外殼中。該方法包含在將該晶圓放置於該外殼中之後使該晶圓運輸容器之一門按壓緊貼該外殼。該方法包含致動該門之複數個閂鎖以將該門鎖定於該外殼上，其中致動該複數個閂鎖引起圍繞該門之一周邊包含之第一複數個磁體自一縮回組態轉變至一延伸組態，且其中該門藉由該延伸組態中之該第一複數個磁體與圍繞該外殼之一開口之一周邊之第二複數個磁體之間的一磁吸力來保持緊貼該外殼。
上文已概述若干實施例之特徵，使得熟習技術者可較佳理解本揭示之態樣。熟習技術者應瞭解，其可易於將本揭示用作設計或修改其他程序及結構之一基礎以實施相同於本文中所引入之實施例之目的及/或達成相同於本文中所引入之實施例之優點。熟習技術者亦應意識到，此等等效建構不應背離本揭示之精神及範疇，且其可在不背離本揭示之精神及範疇之情況下對本文作出各種改變、替代及更改。
100:晶圓運輸容器 102:外殼 104:門 106:殼 108:開口 110:腔 112:內壁 114:外壁 116:內部空間 118:懸吊式升降運輸機(OHT)頭 120:晶圓架 122:插槽 124:磁體 124a:磁體 124b:磁體 124c:磁體 124d:磁體 126:磁體 126a:磁體 126b:磁體 126c:磁體 126d:磁體 128:內側 130:墊片 132:閂鎖 132a:閂鎖 132b:閂鎖 134:外側 136:支撐部件 136a:支撐部件 136b:支撐部件 136c:支撐部件 136d:支撐部件 136e:支撐部件 136f:支撐部件 136g:支撐部件 136h:支撐部件 136i:支撐部件 136j:支撐部件 136k:支撐部件 136l:支撐部件 138:手柄 140:連接板 140a:連接板 140b:連接板 140c:連接板 140d:連接板 200:實施方案 202:晶圓運輸工具 204:延伸組態 206:縮回組態 208:晶圓 300:實施方案 302:晶圓運輸工具 304:晶圓 306:縮回組態 308:延伸組態 400:裝置 410:匯流排 420:處理器 430:記憶體 440:儲存組件 450:輸入組件 460:輸出組件 470:通信組件 500:程序 510:區塊 520:區塊 530:區塊 600:程序 610:區塊 620:區塊 630:區塊 A:部分 B:高度 C:寬度 D:距離 E:寬度 F:高度 G:距離 H:寬度 I:高度 J:厚度 K:厚度
自結合附圖解讀之以下詳細描述最佳理解本揭示之態樣。應注意，根據行業標準做法，各種構件未按比例繪製。事實上，為使討論清楚，可任意增大或減小各種構件之尺寸。
圖1A至圖1G係本文中所描述之一實例性晶圓運輸容器之圖式。
圖2A至圖2D係本文中所描述之一實例性實施方案之圖式。
圖3A至圖3D係本文中所描述之一實例性實施方案之圖式。
圖4係圖1之一或多個裝置之實例性組件之一圖式。
圖5及圖6係與接取一晶圓運輸容器相關之實例性程序之流程圖。
100:晶圓運輸容器
102:外殼
104:門
106:殼
108:開口
110:腔
112:內壁
114:外壁
116:內部空間
118:懸吊式升降運輸機(OHT)頭
120:晶圓架
122:插槽
124:磁體
126:磁體
128:內側
130:墊片
132:閂鎖
134:外側
136:支撐部件
A:部分

Claims (10)

  1. 一種操作晶圓運輸容器的方法，其包括： 致動安裝於該晶圓運輸容器上之一門之複數個閂鎖以解鎖該門， 其中致動該複數個閂鎖引起包含於該門上之複數個磁體自一延伸組態轉變至一縮回組態，且 其中該複數個磁體包含： 一第一磁體，其位於該門之一第一側附近， 一第二磁體，其位於與該第一側對置之該門之一第二側附近， 一第三磁體，其位於該門之一第三側附近，及 一第四磁體，其位於與該第三側對置之該門之一第四側附近； 在解鎖該門之後自該晶圓運輸容器之一外殼移除該門；及 在移除該門之後接取儲存於該外殼中一晶圓架上之一晶圓。
  2. 如請求項1之方法，其中致動該複數個閂鎖減小該門上之該複數個磁體與該外殼上之另外複數個磁體之間的一磁吸力以容許該門自該外殼移除。
  3. 如請求項1之方法，其中自該外殼移除該門釋放該門與該外殼之間的一氣密密封。
  4. 一種晶圓運輸容器，其包括： 一外殼，其包括： 一殼，其形成經組態以容納複數個晶圓之一內部空間； 一開口，其經組態以提供該內部空間之入口；及 一第一對磁體及一第二對磁體，其等圍繞該外殼之該開口之一周邊定位；及 一門，其經組態以圍繞該開口之該周邊形成一氣密密封，該門包括： 一第三對磁體及一第四對磁體，其等圍繞該門之一周邊定位， 其中該第三對磁體經組態以與該第一對磁體介接，且 其中該四對磁體經組態以與該第二對磁體介接。
  5. 如請求項4之晶圓運輸容器，其中該第一對磁體包括： 一第一磁體，其位於該外殼之一第一側處；及 一第二磁體，其位於與該外殼之該第一側對置之該外殼之一第二側處；且 其中該第二對磁體包括： 一第三磁體，其位於該外殼之一第三側處；及 一第四磁體，其位於與該外殼之該第三側對置之該外殼之一第四側處。
  6. 如請求項5之晶圓運輸容器，其中該第三對磁體包括： 一第五磁體，其位於該門之一第一側處，該第五磁體經組態以與該第一磁體介接；及 一第六磁體，其位於該門之一第二側處，該第六磁體經組態以與該第二磁體介接；且 其中該第四對磁體包括： 一第七磁體，其位於該門之一第三側處，該第七磁體經組態以與該第三磁體介接；及 一第八磁體，其位於與該門之該第三側對置之該門之一第四側處，該第八磁體經組態以與該第四磁體介接。
  7. 如請求項4之晶圓運輸容器，其中該殼係中空的且包含用於對該內部空間提供溫度隔離及濕度隔離之一腔。
  8. 如請求項4之晶圓運輸容器，其中該外殼進一步包括： 一晶圓架，其經組態以支撐該複數個晶圓， 其中該殼及該晶圓架係一整合單件式組件。
  9. 一種操作晶圓運輸容器的方法，其包括： 將一晶圓放置於該晶圓運輸容器之一外殼中； 在將該晶圓放置於該外殼中之後使該晶圓運輸容器之一門按壓緊貼該外殼；及 致動該門之複數個閂鎖以將該門鎖定於該外殼上， 其中致動該複數個閂鎖引起圍繞該門之一周邊包含之第一複數個磁體自一縮回組態轉變至一延伸組態，且 其中該門藉由該延伸組態中之該第一複數個磁體與圍繞該外殼之一開口之一周邊之第二複數個磁體之間的一磁吸力來保持緊貼該外殼。
  10. 如請求項9之方法，其中將該晶圓放置於該外殼中包括： 將該晶圓放置於該外殼中之一晶圓架上， 其中該晶圓架整合至該外殼之一殼中。
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