TW202330381A - 安裝潔淨流體調節元件至半導體基板攜載容器內之方法 - Google Patents

安裝潔淨流體調節元件至半導體基板攜載容器內之方法 Download PDF

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Abstract

本發明描述安裝一潔淨流體調節元件至一半導體基板攜載容器之一內部空間中之方法。該潔淨流體調節元件係自該半導體基板攜載容器外部穿過該容器之該等壁之一者中形成之一埠安裝，其中該埠經設定大小以允許藉由穿過該埠安裝潔淨流體調節元件將該潔淨流體調節元件插入該容器之該內部空間。該壁可為該容器之一底壁或該容器之另一壁。所描述之該方法消除了可能導致該容器之該內部環境受到人為污染的自該容器之內部安裝該潔淨流體調節元件之需要。

Description

安裝潔淨流體調節元件至半導體基板攜載容器內之方法
本發明揭示關於半導體基板攜載容器，例如半導體製造中使用之此等容器，且安裝潔淨流體調節元件至半導體基板攜載容器內。
基板攜載容器用於在半導體製造期間運輸基板。基板攜載容器通常包含提供用於容納基板之一內部空間之一外殼，及用於與各種輸送機及其他裝置介接之一板，例如，使得容器可在處理設施周圍移動。
描述安裝一潔淨流體調節元件至一半導體基板攜載容器之一內部空間中之方法。該潔淨流體調節元件自該半導體基板攜載容器外部穿過該容器之該等壁之一者中形成之一埠安裝。該埠可稱為一潔淨埠，且該埠經設定大小以允許藉由穿過該埠安裝該潔淨流體調節元件，將該潔淨流體調節元件插入該容器之該內部空間。該壁可為該容器之任何壁。在一個實施例中，該壁可為該容器之一底壁。如本文描述之安裝該潔淨流體調節元件，無需自該容器之該內部安裝該潔淨流體調節元件，此係習知半導體基板攜載容器所需的，該習知半導體基板攜載容器可導致該容器之該內部環境之人為污染。
該半導體基板攜載容器可為在半導體製造期間用於容納及運輸半導體基板之任何類型之容器。一半導體基板攜載容器之一實例包含(但不限於)一前開式晶圓傳送盒(FOUP)。
該容器內容納之該半導體基板可為半導體製造中使用之任何基板。可位於本文描述之該容器中之該半導體基板之實例可包含(但不限於)晶圓及板(諸如平板)及其組合。
在一實施例中，本文描述之一方法可包含安裝該潔淨流體調節元件至該半導體基板攜載容器之該內部空間中，該容器包含複數個界定該內部空間之壁，且具有一開口，該開口經設定大小以允許一半導體基板插入該內部空間或自該內部空間中移除。安裝該潔淨流體調節元件包含自該半導體基板攜載容器外部且穿過形成於該等壁中之一者之該埠安裝該潔淨流體調節元件。
潔淨流體調節元件可為任何類型之元件，該元件可穿過該埠插入該內部空間，用於調節該容器之該內部空間之該環境。潔淨流體調節元件之實例包含(但不限於)一擴散器、一吸氣劑、一過濾器、組合此等功能中之一個或多個之元件及其他。
在另一實施例中，本文描述之一方法可包含藉由自該半導體基板攜載容器外部將該半導體基板攜載容器插入穿過形成於該潔淨流體調節元件之該外殼之一壁(諸如一外殼之一底壁、一頂壁或一側壁)中之該埠，安裝一潔淨流體調節元件至該半導體基板攜載容器之該內部空間中。
在另一實施例中，本文描述之一方法可包含在該內部空間中存在至少一個半導體基板之情況下，安裝一潔淨流體調節元件至一半導體基板攜載容器之一內部空間中。本實施例允許自該容器外部穿過該容器之一壁中之該埠安裝該潔淨流體調節元件。然而，在另一實施例中，在該內部空間中不存在任何半導體基板之情況下，該潔淨流體調節元件可安裝在該半導體基板攜載容器之該內部空間中。
參考圖1及圖2，描繪一半導體基板攜載容器10之一實例。在一個實施例中，容器10可稱為一FOUP。容器10包含具有複數個壁之一容器外殼12，該等壁包含一第一側壁14、與第一側壁14對置之一第二側壁16、一頂壁18、與頂壁18對置之一底壁20 (圖2中不可見)及一後壁22。壁界定一內部空間24 (圖2中不可見)，該空間經設定大小以能夠接收複數個半導體基板26 (圖3中之一個半導體基板26以虛線展示)，其中基板26以一垂直堆疊配置，其中基板26彼此垂直間隔，且各基板26水平定向實質上平行於頂壁18及底壁20。在一個實施例中，容器10可經構形以接收及容納二十四個基板26，儘管容器10可經組態以容納一更多或更少數量之基板26。基板26可依任何適當方式容納在容器10中。用於將基板容納在半導體基板攜載容器(諸如FOUP)中之技術在本領域係眾所周知的。
繼續參考圖1及圖2，容器10進一步包含一前部28，該前部28具有一前開口30 (在圖1中可見)，穿過該開口可將半導體基板26中之各者自內部空間24中移除且插入其中。此外，一機器介面板32 (如圖2及圖6所見)固定在外殼12之底壁20上。板32可被視為底壁20之部分或與底壁20分離。
半導體基板26可為半導體製造中使用之任何基板。可定位於本文描述之容器10中之半導體基板26之實例可包含(但不限於)晶圓及板(諸如平板)及其組合。圖3將基板26描繪為一晶圓。
基板容器10可由一種或多種聚合物材料形成，包含(但不限於)射出成型聚合物材料。聚合物材料可包含(但不限於)一種或多種聚烯烴、一種或多種聚碳酸酯、一種或多種熱塑性聚合物及其類似者。在一實施例中，可射出成型部分或全部基板容器10。一種或多種聚合物材料可形成包含碳填充物之一基質。在一實施例中，可選擇一種或多種聚合物材料，以在處理及使用基板容器10期間最小化顆粒脫落。
參考圖1及圖3，至少一個潔淨埠40 (或埠40)延伸穿過底壁20，且完全對內部空間24敞開。在所繪示實例中，容器10被描繪為包含兩個潔淨埠40。然而，容器10可包含單一個潔淨埠40或多於兩個的潔淨埠40。若存在板32，則在板32中形成與潔淨埠40對齊之開口46 (圖6中可見)，以允許經由開口46進入潔淨埠40。潔淨埠40被描繪為圓形。然而，潔淨埠40可具有任何形狀，包含(但不限於)矩形、方形、三角形及其他形狀。在另一實施例中，可穿過頂壁18形成一個或多個潔淨埠40，例如在與底壁20中所繪示之潔淨埠40之位置正相反之一位置。形成在頂壁18中之潔淨埠可具有與形成在底壁20中之潔淨埠40之形狀相同的形狀，或形成在頂壁18中之潔淨埠可具有與形成在底壁20中之潔淨埠之形狀不同的形狀。
在一習知半導體基板攜載容器中，潔淨流體調節元件係人工安裝，且自容器內部空間安裝到習知潔淨埠中。換言之，安裝潔淨流體調節元件之一人員伸手進入容器內部空間，且將元件安裝到潔淨埠中。然而，此可導致容器內部環境受到人類污染。
相反，容器10之潔淨埠40經構形以允許藉由自容器10外部插入潔淨流體調節元件42，在內部空間24中安裝一個或多個潔淨流體調節元件42 (見圖4至圖6)。此不需要人為進入容器10之內部空間24來安裝潔淨流體調節元件42，藉此消除此進入作為內部環境之人為污染之一可能來源。在另一實施例中，可穿過頂壁18中之潔淨埠安裝一個或多個潔淨流體調節元件。穿過頂壁18安裝之潔淨流體調節元件可與穿過底壁20安裝之潔淨流體調節元件42具有相同結構，或穿過頂壁18安裝之潔淨流體調節元件可與穿過底壁20安裝之潔淨流體調節元件42具有不同結構。
特定言之，參照圖1及圖3，容器10之潔淨埠40位於容器10之後部，或在基板26之外周邊邊緣之外或之上，且定位於後壁22之一中心部分44之任一側。然而，埠40可具有任何位置，該位置允許自容器10外部經由形成於壁之任一者(例如容器10之底壁20或頂壁18)中之埠40安裝潔淨流體調節元件。
潔淨流體調節元件42可為可插入容器內部空間之任何類型之元件，用於調節內部空間中之環境。潔淨流體調節元件42之實例包含(但不限於)一擴散器、一吸氣劑、一過濾器及其組合等。美國專利9054144及10,347,517中揭示潔淨流體調節元件之實例。
在圖4至圖6所繪示之實例中，潔淨流體調節元件42包含一底座部分50 (或安裝件)及一調節部分52 (或塔)，該調節部分附接至底座部分50，且在正確安裝時延伸至內部空間24。底座部分50可移除地將元件42安裝於基板容器10上，其中調節部分52向上延伸，穿過潔淨埠40且進入基板容器10之內部空間。底座部分50經設定大小以可移除地安裝於開口46內，以可移除地將潔淨流體調節元件42固定至容器10上，且調節部分52經設定大小以穿過潔淨埠40延伸到容器10之內部空間。圖4至圖6描繪底座部分50且調節部分52彼此可分離。此允許移除及更換調節部分52。
埠40及開口46被描繪為圓形。開口46具有大於埠40之直徑之一直徑。調節部分52具有約等於埠40之直徑之一直徑，以容許調節部分52向上延伸穿過潔淨埠40且進入基板容器10之內部空間。底座部分50具有約等於開口46之直徑之一直徑，以允許底座部分50安裝於開口46中，用於將底座部分50及元件42固定至容器10上。底座部分50可經由任何合適類型之機械或其他連接件連接至板32及開口46。
如圖4及圖6所見，底座部分50被描繪為在其底座部分具有一流體埠54，該流體埠54與頂部之一流體埠56流體連通。埠54、56允許流體流過底座部分50，經由調節部分52直接流入或流出容器10之內部空間。在所繪示之實例中，埠54之軸通常位於底座部分50之中心，而埠56之軸偏離底座部分50之中心，且因此偏離埠54之軸。調節部分52以一流體密封之方式可移除地附接至埠56。
如圖5所見，在本實施例中，底座部分50之任何部分均未暴露於容器10之內部空間24。相反，潔淨埠40經設定大小使得只有調節部分52延伸到潔淨埠40中，且突出底壁20之內表面上方。
參考圖4及圖5，將描述潔淨流體調節元件42之安裝之一實例。首先參考圖4，假設潔淨埠40為空，則流體調節元件52固定在底座部分50上，且潔淨流體調節元件42被置於底壁20下方，容許調節部分52沿箭頭方向穿過底壁20中之潔淨埠40插入，且容許底座部分50插入開口46。因為埠40位於基板26周邊邊緣之外，所以當基板26存在時，潔淨流體調節元件42可穿過埠40安裝，而流體調節元件52不會接觸基板26。
參考圖5及圖6，當各元件42完整安裝時，底座部分50安置於可移除地將元件42附著到位之開口46中，其中調節部分52穿過潔淨埠40向上延伸，進入內部空間24。在一個實施例中，當元件42經構形為擴散器時，一旦安裝元件42，一潔淨流體可引導到元件42中，將潔淨流體分配到內部空間24中。
在一個實施例中，調節部分52之任何部分(如圖4至圖6所展示)均未突出超過底座部分50之周邊邊緣。此外，在穿過潔淨埠40安裝調節部分52時或在使用容器10期間，包含底座部分50及調節部分52之潔淨流體調節元件42之任何部分不會接觸半導體基板。在另一實施例中，只要調節部分52仍可自容器10之外部穿過潔淨埠40安裝而不接觸半導體基板，調節部分52之一些部分可突出超過底座部分50之周邊邊緣。
圖7至圖10描繪半導體基板攜載容器10且自容器10外部安裝潔淨流體調節元件42之另一實施例。本實施例中與圖1至圖6中之元件類似或相同之元件使用相同元件符號引用。圖7至圖10中之實施例與圖1至圖6中之實施例在流體調節元件42及潔淨埠40之構造上有所不同。
參考圖8及圖10，底座部分50及調節部分52彼此整合(即不準備將調節部分52自底座部分50上移除，因此更換調節部分52亦需要更換底座部分50)。此外，在本實施例中，流體埠56位於底座部分50之中心，使得埠54、56之軸彼此同軸。此外，本實施例中潔淨埠40之直徑大於圖1至6中潔淨埠40之直徑，以便能夠接收其中之流體埠56，如圖9所見。
將描述圖7至圖10中潔淨流體調節元件42之安裝之一實例。首先參考圖8及圖10，假設潔淨埠40為空，潔淨流體調節元件42在底壁20下方就位，且調節部分52沿箭頭方向插入穿過底壁20中之潔淨埠40，且底座部分50插入開口46。參考圖9，當各元件42完整安裝時，底座部分50安置於可移除地將元件42安裝到位之開口46中，其中底座部分50之流體埠56安置於潔淨埠40中，且調節部分52向上延伸，穿過潔淨埠40，且進入內部空間24。在一個實施例中，當元件42經構形為擴散器時，一旦安裝元件42，一潔淨流體可引導到元件42中，其將潔淨流體分配到內部空間24中。儘管圖7至圖10中之潔淨埠比圖1至圖6中之實施例中之潔淨埠大，但潔淨流體調節元件42仍可穿過潔淨埠40安裝，而調節部分52不會接觸容器10中含有之任何基板。
圖1至圖6及圖7至圖10中潔淨流體調節元件42之調節部分52可自半導體基板攜載容器外部且穿過形成於壁(諸如底壁20)之一者中之潔淨埠40安裝到半導體基板攜載容器之內部空間中。在另一實施例中，當至少一個半導體基板26存在於內部空間中，或當內部空間中不存在半導體基板26時，潔淨流體調節元件42之調節部分52可安裝在半導體基板攜載容器之內部空間中。潔淨流體調節元件42可人工安裝，可使用在安裝期間容納潔淨流體調節元件42之一機械裝置進行機械安裝，或藉由人工安裝及機械安裝之一組合進行安裝。
本申請案中揭示之實例將在所有態樣被視為說明性的而非限制性的。本發明之範疇由隨附申請專利範圍而非前述描述來指示；且在申請專利範圍之等效含義及範圍內之所有變化均意欲包括於其中。
3:線 10:半導體基板攜載容器 12:容器外殼 14:第一側壁 16:第二側壁 18:頂壁 20:底壁 22:後壁 24:內部空間 26:半導體基板 28:前部 30:前開口 32:機器介面板 40:潔淨埠 42:潔淨流體調節元件 44:中心部分 46:開口 50:底座部分 52:調節部分 54:流體埠 56:流體埠
圖1係根據一第一實施例之一半導體基板攜載容器之一前透視圖。
圖2係圖1之半導體基板攜載容器之一後透視圖。
圖3係沿圖2中之線3-3截取之半導體基板攜載容器之一俯視截面圖。
圖4係類似於圖1之一視圖，展示開始將潔淨流體調節元件安裝至容器中。
圖5描繪經由潔淨埠自容器外部已安裝在圖1之半導體基板攜載容器中之潔淨流體調節元件之一實例。
圖6係圖1之半導體基板攜載容器之一仰視透視圖，描繪潔淨流體調節元件穿過底壁之安裝。
圖7係一半導體基板攜載容器之另一實施例之一前透視圖。
圖8係類似於圖7之一視圖，展示開始將潔淨流體調節元件安裝至容器中。
圖9描繪經由潔淨埠自容器外部已安裝在圖7之半導體基板攜載容器中之潔淨流體調節元件之一實例。
圖10係圖7之半導體基板攜載容器之一底部透視圖，描繪潔淨流體調節元件穿過底壁之安裝。
10:半導體基板攜載容器
12:容器外殼
14:第一側壁
16:第二側壁
18:頂壁
20:底壁
22:後壁
24:內部空間
26:半導體基板
28:前部
30:前開口
40:潔淨埠
44:中心部分

Claims (19)

  1. 一種方法，其包括安裝一潔淨流體調節元件至一半導體基板攜載容器之一內部空間中，該容器包含界定該內部空間之複數個壁，且該容器具有一開口，該開口經設定大小以允許一半導體基板插入該內部空間及自該內部空間移除，其中安裝該潔淨流體調節元件包括自該半導體基板攜載容器外部且穿過形成於該等壁中之一者之一埠安裝該潔淨流體調節元件。
  2. 如請求項1之方法，其中該複數個壁包含一底壁，且該埠形成於該底壁中，藉此該潔淨流體調節元件自該半導體基板攜載容器外部穿過形成於該底壁中之該埠而安裝。
  3. 如請求項1之方法，其中該半導體基板攜載容器包括一前開式晶圓傳送盒。
  4. 如請求項1之方法，其中該潔淨流體調節元件包括一擴散器、一吸氣劑或一過濾器。
  5. 如請求項1之方法，其包括該內部空間中不存在一半導體基板之情況下，安裝該潔淨流體調節元件至該內部空間中。
  6. 如請求項1之方法，其包括在該內部空間中存在至少一個半導體基板之情況下，安裝該潔淨流體調節元件至該內部空間中。
  7. 如請求項1之方法，其中該半導體基板包括一晶圓或一平板，且該半導體基板攜載容器之該內部空間經設定大小以在其中接收複數個晶圓或平板。
  8. 一種方法，其包括藉由自一半導體基板攜載容器外部將該半導體基板攜載容器插入穿過形成於一潔淨流體調節元件之一外殼之一底壁中之一潔淨埠而將該潔淨流體調節元件安裝至該半導體基板攜載容器之一內部空間中。
  9. 如請求項8之方法，其中該半導體基板攜載容器之該內部空間經設定大小以接收複數個晶圓或平板。
  10. 如請求項8之方法，其中該半導體基板攜載容器包括一前開式晶圓傳送盒。
  11. 如請求項8之方法，其中該潔淨流體調節元件包括一擴散器、一吸氣劑或一過濾器。
  12. 如請求項8之方法，其包括在該內部空間中不存在一半導體基板之情況下，安裝該潔淨流體調節元件至該內部空間中。
  13. 如請求項8之方法，其包括在該內部空間中存在至少一個半導體基板之情況下，安裝該潔淨流體調節元件至該內部空間中。
  14. 一種方法，其包括在該內部空間中存在至少一個半導體基板之情況下，安裝一潔淨流體調節元件至一半導體基板攜載容器之一內部空間中。
  15. 如請求項14之方法，其包括自該半導體基板攜載容器外部穿過形成於該半導體基板攜載容器之一壁中之一埠來安裝該潔淨流體調節元件。
  16. 如請求項15之方法，其中該壁包括一底壁。
  17. 如請求項14之方法，其中該半導體基板攜載容器包括一前開式晶圓傳送盒。
  18. 如請求項14之方法，其中該潔淨流體調節元件包括一擴散器、一吸氣劑或一過濾器。
  19. 如請求項14之方法，其包括在該內部空間中存在複數個半導體基板之情況下，安裝該潔淨流體調節元件至該半導體基板攜載容器之該內部空間中。
TW111119951A 2021-12-17 2022-05-27 安裝潔淨流體調節元件至半導體基板攜載容器內之方法 TW202330381A (zh)

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