TWI487651B - 半導體晶圓收納容器 - Google Patents

Description

半導體晶圓收納容器

本發明係關於半導體晶圓收納容器。

半導體晶圓收納容器多半包含用以在將複數半導體晶圓並列排成一列的狀態下收納晶圓的容器本體。於容器本體形成有用以使半導體晶圓出入的晶圓出入開口，用以該晶圓出入開口之蓋體以可任意裝卸之方式自外側安裝於晶圓出入開口。

且收納於容器本體內之半導體晶圓需不因灰塵或有害氣體等受到污染。在此設有密封蓋體邊緣部與晶圓出入開口邊緣部之間之密合墊，封閉容器本體與蓋體之間之間隙。

如此之密合墊整體形成為吻合晶圓出入開口邊緣部形狀之環狀。又，密合墊夾在蓋體側與容器本體側之間具彈性地變形，藉此密封蓋體邊緣部與晶圓出入開口邊緣部之間之間隙(例如專利文獻1、2)。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-247870

專利文獻2：日本特開2007-308161

如上述半導體晶圓收納容器中，藉由以密合墊密封蓋體邊緣部與晶圓出入開口邊緣部之間，半導體晶圓自外部環境隔離，保持不因灰塵或有害氣體等受到污染之狀態。

然而，為自半導體晶圓收納容器內取出半導體晶圓而開啟蓋體時，在至具彈性地變形之密合墊回到原來的形狀止之期間內，亦即，密合墊於保持密封性之狀態下蓋體正朝開啟方向移動之時期，容器本體內暫時會呈負壓狀態。

又，蓋體開啟直到呈間隙未因密合墊受到密封之狀態止，在蓋體邊緣部與晶圓出入開口邊緣部之間產生間隙之瞬間，外部氣體會自該間隙被吸入容器本體內。

如此附著於蓋體或密合墊外面等的細微塵埃等有時即會因因此產生之高速氣流而自間隙侵入容器內。又，如此之塵埃一旦附著於半導體晶圓表面，以該半導體晶圓製作之半導體製品即可能發生不良之情形。

本發明之目的在於提供一種蓋體邊緣部與晶圓出入開口邊緣部之間由具彈性之密合墊密封之半導體晶圓收納容器，其特徵在於不因於蓋體開啟之瞬間自外吸入之塵埃等污染半導體晶圓。

為達成上述目的，本發明之半導體晶圓收納容器包含：容器本體，用以在將複數半導體晶圓以並列方式排成一列之狀態下收納該半導體晶圓；晶圓出入開口，沿相對於收納在該容器本體內之狀態的半導體晶圓面垂直之方向形成於該容器本體；蓋體，為封塞住該晶圓出入開口而以可任意裝卸之方式自外側安裝於該晶圓出入開口；及密合墊，於該蓋體安裝於該晶圓出入開口之狀態時，夾在該蓋體側與該容器本體側之間並產生彈性變形，藉此而將該蓋體邊緣部與該晶圓出入開口邊緣部之間密封；該半導體晶圓收納容器之特徵為：於該晶圓出入開口由該蓋體所關閉，該蓋體邊緣部與該晶圓出入開口邊緣部之間由該密合墊所密封之狀態下，在該晶圓出入開口邊緣部中，將垂直於該半導體晶圓面之邊緣部密封之區域相較於將平行於該半導體晶圓面之邊緣部密封之區域，該密合墊變形量較小；且於該蓋體朝向使該晶圓出入開口開啟方向移動時，該晶圓出入開口之邊緣部中，相較於與該半導體晶圓面平行的方向之邊緣部，在與該半導體晶圓面垂直的方向之邊緣部處，該容器本體先開始呈內外互通之狀態。

又，該晶圓出入開口亦可大致形成為長方形。又，形成該密合墊變形量之大小亦可僅在相對於該半導體晶圓面垂直方向邊緣部之中間區域較小，在該晶圓出入開口之邊緣部中相對於該半導體晶圓面垂直方向邊緣部30%~80%之區域內，形成該密合墊變形量之大小亦可較其他區域小。

且形成該密合墊變形量之大小在將該晶圓出入開口所具有之相對於該半導體晶圓面垂直方向之二個邊緣部中至少一方之邊緣部加以密封之部分中，亦可小於將平行於該半導體晶圓面之區域加以密封之部分。

且該密合墊整體亦可形成為環狀，其內緣側部分氣密性地安裝於該蓋體側，外緣側部分朝相對於該容器本體側該蓋體之關閉方向抵緊而使該密合墊彈性變形。又，該密合墊外緣側部分亦可形成為朝該容器本體側傾斜突出之屋簷狀。

此時，亦可形成該密合墊該屋簷狀部分之突出長度遍及全周為一定，依部位變更該屋簷狀部分之傾斜角度，藉此形成該變形量之大小，或是亦可形成該密合墊該屋簷狀部分之傾斜角度遍及全周為一定，依部位變更該屋簷狀部分之突出長度，藉此形成該變形量之大小。

依本發明，蓋體一旦開啟，即自容器本體之晶圓出入開口邊緣部中，相對於半導體晶圓面垂直方向之邊緣部起，早於相對於半導體晶圓面平行方向之邊緣部，容器本體率先呈內外互通之狀態，故此時自外吸入之塵埃等不接觸半導體晶圓表面而掉進容器本體底面，半導體晶圓不因塵埃等受到污染。

以下，參照圖式說明本發明之實施例。

圖1顯示半導體晶圓收納容器之整體構成。1係用以在將複數半導體晶圓W並列排成一列的狀態下收納晶圓的容器本體。圖中半導體晶圓W僅圖示一片。

於容器本體1前側側面(前面)，沿相對於收納於容器本體1內之狀態的半導體晶圓W面垂直之方向，形成有晶圓出入開口2。晶圓出入開口2大致形成為長方形狀。

複數半導體晶圓W於相互之間隔著一定間隔，分別沿水平方向軸線一致地收納於容器本體1內。3係為如此固持各半導體晶圓W而設於容器本體1內面的晶圓固持溝槽。

5係為封塞住晶圓出入開口2而自外側以可任意裝卸之方式安裝於晶圓出入開口2的蓋體。蓋體5吻合晶圓出入開口2之形狀而大致形成為長方形狀。於蓋體5內壁部雖設有用以在將複數半導體晶圓W具彈性地推入容器本體1內側之狀態下固持晶圓的止動件，但不顯示於圖中。

於蓋體5設有一對手動閂鎖機構6，用以將晶圓出入開口2保持於封塞狀態。若令閂鎖機構6動作，解除與容器本體1側之卡合，蓋體5即呈可相對於晶圓出入開口2任意裝卸之狀態。

8係蓋體5呈安裝於晶圓出入開口2之狀態時，密封蓋體5外緣部與晶圓出入開口2內緣部之間之間隙之密合墊。密合墊8吻合蓋體5邊緣部與晶圓出入開口2邊緣部之形狀，整體大致形成為長方形之環狀。

以具彈性之材料形成之密合墊8在蓋體5呈安裝於晶圓出入開口2之狀態時，夾在蓋體5側與容器本體1側之間具彈性地變形，藉此，蓋體5邊緣部與晶圓出入開口2邊緣部之間之間隙呈封閉狀態。

圖2係略示半導體晶圓W收納於容器本體1內之狀態的半導體晶圓收納容器之俯視剖面圖。惟晶圓固持溝槽3等圖示已省略。形成為圓盤狀的半導體晶圓W之外緣於晶圓出入開口2中央位置C附近位於非常接近蓋體5之位置，於晶圓出入開口2左右兩端部S側位於遠離蓋體5之位置。

因此，於晶圓出入開口2中央位置C附近，塵埃等若自蓋體5邊緣部與晶圓出入開口2邊緣部之間之間隙被吸入容器本體1內，該塵埃即會掉在半導體晶圓W表面上，附著於此之可能性大。

然而，於晶圓出入開口2兩端部S側附近，塵埃等自蓋體5邊緣部與晶圓出入開口2邊緣部之間之間隙被吸入容器本體1內時，該塵埃不接觸半導體晶圓W表面而掉進容器本體1底面之可能性大。

在此，本發明之半導體晶圓收納容器中，藉由塑造密合墊8之形狀，在關閉晶圓出入開口2之蓋體5開啟時，自晶圓出入開口2兩端部S側起使容器本體1內外先開始互通，於晶圓出入開口2中央位置C附近不產生吸入塵埃之氣流。以下，說明關於該內容。

圖3係顯示蓋體5安裝於容器本體1之晶圓出入開口2，蓋體5邊緣部與晶圓出入開口2邊緣部之間之間隙由密合墊8密封之狀態之部分剖面圖。在以蓋體5關閉晶圓出入開口2之狀態下，密合墊8於全周呈圖3所示之狀態。

亦即，整體形成為環狀之密合墊8內緣側部分遍及全周氣密性地嵌入形成於蓋體5側之嵌入溝槽9。8A係其內緣側嵌入部。另一方面，密合墊8外緣側部分形成為自內緣側嵌入部8A朝容器本體1側沿斜外方突出之屋簷狀。8B係其屋簷狀部(屋簷狀部分)。

屋簷狀部8B自蓋體5側朝容器本體1側沿蓋體5之關閉方向抵緊而彈性變形，藉此，蓋體5邊緣部與晶圓出入開口2邊緣部之間之間隙遍及全周封閉。

然而，形成此狀態下密合墊8變形量(亦即，沿蓋體5開合方向密合墊8彈性變形量)之大小在晶圓出入開口2之邊緣部中，在密封垂直於半導體晶圓W面之邊緣部(2p)之垂直部分(8p)小於密封平行於半導體晶圓W面之邊緣部(圖1所示之2h)之水平部分(8h)。

亦即，如圖4(A)、(B)中蓋體5離開晶圓出入開口2，密合墊8回到自然形狀之狀態所示，形成密合墊8屋簷狀部8B之突出長度(屋簷長度)遍及全周為一定，依部位變更屋簷狀部8B之傾斜角度，藉此，形成密合墊8垂直部分8p中屋簷狀部8B之變形量Xp小於水平部分8h中屋簷狀部8B之變形量Xh。呈Xp<Xh。

惟不需形成屋簷狀部8B之垂直部分8p整體變形量Xp小，形成例如垂直部分8p至少約30%以上範圍變形量Xp小即可。且於整體形成為長方形狀之密合墊8四角隅附近部分，就確保密封確實性等觀點而言有時宜不縮小變形量。

其結果，可以說如圖5中密合墊8之前視圖所示，形成密合墊8垂直部分8p中變形量小之區域S於接近中央約30%~80%之範圍即可。且於密合墊8二個垂直部分8p中至少一方形成變形量小的區域即可。

如此構成之實施例之半導體晶圓收納容器中，若如圖3所示使蓋體5自封塞住容器本體1之晶圓出入開口2之狀態，如圖4所示般，朝向使晶圓出入開口2開啟的方向移動，則於晶圓出入開口2之垂直邊緣部2p會比水平邊緣部2h密合墊8先喪失密封性，容器本體1內外乃呈互通之狀態。

因此，於晶圓出入開口2之水平邊緣部2h不產生吸入附著於蓋體5或密合墊8外面等之塵埃之氣流，有時雖會自垂直邊緣部2p側吸入塵埃等至容器本體1內，但如此之塵埃不會接觸半導體晶圓W表面而掉進容器本體1底面。

又，本發明不由上述實施例限定，亦可例如圖6所示之第2實施例，形成密合墊8屋簷狀部8B之傾斜角度遍及全周為一定，依部位變更屋簷狀部8B之突出長度(屋簷長度)，藉此形成變形量Xh、Xp之大小。且亦可使屋簷狀部8B之硬度或厚度變化，藉此形成變形量Xh、Xp之大小。

且密合墊8變形量之大小不需於晶圓出入開口2之水平邊緣部2h全區域皆相同。亦即，相較於水平邊緣部2h中央附近於水平邊緣部2h此以外之區域密合墊8之變形量亦可較小。

且雖存在有一對水平邊緣部2h於晶圓出入開口2上側與下側，但相較於其上側於下側密合墊8之變形量亦可較小。此因即使自位於下側之水平邊緣部2h吸入塵埃，若該塵埃直接掉進容器本體1底面，對半導體晶圓W亦不造成不良影響。

且本發明亦可適用於將複數半導體晶圓W分別垂直直立於容器本體1內，並以同軸方式排成一列而加以收納之半導體晶圓收納容器，於此情形時，由長方形狀晶圓出入開口2下端側邊緣部開始，容器本體1率先成為內外互通，如此而構成即可。

且於上述各實施例，密合墊8雖係嵌入蓋體5側而抵緊容器本體1側，但與此相反，亦可係安裝密合墊8於容器本體1側而抵緊蓋體5側之構成。

且於上述各實施例，雖係藉由使密合墊8之剖面形狀變化而使變形量依部位不同，但密合墊8之剖面形狀亦可不變化，藉由使抵緊密合墊8之容器本體1側或蓋體5側之面位置(面高度)變化，使密合墊8之變形量依部位不同。

C．．．中央位置

S．．．左右兩端部(區域)

W．．．半導體晶圓

Xp、Xh．．．密合墊變形量

1．．．容器本體

2．．．晶圓出入開口

2h．．．水平邊緣部(平行於半導體晶圓面之邊緣部)

2p．．．垂直邊緣部(垂直於半導體晶圓面之邊緣部)

3．．．晶圓固持溝槽

5．．．蓋體

6．．．閂鎖機構

8．．．密合墊

8A．．．內緣側嵌入部

8B．．．屋簷狀部

8p．．．垂直部分

8h．．．水平部分

9．．．嵌入溝槽

圖1係顯示依本發明第1實施例之半導體晶圓收納容器整體構成之立體圖。

圖2係依本發明第1實施例之半導體晶圓收納容器之俯視剖面圖。

圖3係依本發明第1實施例之半導體晶圓收納容器中，蓋體關閉狀態之部分剖面圖。

圖4係依本發明第1實施例之半導體晶圓收納容器中，蓋體開啟狀態之部分剖面圖((A)係垂直方向邊緣部，(B)係水平方向邊緣部)。

圖5係依本發明第1實施例之半導體晶圓收納容器密合墊之前視圖。

圖6係依本發明第2實施例之半導體晶圓收納容器中，蓋體開啟狀態之部分剖面圖((A)係垂直方向邊緣部，(B)係水平方向邊緣部)。

W．．．半導體晶圓

1．．．容器本體

2．．．晶圓出入開口

2h．．．水平邊緣部(平行於半導體晶圓面之邊緣部)

2p．．．垂直邊緣部(垂直於半導體晶圓面之邊緣部)

3．．．晶圓固持溝槽

5．．．蓋體

6．．．閂鎖機構

8．．．密合墊

8p．．．垂直部分

8h．．．水平部分

Claims (9)

1. 一種半導體晶圓收納容器，包含：容器本體，用以在將複數半導體晶圓以並列方式排成一列之狀態下收納該半導體晶圓；晶圓出入開口，沿相對於收納在該容器本體內之狀態的半導體晶圓面垂直之方向形成於該容器本體；蓋體，為封塞住該晶圓出入開口而以可任意裝卸之方式自外側安裝於該晶圓出入開口；及密合墊，於該蓋體安裝於該晶圓出入開口之狀態時，夾在該蓋體側與該容器本體側之間並產生彈性變形，藉此而將該蓋體邊緣部與該晶圓出入開口邊緣部之間密封；該半導體晶圓收納容器之特徵為：於該晶圓出入開口由該蓋體所關閉，該蓋體邊緣部與該晶圓出入開口邊緣部之間由該密合墊所密封之狀態下，在該晶圓出入開口邊緣部中，將垂直於該半導體晶圓面之邊緣部密封之區域相較於將平行於該半導體晶圓面之邊緣部密封之區域，該密合墊變形量較小；且於該蓋體朝向使該晶圓出入開口開啟方向移動時，該晶圓出入開口之邊緣部中，相較於與該半導體晶圓面平行的方向之邊緣部，在與該半導體晶圓面垂直的方向之邊緣部處，該容器本體先開始呈內外互通之狀態。
2. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓收納容器，其中，該晶圓出入開口形成為長方形。
3. 如申請專利範圍第2項之半導體晶圓收納容器，其係形成為：該密合墊的變形量僅在與該半導體晶圓面垂直的方向之邊緣部之中間區域較小。
4. 如申請專利範圍第3項之半導體晶圓收納容器，其中，於該晶圓出入開口之邊緣部中，在與該半導體晶圓面垂直之方向的邊緣部之30%~80%之區域內，相較於其他區域，該密合墊變形量較小。
5. 如申請專利範圍第2項之半導體晶圓收納容器，其係形成為：在將該晶圓出入開口所具有之垂直於該半導體晶圓面的方向之二個邊緣部中至少一方之邊緣部加以密封之部分，相較於在將平行於該半導體晶圓面之區域加以密封之部分，該密合墊變形量較小。
6. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓收納容器，其中，該密合墊整體形成為環狀，其內緣側部分氣密性地安裝於該蓋體側，而外緣側部分朝相對於該容器本體側關閉該蓋體之方向被抵緊，而使該密合墊彈性變形。
7. 如申請專利範圍第6項之半導體晶圓收納容器，其中，該密合墊外緣側部分形成為朝該容器本體側傾斜突出之屋簷狀。
8. 如申請專利範圍第7項之半導體晶圓收納容器，其中，該密合墊的該屋簷狀部分之突出長度遍及全周為一定，依部位變更該屋簷狀部分之傾斜角度，藉此形成該變形量之大小。
9. 如申請專利範圍第7項之半導體晶圓收納容器，其中，該密合墊該屋簷狀部分之傾斜角度遍及全周為一定，依部位變更該屋簷狀部分之突出長度，藉此形成該變形量之大小。