TWI498261B - Wafer transfer container protection box - Google Patents

Description

晶圓搬送容器保護盒

本發明之實施形態係關於一種晶圓搬送容器保護盒。

在半導體製造系統中，係對於複數個半導體處理裝置間之晶圓的遞送應用晶圓搬送系統。在晶圓搬送系統中，係使用可收納複數片晶圓之晶圓搬送容器(例如、FOUP：Front-Openinglo Unified Pod，前開式晶圓盒)而於各半導體製造裝置間遞送晶圓。

晶圓搬送容器係以在無塵室內運用為前提，不可將晶圓搬送容器曝露於一般環境氣體中運用。

然而，亦存在需要在無塵室外例如跨及棟間而搬運晶圓搬送容器之情形。在此種情形下，雖存在利用緩衝體梱包晶圓搬送容器而搬送之手法，但在該手法中，無法自動地進行晶圓搬送容器的梱包或取出，且緩衝體亦會成為發生灰塵的原因。

本發明之一實施形態之目的在於提供一種晶圓搬送容器保護盒，其無須將晶圓搬送容器曝露於外部空氣中即可搬運，且易於進行晶圓搬送容器的收納、取出。

本發明係根據一實施形態，而提供一種收納晶圓搬送容器，並藉由裝載型搬送裝置進行搬送之晶圓搬送容器保護 盒。晶圓搬送容器保護盒具備：朝裝載型搬送裝置裝載之底板；設置於底板上之防振構件；頂面為開放之箱狀，介以防振構件而被支持於底板上，且載置並收納晶圓搬送容器之下盒；及具有把手，並自上方安裝於下盒而密閉下盒之上盒。

以下，參照附圖，詳細地說明實施形態之晶圓搬送容器保護盒。另，本發明並非限定於該等實施形態。

(第1實施形態)

圖1係第1實施形態之作為晶圓搬送容器保護盒之FOUP保護盒100的立體圖。圖2係顯示FOUP保護盒100的構成之模式剖面圖，且顯示圖1中所示之沿Ⅱ-Ⅱ線之剖面。FOUP保護盒100係將作為晶圓搬送容器之FOUP400收納於氣密空間600內之盒，其具有：底板1、防振構件2、中板3、下盒4及上盒5。FOUP保護盒100係如圖1所示般，裝載於具有複數個滾軸50之滾軸式輸送機等之裝載型搬送裝置上而進行搬送。

圖3係為底板1的立體圖。底板1係切取朝向裝載型搬送裝置之裝載面11的中央部而形成開口12。由於藉由於底板1上設置開口12，會使滾軸50與底板1之接觸面積變小，因此可使搬送阻力減少。於底板1的上表面13(與裝載面11相反側之面)固定有防振構件2。另，圖示之底板1雖係裝載面的周緣部彎曲而成為托盤狀，但亦可是單純的板狀。

圖4係顯示於底板1上固定中板3之狀態之立體圖。中板3 呈例如十字形狀，其係介以防振構件2而設置於底板1上。防振構件2係位於中板3之十字的各前端部。於中板3上突出有複數個(該情形為3個)FOUP定位銷31。FOUP定位銷31係以貫通於中板3且於上方突出之方式固定於中板3上。中板3係介以防振構件2而固定於底板1上，其會使自裝載型搬送裝置傳導至底板1之振動利用防振構件2而衰減而不易傳導至中板3。又，中板3在該情形下具有可撓性。亦即，中板3由於係中央部分相對於端部之防振構件2的固定部位稍微突出，因此中央之部分可彎曲。藉由中板3彎曲可吸收振動而防止振動自底板1傳導至下盒4。又，由於中板3支持下盒4，因此即便不將下盒4自身的強度設高，亦可支持FOUP400的質量，且可降低下盒4的製造成本。

圖5係為下盒4的立體圖。下盒4係開放頂面之箱狀，並搭載於中板3上。FOUP定位銷31自下盒4的底面41朝上方突出。於下盒4的側面之上縁部(上部周緣)亦如圖2所示般，形成有突出於外側之下凸緣42。又，於下盒4的底面41設置有於FOUP定位銷31突出之位置的周圍作為隔板發揮功能之肋條47。藉由於底面41設置肋條47，可如圖2所示般，使收納於氣密空間600內之FOUP400與下盒4的底面41成為非接觸之狀態(FOUP400自底面41浮起之狀態)。於圖5中雖顯示肋條47係為環狀之構成，但肋條47亦可是任意之形狀。

圖6係FOUP定位銷31自下盒4的底面41突出之部分的放大剖面圖。於下盒4的底面41形成有插入FOUP定位銷31之 孔43。於孔43的中板3側設置有密封材44，其係以FOUP定位銷31貫通下盒4的底面41之狀態氣密密封孔43。又，於孔43的內部設置有隔震材45，其可防止因搬送時的振動而使FOUP定位銷31與下盒4摩擦而產生磨耗粉末。隔震材45係為例如矽橡膠或氟橡膠。藉由將FOUP定位銷31與下盒4設為獨立體，可由摩擦係數較小的金屬等形成FOUP定位銷31，且可防止FOUP定位銷31與FOUP400摩擦而產生摩耗粉末。

如圖1、圖2所示般，上盒5係底面為開放之箱狀，且與下盒4一起形成用以收納FOUP400之氣密空間600。上盒5於頂面具有用以對於下盒4之拆裝之把手51。又，於上盒5的端部形成有突出於外側之上凸緣52。如圖2所示般，上凸緣52係成為自上方覆蓋下凸緣42而無間隙地接觸之形狀。藉由將下凸緣42與上凸緣52對合，可進行下盒4與上盒5之定位，且可由上盒5的本身重量而保持下凸緣42與上凸緣52之間隙的氣密性。為確保氣密性，需要充分確保下凸緣42與上凸緣52之接觸面積，因此宜將下凸緣42及上凸緣52形成為較大。又，可藉由將下凸緣42與上凸緣52之對合面設為朝向外側下降之傾斜面，或將下凸緣42與上凸緣52之對合面設為曲折形狀(組入凹凸之形狀)以提高氣密性。藉由上凸緣52以屋簷狀覆蓋下凸緣42而密接於下凸緣42，可保持FOUP保護盒100的氣密性，且可防止異物自下盒4與上盒5之邊界進入盒內。

在FOUP保護盒100中，於FOUP保護盒100內僅存在用以 定位固定FOUP400之作為為定位構件之FOUP定位銷31，而不存在用以保護FOUP400之緩衝材等之內部收納物。又，如圖2所示般，FOUP400僅與形成於下盒4的底面41之肋條47及FOUP定位銷31接觸，而未與FOUP保護盒100內的其他部分(側面、頂面等)接觸。因此，可減少灰塵等對於FOUP400之附著。又，由於上盒5與下盒4採用不必設置鎖定機構即可密封，且僅將上盒5朝上方移動即可將上盒5自下盒4拆裝之構造，因此可將上盒5藉由自動化機械而容易地自下盒4卸除。

作為底板1之材料，可應用ABS樹脂等之塑膠或鋁等之金屬。作為防振構件2，可應用防振凝膠(胺基甲酸乙脂凝膠)、矽橡膠或彈簧、油緩衝器等。作為中板3、下盒4及上盒5之材料，可應用ABS樹脂等之塑膠。該等之材料僅為一例，本發明並不限定於該等之材料。另，在FOUP定位銷31為金屬製之情形下，若對中板3的表面預施加導電性鍍膜(例如，無電解Ni-P電鍍)，則可防止FOUP400帶電。又，作為用以將FOUP400定位固定於FOUP保護盒100上之構件，雖可採用除FOUP定位銷31以外之構件，但作為定位固定構件，宜採用與根據SEMI規格之動力銷相同之形狀。

另，在圖2中雖圖示將下盒4與上盒5對合之時形成可收納FOUP400之空間之構成，但亦可是下盒4單獨具有足可收納FOUP400之深度，而上盒5僅閉塞下盒4之開放之頂面之構造。

圖7係顯示作為晶圓搬送容器之FOUP400的外觀之一例之立體圖。FOUP400具有：具有內部成為空洞之長方體形狀，且長方體形狀中的一面(例如、正面)成為於FOUP400內進出搬送對象之時的開口之收納構件401；及可對收納構件401的開口拆裝之蓋構件402。在搬送時係以覆蓋收納構件401的開口之方式安裝蓋構件402。又，於FOUP400的上部設置有與搬送裝置(OHT：Over head Hoist Transport，架空起重運輸)連接之連接部404。於收納構件401內可收納例如在半導體裝置的製造中，作為製造單位之1批可以製造之晶圓的枚數。又，於FOUP400的底面形成有例如與根據SEMI規格之運動銷扣合之定位用之孔(凹部：未圖示)，且在朝形成於下盒4的底面41之肋條47上載置之時，FOUP定位銷31會與定位用之孔扣合。

圖8係顯示應用藉由實施形態而成之FOUP保護盒100之半導體裝置的製造設備之一例之模式圖。半導體裝置之製造設備具有A棟101A與B棟101B，且分別配置有用以製造半導體裝置之處理裝置。該半導體裝置之製造設備係將作為處理對象物之晶圓搬送至配置有處理裝置之處理區域，而成為一面施加處理一面製造製品之設施，且於A棟101A設置有處理區域110A~160A。又，於A棟101A設置有棟間出發到達區域170A。於B棟101B設置有處理區域110B~160B與棟間出發到達區域170B。

對於在上述之各處理區域110A~160A及棟間出發到達區域170A間之FOUP400之搬運，搬送方式係採用OHT，行走 方式係採用線性驅動方式或馬達驅動方式。因此，於天花板面設置有作為搬送路徑之軌道103A，且搬送裝置200A係沿軌道103A行走。

於處理區域110A之軌道103A的配設位置之一部分設置載置存儲作為處理對象之晶圓之FOUP400之堆疊機111A，並接近堆疊機111A而設置處理裝置113A。處理裝置113A係為成膜裝置、抗蝕劑塗佈裝置、曝光裝置、顯像裝置、蝕刻裝置及洗淨裝置等。又，於處理區域110A設置有用以將FOUP400內的晶圓朝各處理裝置113A搬送之搬送裝置114A。處理區域120A~160A、110B~160B亦與處理區域110A具有相同之構成。

於棟間出發到達區域170A之軌道103A的配設位置之一部分設置有載置存儲作為處理對象之晶圓之FOUP400之堆疊機171A，並接近堆疊機171A而設置有收納、取出裝置174A。再者，於棟間出發到達區域170A設置有收納複數個FOUP保護盒100之盒收納庫173A。

於棟間出發到達區域170A與棟間出發到達區域170B之間設置有裝載型搬送裝置300。相對於A棟101A及B棟101B係潔淨度較高之清潔的環境，裝載型搬送裝置300係相較於A棟101A及B棟101B為潔淨度較低之環境。由於係設為於清潔的環境中將FOUP400收納、密閉於FOUP保護盒100中之構造，因此裝載型搬送裝置300亦可是潔淨度較低之一般環境。藉由將裝載型搬送裝置300設為潔淨度較低之一般環境，可相較於清潔環境而以廉價的施工得以實現。 裝載型搬送裝置300係將被搬送物裝載於自裝置上而進行搬送之裝置，例如滾軸式輸送機或帶式輸送機等。

此處，茲以將半導體裝置之製造步驟的一連串處理於A棟101A中進行至中途，而將後續之處理於B棟101B中進行之情形為例，就半導體裝置之製造設備的動作進行說明。當收納有完成於處理區域110A~160A之處理之晶圓之FOUP400藉由搬送裝置200A而載置於堆疊機171A上時，收納、取出裝置174A係自盒收納庫173A搬出1個FOUP保護盒100，並握取把手51而將上盒5朝上方抬起而自下盒4上卸除。而後，收納、取出裝置174A係將FOUP400收納於下盒4中。此時，FOUP400係藉由FOUP定位銷31固定於特定的位置上。將FOUP400收納於下盒4中之後，收納、取出裝置174A係將上盒5載置於下盒4上。藉此，上凸緣52會藉由上盒5的本身重量而與下凸緣42密接，並使收納FOUP400之空間成為氣密空間600。

收納有FOUP400之FOUP保護盒100係藉由裝載型搬送裝置300而朝B棟101B搬送。

當藉由裝載型搬送裝置300而自A棟101A搬送來FOUP保護盒100時，收納、取出裝置174B係藉由將上盒5朝上方移動而自下盒4上卸除。收納、取出裝置174B係將藉由卸除上盒5而露出之FOUP400朝上方移動而自下盒4取出，並載置於堆疊機171B上。於取出FOUP400之下盒4藉由收納、取出裝置174B再次載置上盒5而收納於盒收納庫173B中。

當藉由收納、取出裝置174B而於堆疊機171R上載置 FOUP400時，搬送裝置200B將載置於堆疊機171B之FOUP400朝處理區域110B~160B搬送。

如此，本實施形態之FOUP保護盒100僅於下盒4中收納FOUP400且由上盒5覆蓋即可實現FOUP400的氣密梱包。又，僅使上盒5朝上方移動即可設為能夠將FOUP400自下盒4中取出之狀態。又，FOUP400僅與形成於下盒4的底面41之肋條47及FOUP定位銷31接觸，而未與FOUP保護盒100內之其他部分(側面、頂面10等)接觸。因此，可減少灰塵等對於FOUP400之附著。又，由於上盒5具備與下盒4離合用之把手51，因此下盒4與上盒5之離合作業可利用機械進行。因而，可將於棟間搬送FOUP400之時的梱包或取出作業機械化並自動進行。另，亦可設為省略中板3之構成。

又，由於係在下盒4及上盒5所形成之氣密空間600之外配置防振構件2，因此由防振構件2所產生之粉塵等不會侵入氣密空間600內，而能夠將氣密空間600內的空氣保持清淨。

(第2實施形態)

圖9係顯示第2實施形態之作為晶圓搬送容器保護盒之FOUP保護盒100的構成之模式剖面圖。本實施形態在FOUP定位銷46與下盒4之底面41設置為一體之點與第1實施形態不同。

在本實施形態中，由於FOUP定位銷46未貫通於下盒4的底面41，因此不會因下盒4與FOUP定位銷46之間隙而有損 FOUP保護盒100的氣密性。因而，可設為省略密封材或隔震材等之構件之構成。

在上述之各實施形態中，雖舉例由晶圓搬送容器保護盒收納正面具有用以進出晶圓之開口之FOUP400之FOUP保護盒100之情形，但本發明亦可應用在收納於正面以外(底面等)之處具有用以進出晶圓之開口之晶圓搬送容器之情形。

又，在上述之各實施形態中，雖舉例於形成於下盒4的底面41之肋條47上載置FOUP400，而使FOUP400以與下盒4的底面41為非接觸之狀態收納於氣密空間600內之構成，但作為省略肋條47之構成，亦可以使FOUP400與下盒4的底面41接觸之狀態收納於氣密空間600內。

雖說明了本發明若干個實施形態，但該等之實施形態係作為例而提示者，其並非意欲限定發明之範圍。該等新穎的實施形態可以其他各種形態進行實施，在未脫離發明之主旨之範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變形係包含於發明之範圍或主旨內，且包含於記載於專利申請範圍內之發明及其均等的範圍內。

1‧‧‧底板

2‧‧‧防振構件

3‧‧‧中板

4‧‧‧下盒

5‧‧‧上盒

11‧‧‧裝載面

12‧‧‧開口

13‧‧‧底板的上表面

31‧‧‧FOUP定位銷

41‧‧‧下盒的底面

42‧‧‧下凸緣

43‧‧‧孔

44‧‧‧密封材

45‧‧‧隔震材

46‧‧‧FOUP定位銷

47‧‧‧肋條

50‧‧‧滾軸

51‧‧‧把手

52‧‧‧上凸緣

100‧‧‧FOUP保護盒

101A‧‧‧A棟

101B‧‧‧B棟

103A‧‧‧軌道

110A‧‧‧處理區域

110B‧‧‧處理區域

111A‧‧‧堆疊機

113A‧‧‧處理裝置

114A‧‧‧搬送裝置

120A‧‧‧處理區域

120B‧‧‧處理區域

130A‧‧‧處理區域

130B‧‧‧處理區域

140A‧‧‧處理區域

140B‧‧‧處理區域

150A‧‧‧處理區域

150B‧‧‧處理區域

160A‧‧‧處理區域

160B‧‧‧處理區域

170A‧‧‧棟間出發到達區域

170B‧‧‧棟間出發到達區域

171A‧‧‧堆疊機

171B‧‧‧堆疊機

173A‧‧‧盒收納庫

173B‧‧‧盒收納庫

174A‧‧‧收納、取出裝置

174B‧‧‧收納、取出裝置

200B‧‧‧搬送裝置

300‧‧‧裝載型搬送裝置

400‧‧‧FOUP

401‧‧‧收納構件

402‧‧‧蓋構件

404‧‧‧連接部

600‧‧‧氣密空間

圖1係第1實施形態之作為晶圓搬送容器保護盒之FOUP保護盒的立體圖。

圖2係顯示FOUP保護盒的構成之模式剖面圖。

圖3係為底板的立體圖。

圖4係顯示於底板上固定中板之狀態之立體圖。

圖5係為下盒的立體圖。

圖6係FOUP定位銷自下盒的底面突出之部分的放大剖面圖。

圖7係顯示作為晶圓搬送容器之FOUP的外觀之一例之立體圖。

圖8係顯示應用藉由實施形態而成之FOUP保護盒之半導體裝置的製造設備之一例之模式圖。

圖9係顯示第2實施形態之作為晶圓搬送容器保護盒之FOUP保護盒的構成之模式剖面圖。

1‧‧‧底板

2‧‧‧防振構件

3‧‧‧中板

4‧‧‧下盒

5‧‧‧上盒

11‧‧‧裝載面

13‧‧‧底板的上表面

31‧‧‧FOUP定位銷

41‧‧‧下盒的底面

42‧‧‧下凸緣

47‧‧‧肋條

51‧‧‧把手

52‧‧‧上凸緣

100‧‧‧FOUP保護盒

400‧‧‧FOUP

600‧‧‧氣密空間

Claims (5)

1. 一種晶圓搬送容器保護盒，其特徵在於：其係收納晶圓搬送容器，且藉由裝載型搬送裝置進行搬送者；且具備：朝前述裝載型搬送裝置裝載之底板；設置於前述底板上之防振構件；頂面為開放之箱狀，介以前述防振構件而被支持於前述底板上，且載置並收納前述晶圓搬送容器之下盒；及具有把手，並自上方安裝於前述下盒而密閉前述下盒之上盒。
2. 如請求項1之晶圓搬送容器保護盒，其中前述下盒具備進行所載置之晶圓搬送容器的定位之定位構件。
3. 如請求項1或2之晶圓搬送容器保護盒，其中進而具備具有可撓性，且設置於前述防振構件與前述下盒之間之中板。
4. 如請求項3之晶圓搬送容器保護盒，其中前述定位構件係以貫通於前述中板及前述下盒之底面之方式設置。
5. 如請求項1或2之晶圓搬送容器保護盒，其中前述下盒具備形成於上部周緣之下凸緣；前述上盒具備覆蓋前述下凸緣而與該下凸緣密接之上凸緣。