TWI825940B - 晶圓盒之氣簾裝置 - Google Patents
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Abstract
一種晶圓盒之氣簾裝置，具有一殼體，而殼體具有一內部空間，內部空間定義有一橫向氣室、一彎曲氣室及一立向氣室，至少一第一導氣板設於橫向氣室及/或彎曲氣室中，第一導氣板設有複數個第一導氣孔，一第二導氣板設於立向氣室，第二導氣板設有複數個第二導氣孔。
Description
本發明與晶圓盒有關，尤指一種晶圓盒之氣簾裝置。
晶圓盒（Front Opening Unified Pod，FOUP）是半導體製程中被使用來保護、運送、及儲存晶圓的一種容器，最重要的功用之一是避免內部的晶圓在不同生產機台之間的傳送途中被外部環境的微塵汙染與水氣影響。當晶圓盒運送至與機台設備前端模組（Equipment Front End Modules，EFEM）連接之晶圓盒裝載埠（Load Port）後準備進行製程，在晶圓盒前側的門片打開時，會利用一設置於設備前端模組（EFEM）內晶圓盒裝載埠
（Load Port）門上側的氣簾裝置向下噴出潔淨乾燥氣流，據此形成一股無形牆面阻擋在盒開口外，以避免晶圓傳送至製程室期間被設備前端模組內之微塵及水氣侵入盒中。
晶圓片對於環境中的低微塵汙染與水氣的等級要求甚高，前述氣簾裝置若非噴出沿直線方向的層流（laminar flow），而是流動方向混亂的紊流（turbulence）的話，很有可能反而把盒外的微塵與含較高水氣氣體捲入盒中造成汙染，以致喪失阻擋微塵與水氣侵入晶圓盒(FOUP)的原始目的。
如習知的氣簾裝置頂部設有一連通至氣簾裝置內部之氣孔，其內部具有一橫向且呈細長狀之空間，透過氣孔輸送氣體至該氣簾裝置的空間而形成氣流，並於該空間設有複數個呈間隔且垂直排列之透氣孔，氣流係通過該些透氣孔再噴出而形成氣簾，然氣流在進入空間後即迅速地經由該些透氣孔噴出，而無任何結構配置可將噴出的氣流導流成直線流動的層流，導致氣流由該些透氣孔散射地噴出，造成氣流彼此干擾而使其流動方向是混亂的，以致氣流噴出後形成流動方向混亂的紊流，而造成反將EFEM內微塵與含較高水氣之氣體捲入晶圓盒中的缺失。
有鑑於此，如何改進上述問題即為本發明所欲解決之首要課題。
本發明之主要目的在於提供一種晶圓盒之氣簾裝置，其可使潔淨乾燥氣體以接近層流方式吹出，最大化減少紊流的形成，以避免設備前端模組內流動氣體中水氣、微塵等反而被捲入晶圓盒中。
為達前述之目的，本發明提供一種晶圓盒之氣簾裝置，包括有：
一殼體，其具有一內部空間，並依該殼體之截斷面將該內部空間定義有一橫向氣室、一與該橫向氣室相連通之彎曲氣室及一與該彎曲氣室相連通之立向氣室，該殼體具有至少一與該橫向氣室連通之進氣口及一與該立向氣室連通之出氣口；
至少一第一導氣板，設於該橫向氣室及/或該彎曲氣室中，該第一導氣板設有複數個第一導氣孔；
一第二導氣板，設於該立向氣室鄰近該出氣口之一端，該第二導氣板設有複數個第二導氣孔；
其中，該第二導氣孔之數量大於該第一導氣孔之數量，且該第二導氣板上之各第二導氣孔的總面積大於該第一導氣板上之各第一導氣孔的總面積。
較佳地，該立向氣室最末端之截斷面的口徑大於該橫向氣室之截斷面的口徑及該彎曲氣室之截斷面的口徑。
較佳地，該彎曲氣室之截斷面的口徑大於該橫向氣室之截斷面的口徑，而該立向氣室最末端之截斷面的口徑大於該彎曲氣室之截斷面的口徑。
較佳地，該第一導氣板之數量為三個，其中一個第一導氣板設置於該橫向氣室，而另外二個第一導氣板設置於該彎曲氣室。
較佳地，該彎曲氣室形成朝下彎弧狀，該另外二個第一導氣板之其中一者位於該彎曲氣室水平方向的一端，而另一者位於該彎曲氣室垂直方向的一端。
較佳地，該第一導氣板及該第二導氣板分別為可抽換之結構，以供改變該第一導氣孔及該第二導氣孔之數量與總面積，藉此調整氣流通過該第一導氣板及該第二導氣板時的流速與均勻度。
較佳地，該各第一導氣孔於該第一導氣板可為均勻或不均勻分布設置，藉以調整氣流通過效果。
較佳地，該殼體由一左板件、一右板件及複數個隔板所構成。
如另一實施例中，該殼體由一左殼件及一右殼件相互拼接而成。
又如另一實施例中，該殼體為一體成型製成。
本發明之上述目的與優點，不難從以下所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。
請參閱第1圖至第6圖，所示者為本發明提供之晶圓盒之氣簾裝置的第一實施例，其由一殼體1、至少一導氣板2及一第二導氣板3所構成，其中：
該殼體1，由一左板件11、一右板件12及複數個隔板13搭配一前板件14、一後板件15組合構成，該殼體1圍有一內部空間16。該氣簾裝置設置在一設備前端模組(Equipment Front End Modules，EFEM)內的晶圓盒裝載埠7(Load Port)之門上側。
承上，如第3圖所示，依該殼體1之截斷面將該內部空間16定義有一橫向氣室161、一與該橫向氣室161相連通之彎曲氣室162及一與該彎曲氣室162相連通之立向氣室163，該立向氣室163最末端之截斷面的口徑大於該橫向氣室161之截斷面的口徑及該彎曲氣室162之截斷面的口徑。於本實施例中，該彎曲氣室162之截斷面的口徑D2大於該橫向氣室161之截斷面的口徑D1，而該立向氣室163最末端之截斷面的口徑D3大於該彎曲氣室162之截斷面的口徑D2，該殼體1左板件11之頂面具有二與該橫向氣室161連通之進氣口17，而該殼體1的底端具有一與該立向氣室163連通之出氣口18。
該第一導氣板2，設於該橫向氣室161及/或該彎曲氣室162中，該第一導氣板2設有複數個第一導氣孔21，於本實施例中，該第一導氣板2之數量為三個，其中一個第一導氣板2設在其中一隔板13上並位於該橫向氣室161中，而另外二個第一導氣板2位於該彎曲氣室162中，該彎曲氣室162形成朝下彎弧狀，該另外二個第一導氣板2之其中一者位於該彎曲氣室162水平方向的一端，而另一者位於該彎曲氣室162垂直方向的一端，而於本第一實施例中，該另外二個第一導氣板2為可抽換之結構。
該第二導氣板3，設於該立向氣室163鄰近該出氣口18之一端，該第二導氣板3設有複數個呈縱向之第二導氣孔31，該各第二導氣孔31呈圓形狀且為可抽換之結構。
而進一步地，如第4圖所示，藉由該第一導氣板2之數量為三個，進而於該內部空間16中至少區隔形成一第一氣室51、一第二氣室52、一第三氣室53及一第四氣室54，其中該第一氣室51連通該進氣口17，該第四氣室54連通該出氣口18。基於各隔板13各自的形狀，令該第一氣室51、該第二氣室52及該第三氣室53位於同一高度並水平地鄰接，而該第四氣室54係鄰接於該第三氣室53之下方。
而更進一步地，其中二個第一導氣板2呈相對設置，並藉由兩者呈水平向貫穿之第一導氣孔21，使該第一氣室51與該第二氣室52沿水平方向相連通，同樣地使該第二氣室52與該第三氣室53沿水平方向相連通，而另一個第一導氣板2係與該第二導氣板3呈相對設置，基於該彎曲氣室162的形狀，使該第三氣室53同樣呈朝下彎弧狀，並藉由另一個第一導氣板2呈縱向貫穿之第一導氣孔21，使該第三氣室53與該第四氣室54沿垂直方向相連通。
於本實施例中，區隔該第一氣室51與該第二氣室52之第一導氣孔21係為圓孔狀，而其餘第一導氣板2之第一導氣孔21係為格柵狀，所述之格柵狀導氣孔係指複數個導氣孔呈間隔設置，且各導氣孔形成上下延伸的長條狀。據此，氣流通過呈格柵狀之第一導氣孔21時可以產生整流的作用，使氣流確實沿直線方向流動，而該三個第一導氣孔21可為圓形狀或格柵狀，不因此限制本發明。
此外，如第5圖所示，本發明所提供的第二導氣孔31之數量大於該第一導氣孔21之數量，且該第二導氣板3上之各第二導氣孔31的總面積大於該第一導氣板2上之各第一導氣孔21的總面積，上述各第一導氣孔21與各第二導氣孔31的數量與總面積皆以單一個第一導氣板2與第二導氣板3進行比較，而導氣孔數量越少且分布在導氣板上的總面積越小，則氣流的流速越快且均勻度越低；反之，導氣孔數量越多且分布在導氣板上的總面積越大，則氣流流速越慢且均勻度越高。因此，流經該第一導氣板2的氣流流速快，而流經該第二導氣板3的氣流均勻度高，且透過第一導氣板2及第二導氣板3分別為可抽換之結構，以供改變該第一導氣孔21及該第二導氣孔31之數量與總面積，藉此調整氣流通過該第一導氣板2及該第二導氣板3時的流速與均勻度。
再者，該各第二導氣孔31於該第二導氣板3為均勻分布設置，該各第一導氣孔21於該第一導氣板2可為均勻或不均勻分布設置，而同樣透過第一導氣板2為可抽換之結構以調整各第一導氣孔21可為均勻分布設置在該第一導氣板2，抑或是不均勻分布設置而集中在該第一導氣板2之某些位置，藉以調整內部空間16中的氣流通過效果。
另外，該殼體1的二進氣口17處分別連接有一進氣管6，各該進氣管6之上端分別開通以供導入潔淨乾燥氣體，而下端分別具有一出口61，各該進氣管6分別以其出口61伸入該進氣口17，使各該出口61連通於該第一氣室51。
須特別說明的是，透過該彎曲氣室162之截斷面的口徑D2大於該橫向氣室161之截斷面的口徑D1，而該立向氣室163之截斷面的口徑D3大於該彎曲氣室162之截斷面的口徑D2，使氣體依序地流經截斷面口徑逐漸放大的氣室，藉此氣體輸送至內部空間16時可降低氣流之流速，而彎曲氣室162相較於呈直線的氣室可使氣流在該內部空間16多待一段時間，透過各截斷面口徑配合彎曲氣室162即可使氣流在內部空間16中流經該各第一導氣板2及該第二導氣板3時分別整理成不同流速與均勻度之氣流，例如，於本實施例中，氣流經第一導氣孔21時的流速快，即使被彎曲氣室162放慢流速，仍使氣流經第二導氣孔31時可以在相當速度下導出均勻高的氣流效果。
藉由上述本發明之結構，當氣體經該進氣管6導入該殼體1時，如第6圖所示，首先氣體自各該出口61分別注入該第一氣室51而形成氣流，而該第一氣室51內的氣流經由呈圓形狀之第一導氣孔21注入該第二氣室52，於流經呈圓形狀之第一導氣孔21時，由於其數量較少且分布在導氣板上的總面積較小，氣流之流速會加快。
接著氣流經由其中一格柵狀之第一導氣孔21注入該第三氣室53，此時因為該第一導氣孔21係為格柵狀，則氣流被整流為水平方向流動的狀態，然後沿著該第三氣室53的形狀轉彎向下，使加速的氣流可放慢速度而整理一段時間以提升均勻度，再經由另一格柵狀之第一導氣孔21注入該第四氣室54，而使氣流被整流為向下沿直線方向流動的狀態。
而後氣流通過鄰近該出氣口18之第二導氣孔31時，由於該各第二導氣孔31分布於該第二導氣板3上之數量與總面積較大，使氣流流經第二導氣孔31時可提升氣流之均勻度而整流為均勻地向下沿直線方向流動的狀態，以確保氣流經由該出氣口18吹出至外界時是呈均勻地沿直線方向流動，最後則通過該出氣口18排出沿直線方向流動的均勻氣流。
本發明之特點係在於藉由流道結構的設計，使氣流經過四道導氣板而產生整流的作用，並透過各截斷面口徑配合彎曲氣室162而使氣流在內部空間16中流經該各第一導氣板2及該第二導氣板3時可分別整理成不同流速與均勻度之氣流，最後流經第二導氣孔31時可提升氣流之均勻度而整流為均勻地沿直線方向流動，據此確保通過該出氣口18排出的氣流係具有相當速度且分布均勻並沿直線方向流動，具有可確實阻擋水氣與微塵而防止水氣與微塵捲入晶圓盒中之功效。
而如第7圖所示，為本發明所提供之晶圓盒之氣簾裝置的第二實施例，而其與第一實施例之差異在於，此第二實施例中，該殼體1a由一左殼件11a及一右殼件12a相互拼接而成，且該三第一導氣板2a及該第二導氣板3皆為可抽換之結構設置，以改變氣流之流速與均勻度，而透過氣流經過四道導氣板而產生整流的作用，同樣可提升氣流之均勻度而整流為均勻地沿直線方向流動，同樣可確實發揮阻擋微塵與水氣的功能，據此確保通過該出氣口18排出的氣流係具有相當速度且分布均勻並沿直線方向流動，同樣具有可確實阻擋水氣與微塵而防止水氣與微塵捲入晶圓盒中之功效。
又如第8圖所示，為本發明所提供之晶圓盒之氣簾裝置的第三實施例，而其與第一實施例之差異在於，此第三實施例中，該殼體1b為一體成型製成，且該三第一導氣板2b及該第二導氣板3皆為可抽換之結構設置，以改變氣流之流速與均勻度，而同樣透過氣流經過四道導氣板而產生整流的作用，可發揮如第一實施例中之功能，而可確實地阻擋水氣與微塵而防止水氣與微塵捲入晶圓盒中。
以上實施例之揭示僅用以說明本發明，並非用以限制本發明，舉凡等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。
綜上所述，可使熟知本領域技術者明瞭本發明確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出申請。
1、1a、1b:殼體
11:左板件
12:右板件
13:隔板
14:前板件
15:後板件
16:內部空間
161:橫向氣室
162:彎曲氣室
163:立向氣室
17:進氣口
18:出氣口
2、2a、2b:第一導氣板
21:第一導氣孔
3:第二導氣板
31:第二導氣孔
51:第一氣室
52:第二氣室
53:第三氣室
54:第四氣室
6:進氣管
61:出口
7:晶圓盒裝載埠
11a:左殼件
12a:右殼件
D1、D2、D3:截斷面口徑
第1圖為本發明第一實施例組裝在晶圓盒裝載埠上之立體示意圖。
第2圖為本發明第一實施例之立體分解示意圖。
第3圖為本發明第一實施例抽掉導氣板的殼體內部空間之側視圖。
第4圖為本發明第一實施例之剖面示意圖。
第5圖為本發明第一實施例第一導氣板及第二導氣板之平面示意圖。
第6圖為本發明第一實施例之使用狀態示意圖。
第7圖為本發明第二實施例殼體內部空間之側視圖。
第8圖為本發明第三實施例殼體內部空間之側視圖。
1:殼體
11:左板件
12:右板件
13:隔板
16:內部空間
17:進氣口
18:出氣口
2:第一導氣板
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51:第一氣室
52:第二氣室
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Claims (10)
- 一種晶圓盒之氣簾裝置，包括有： 一殼體，其具有一內部空間，並依該殼體之截斷面將該內部空間定義有一橫向氣室、一與該橫向氣室相連通之彎曲氣室及一與該彎曲氣室相連通之立向氣室，該殼體具有至少一與該橫向氣室連通之進氣口及一與該立向氣室連通之出氣口； 至少一第一導氣板，設於該橫向氣室及/或該彎曲氣室中，該第一導氣板設有複數個第一導氣孔； 一第二導氣板，設於該立向氣室鄰近該出氣口之一端，該第二導氣板設有複數個第二導氣孔； 其中，該第二導氣孔之數量大於該第一導氣孔之數量，且該第二導氣板上之各第二導氣孔的總面積大於該第一導氣板上之各第一導氣孔的總面積。
- 如請求項1所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該立向氣室最末端之截斷面的口徑大於該橫向氣室之截斷面的口徑及該彎曲氣室之截斷面的口徑。
- 如請求項2所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該彎曲氣室之截斷面的口徑大於該橫向氣室之截斷面的口徑，而該立向氣室最末端之截斷面的口徑大於該彎曲氣室之截斷面的口徑。
- 如請求項1所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該第一導氣板之數量為三個，其中一個第一導氣板設置於該橫向氣室，而另外二個第一導氣板設置於該彎曲氣室。
- 如請求項4所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該彎曲氣室形成朝下彎弧狀，該另外二個第一導氣板之其中一者設置於該彎曲氣室水平方向的一端，而另一者設置於該彎曲氣室垂直方向的一端。
- 如請求項4所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該第一導氣板及該第二導氣板分別為可抽換之結構，以供改變該第一導氣孔及該第二導氣孔之數量與總面積，藉此調整氣流通過該第一導氣板及該第二導氣板時的流速與均勻度。
- 如請求項6所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該各第一導氣孔於該第一導氣板可為均勻或不均勻分布設置，藉以調整氣流通過效果。
- 如請求項1所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該殼體由一左板件、一右板件及複數個隔板所構成。
- 如請求項1所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該殼體由一左殼件及一右殼件相互拼接而成。
- 如請求項1所述之晶圓盒之氣簾裝置，其中，該殼體為一體成型製成。
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