M417646 2〇11年9月8日修正替換頁 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種前開式晶圓盒，特別是有關於一種於前開 式晶圓盒中配置有可充氣之支撐件，使得氣體可以在前開式晶圓 盒中形成一氣體流場（Gas flow)。 【先前技術】 半導體晶圓由於需經過各種不同流程的處理且需配合製程設 備，因此會被搬運到不同的工作站。為了方便晶圓的搬運且避免 受到外界的污染，常會利用一密封容器以供自動化設備輸送。請 參考第1圖所示，係習知技術之晶圓盒示意圖。此晶圓盒是一種 前開式晶圓盒(Front Opening Unified Pod, FOUP)，係具有一盒體 10及一門體20，盒體10係由一對側壁10L及相鄰該對側壁10L 之一頂面10T及一底面10B所組成，並於一側邊形成一開口 12， 而相對開口 12之另一侧邊形成一後壁（未顯示於圖中），其中在這 對侧壁10L上係各設有複數個插槽11以水平容置複數個晶圓， 而門體20具有一個外表面21及一個内表面22，門體20係藉由 内表面22與盒體10的開口 12相結合，用以保護盒體10内部的 複數個晶圓。此外，在門體20的外表面21上配置至少一個門閂 開孔23，用以開啟或是封閉前開式晶圓盒。在上述前開式晶圓盒 中，由於半導體晶圓係水平地置於盒體10内部，因此，在前開 式晶圓盒搬運過程中需有一晶圓限制件，以避免晶圓因震動而產 生異位或往盒體10的開口 12方向移動。 請參考第2圖所示，係一美國公告專利6,736,268所揭露之 一種前開式晶圓盒之門體20結構示意圖。如第2圖所示，門體 20之内側面22配置有一凹陷區域24，此凹陷區域24係從内側 3 M417646 2011年9月8日修正替換頁 面22的頂端221延伸到底端如且係在左右二個鎖存機構23〇(於 門體内部)之間，而在凹陷區域24中再進一步配置有晶圓限制件 模組’此晶圓限制件模組係由左右二個晶圓限制件ι⑽所組成， 而在每-個晶圓限制件⑽上係具有複數個晶圓接觸頭11〇，以 利用此晶圓接觸頭110頂持其相對的晶圓避免晶圓在傳送過程 中因震動而異位或往盒體之開口方向移動。 曰 上述盒體10兩側壁l〇L上的插槽U及門體2〇内表面22的 晶圓限制件模組分別係用來支撐及限制盒體1〇内部的複數個晶 圓；這些支撐件及限制件都容易在晶圓盒運送的過程中與晶圓產 生摩擦’造成微粒（particle)的產生。當晶圓盒的盒體1〇内部有微 粒出現時’微粒可能會停留在晶圓表面或汙染晶圓，造成後續的 晶片產生其良率的下降。因此，在晶圓盒其支撐件及限制件的設 計上，係可以使用—具耐磨特性的材質，以避免支撐件及限制件 與晶圓接觸時產生太多的微粒。如第3圖所示，係美國公開專利 2006/0283774所揭露之一種置於晶圓盒兩側壁之支撐件模組之剖 面不意圖。此支撐件模組係由複數個垂直間隔排列的支撐件5〇〇 所組成，而在支撐件500的表面係包覆著一層樹醋5〇1，這層樹 酷501係具有較低的摩擦特性以避免支樓件則和晶圓摩擦產生 微粒》然而，此設計由於其樹酯501係具有一斜面，當晶圓支撐 於樹酯501時，其僅能支撐到晶圓的邊緣附近；因此，當晶圓二 尺寸較大時，谷易使晶圓下垂或下沉，除使晶圓容易有裂痕外， 當機器手臂在輸出晶圓時，亦容易產生破片或破壞晶圓。 此外，也有些設計係在晶圓盒的内部，例如：晶圓與上述支 撐件或限制件模組接觸的附近，提供—喷氣的開口或刀口，則可 將摩擦產生的微粒帶離晶圓。如第4圖所示，係一美國公告專利 US6,899,！45所揭露之一種可置於晶圓盒内部之可充氣支撐件模 M417646 2011年9月8日修正替換頁 組之示意圖。此充氣支撐件模組係包括一中空主體600，中空主 體600係固定於晶圓盒之盒體的側壁並向盒體的内部延伸有複數 個垂直的支撐件601，以利用支撐件的上表面602支撐盒體内部 的複數個晶圓。而在支撐件的側表面603係一橫條狀的開口，可 將中空主體600内部的氣體由此橫條狀開口噴出，以避免因摩擦 產生的微粒形成於晶圓表面。上述結構，由於橫條狀開口置於支 撐件601的側面603，容易造成支撐力道不足進而使晶圓發生異 位或重疊，造成晶圓更嚴重的損壞。此外，當晶圓承載於支撐件 601其上表面602時，晶圓與支撐件601之間的接觸面積係相當 的大，這使微粒更容易產生。且，由於橫條狀的開口其長度與晶 圓相當，因此，可能造成氣流微弱或是需要使用較大的充氣設備 來提供較大的氣流莖’方能形成有效的氣體流場。因此’目前的 晶圓盒的内部係需要一種設計較周全的可充氣支撐件模組，可有 效地避免微粒產生及形成於晶圓表面。 【新型内容】 依據先前技術之晶圓盒其盒體内部之可充氣支撐件模組容 易造成晶圓支撐力道不足、接觸面積過大及容易產生微粒等問 題，本創作之一主要目的在於提供一種具有可充氣支撐件模組之 前開式晶圓盒，可充氣支撐件模組係配置於盒體側壁及後壁之間 且模組係具有至少一個面向開口方向的長縫，並於長缝中配置有 一多孔性材質材料，當充氣達到飽壓狀態，氣體經由長縫噴出時， 多孔性材質材料可使氣體均勻地喷出。 本創作之一另主要目的在於提供一種具有可充氣支撐件模 組之前開式晶圓盒，可充氣支撐件模組係具有至少一個面向開口 方向的長縫，並於長缝中配置有一多孔性材質材料，長缝可喷出 5 M417646 2011年9月8日修正替換頁 氣體並形成一氣體流場，可將晶圓上的微粒帶走，以避免微粒形 成於晶圓上方。 本創作之再一主要目的在於提供一種具有可充氣支撐件模 組之前開式晶圓盒，此支撐件模組係具有複數個垂直間隔排列的 支撐件或支撐肋，且支撐件或支撐肋上有一耐磨的支撐圓頭，支 撐件或支撐肋可利用此耐磨的支撐圓頭與晶圓接觸，除了可減少 跟晶圓接觸的面積外，亦能避免與晶圓摩擦時產生微粒。 本創作之還有一主要目的在於提供一種具有可充氣支撐件 模組之前開式晶圓盒，可充氣支撐件模組係配置於盒體側壁及後 壁之間且模組係具有一排複數個垂直間隔排列的支撐件或支撐 肋以及一排複數個垂直間隔排列的限制件，此複數個支撐件係靠 近盒體的側壁而複數個限制件則係靠近盒體的後壁，因此，此可 充氣支撐件模組除了可支撐晶圓外，也能避免晶圓往後壁的方向 移動，以減少微粒產生。 本創作之再一主要目的在於提供一種具有可充氣支撐件模 組之前開式晶圓盒，此可充氣支撐件模組上的每一支撐肋前端可 以配置一凸出塊，用以與晶圓之背面接觸；因此可藉由支撐肋的 長度使得較大的晶圓能得到較佳的支撐而不會產生下垂或下 沉，故可以增加晶圓製程上的良率。 為達上述之各項目的，本創作揭露一種前開式晶圓盒，包括 一盒體，係由一對側壁、一頂面及一底面所組成，並於一側邊形 成一開口，而相對開口之另一側邊形成一後壁，同時於該對側壁 上配置一對支撐件模組，以容置複數個晶圓；以及一門體，具有 一外表面及一内表面，門體係以内表面與盒體之開口相結合，並 用以保護盒體内部之複數個晶圓*其中前開式晶圓盒之特徵在 於：盒體之該對側壁與後壁相鄰的地方，各配置一可充氣支撐件 M417646 2011年9月8日修正替換頁 模組，可充氣支撐件模組之面對開口方向上配置有一長缝，並於 長縫中配置有一多孔性材質材料，且於可充氣支撐件模組之一端 配置一進氣口與底面之一氣閥連接，其中可充氣支撐件模組係由 複數個垂直間隔排列的支撐肋所組成。此外，可充氣支撐件模組 亦可以進一步包含複數個垂直間隔排列的限制件，以限制晶圓往 盒體後壁的方向移動^ 【實施方式】 為使本創作所運用之技術内容、創作目的及其達成之功效有更完 整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖示 及圖號： 首先，請參閱第5圖及第6圖，係本創作之一種前開式晶圓 盒其盒體之透視圖以及其盒體僅保留可充氣支撐件模組之示意 圖。前開式晶圓盒其盒體10係由一對側壁10L及相鄰此對側壁 10L之一頂面10T及一底面10B所組成，並於一側邊形成一開口 12，而相對開口 12之另一側邊形成一後壁10B’，其中在這對側 壁10L接近開口 12的附近配置有一對支撐件模組300,而在這對 側壁10L與後壁10B’相鄰的地方係各配置有一可充氣支撐件模組 200。此支撐件模組300係可以係習知支撐件的形式，並不加以 限制。 請接著參考第7A圖及第7B圖所示，係本創作之一種可充氣 支撐件模組之正視圖及下視圖。首先，如第7A圖所示，本創作 之可充氣支撐件模組200主要係包括一主體200B及由主體200B 延伸出去的兩個部分，其中，第一個部分係由複數個垂直間隔排 列的支撐肋201所組成，而第二部分係由複數個垂直間隔排列的 限制件203所組成，很明顯地，每一個支撐肋201與每一個限制 7 M417646 2011年9月8曰修正替換頁 件203是並列的，同時，每一個支撐肋201的間隔與每一個限制 件203的間隔是相對應的，以便能藉由每一個支撐肋201與每一 個限制件203來與晶圓接觸。此外，在這些支撐肋201與這些限 制件203的間隔之間係設有一個並列的長縫205a。 此外，請參考第7B圖，在上述的主體200B内部係為一中空 導管之結構，此中空導管的一端係形成一進氣口 207，可進一步 與盒體10底面10B之一氣閥或進氣閥401(請參考第8圖）連接； 同時，中空導管是與上述長縫205a相通，因此，當盒體10底面 10B的氣閥或進氣閥401連接一充氣裝置（未顯示於圖中）時，氣 體可經由進氣口 207及中空導管並由長縫205a喷出。由於此長縫 205a其口徑相當的小，喷出的氣體係類似風刀；同時，因其是配 置於每一個支撐肋201與每一個限制件203之間，故不會被支撐 肋201與限制件203所阻擋，因此所喷出的氣體可以具有一定足 夠的流力，故當晶圓配置在支撐肋201及限制件203之上時，由 長縫205a所噴出的氣體可以將在晶圓附近的微粒帶往開口 12的 方向，以避免這些微粒汙染晶圓。此外，長縫205a其口徑亦可以 係由下到上逐漸變小，使其喷出的氣體之壓力較為一致。上述長 缝205a的形式可以係長條形，或是近似S之彎曲形，以改變氣 體喷出的方向；而長縫205a所喷出的氣體可以係包括惰性氣體、 乾燥冷空氣或氮氣或以上氣體的組合。 請再參考第7C圖，其為本創作之可充氣支撐件模組之另一較 佳實施例示意圖。如第7C圖所示，本創作可進一步在長缝205a 中配置有一多孔性材質材料205c，使得氣體可藉由此多孔性材質 材料205c上的孔徑喷出；其中，本創作所使用的多孔性材質材料 205c可為一種陶瓷材料；很明顯地，本創作可以隨著使用者對充 氣氣流之需求來選擇多孔性材質材料205c之孔徑大小。此外，配 M417646 2011年9月8曰修正替換頁 置此一多孔性材質材料205c之另一目的是，當充氣達到飽壓狀態， 氣體經由長縫205a喷出時，多孔性材質材料205c可使氣體均勻 地噴入盒體内。 當然，亦可在盒體10的底面10B其靠近開口 12的附近配置 至少另一氣閥或出氣閥（未顯示於第8圖中），當充氣裝置在對盒 體10充氣時，可允許盒體10内部些微的氣體經開口 12附近的 氣閥或出氣閥流出，除了可以將盒體10内部的微粒帶離外，也 縮短充飽盒體10所需的時間。當然，本創作的盒體10亦係可以 包含有兩對有別於上述的進氣閥及出氣閥，以符合前開式晶圓盒 的標準。 請再參考第9圖，係本創作之可充氣支撐件模組之放大示意 圖。可充氣支撐件模組200係由複數個支撐肋201所組合而成， 其中每一支撐肋201係類似一平台的結構，支撐肋201可以係一 耐磨耗材，例如：PEEK材質，因此，當晶圓被支撐於支撐肋201 或平台上時，能避免因為摩擦而產生微粒。當然，如第9圖所示， 支撐肋201上係可以係包含有一支撐圓頭209，使支撐肋201利 用此支撐圓頭209與晶圓接觸以減少和晶圓接觸的面積，可更進 一步地減少微粒的產生。當然，支撐肋201可安排為僅有此支撐 圓頭209係一耐磨耗材，而其他未跟晶圓接觸的地方都不是耐磨耗 材，以降低生產所需的成本。而可充氣支撐件模組200的複數個 限制件203由於係靠近或懸浮於後壁10B’之前方（如第10圖所 示），故可以限制支撐於支撐肋201或支撐肋201其支撐圓頭209 上的晶圓往後壁10B’的方向移動，以避免晶圓撞擊後壁10B’。 而限制件203可以係由缓衝材料或耐磨耗材所製成的平板，亦或 係由上述材料所形成的淺凹槽結構，以容納晶圓進入此淺凹槽結 構。此外，在前開式晶圓盒的門體内表面亦會進一步包含至少一 9 M417646 2011年9月8曰修正替換頁 限制件模組（未顯示於圖中），此限制件模組則係用來限制晶圓往 開口 12的方向移動。 前述可充氣支撐件模組200係包含有一主體200B'複數個垂 直間隔排列的支撐肋201、複數個垂直間隔排列的限制件203及 一長縫205a，且於長縫205a中配置有一多孔性材質材料205c， 其可以是一體成形的結構，以降低生產的成本。當然，可充氣支 撐件模組200係可以由這些元件互相組裝而成；如第11A圖及第 11B圖所示，可充氣支撐件模組200的主體200B的兩個側面係 具有複數個垂直間隔排列的插孔211，以允許複數個支撐肋201 插入並組裝及固定於主體200B上，以形成複數個間隔排列的支 撐肋201。而由於支撐肋201係以組裝的方式固定於主體200B 上，因此，每一支撐肋201都具有一固定基座213，可與支撐件 模組200的主體200B相嵌合。此外，每一個支撐肋201亦可以 係具有一圓形孔洞215，可讓一原本分離的支撐圓頭209塞入並 固定於支撐肋201上，使支撐肋201可以利用此支撐圓頭209與 晶圓接觸。而此支撐圓頭209可以係一耐磨耗材，例如：PEEK材 質，而其他未跟晶圓接觸的地方都不是耐磨耗材，以降低生產所 需的成本。此外，本創作之前開式晶圓盒其可充氣支撐件模組2 0 0 係可以係僅由一主體200B、複數個垂直間隔排列的支撐肋201 及一長縫205a且於長縫205a中配置有一多孔性材質材料205c所 組成，這樣的結構，同樣可以兼具支撐晶圓及排除晶圓附近的微 粒。此外，亦可在複數個垂直間隔排列的支撐肋201之間形成複 數個出氣孔（未顯示於圖中），使可充氣支撐件模組200除了能利 用長縫205a喷出氣體外，也可利用此複數個出氣孔將晶圓附近的 微粒帶離。當然，可充氣支撐件模組200亦可以係由一主體 200B、一排複數個垂直間隔排列的支撐肋201、另一排複數個垂 10 M417646 2011年9月8日修正替換頁 直間隔排列的支撐肋201及一長縫205a且於長縫205a中配置有 一多孔性材質材料205c所組成，本創作不加以限制。此外，本創 作之前開式晶圓盒其門體可以如習知技術之門體，於門體内表面 設有一凹陷區域，且在門體外表面及内表面之間配置至少一門閂 結構’使晶圓盒能順利運作。 本創作以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本 創作，任何熟習相像技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍内， 田可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說 • 明書所附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖 係習知一種前開式晶圓盒之示意圖； 第2圓 係習知一種前開式晶圓盒之門體結構示意圖； 第3圖係習知一種晶圓盒其支撐件模組之剖面示意圖； 第4圖係習知一種晶圓盒其可充氣支撐件模組之示意圖； 第5圖係本創作之一種前開式晶圓盒其盒體之透視圖； • 第6圖係本創作之一種前開式晶圓盒其盒體僅保留可充氣支 撐件模組之示意圖； 第7A圖係本創作之一種前開式晶圓盒其可充氣支撐件模組之 正視意圖； 第7B圖係本創作之一種前開式晶圓盒其可充氣支撐件模組之 示意圖； 第7C圖係本創作之一種前開式晶圓盒其可充氣支撐件模組配 置有多孔性材質材料之示意圖； 第8圖係本創作之一種前開式晶圓盒其尚未安裝可充氣支撐 件模組之示意圖； 11 M417646 2011年9月8曰修正替換頁 第9圖 係本創作之一種前開式晶圓盒其可充氣支撐件模組之 放大不意圖， 第10圖係本創作之一種前開式晶圓盒其配置有可充氣支撐件 模組之局部示意圖；及 第11A圖及第11B圖 係本創作之一種前開式晶圓盒其可充氣 支撐件模組之另一設計。 【主要元件符號說明】 10 盒體 10L 側壁 10T 頂面 10B 底面 10B’ 後壁 11 插槽 12 開口 20 門體 21 外表面 22 内表面 200 可充氣支撐件模組 200B 主體 201 支撐肋 203 限制件 12 M417646 2011年9月8日修正替換頁
205a 長缝 205c 多孔性材質材料 207 進氣口 209 支撐圓頭 211 插孔 213 固定基座 215 圓形孔洞 300 支撐件模組 401 進氣閥
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