专利名称：晶圆盒的晶圆限制件的制作方法
技术领域：
本发明关于一种晶圆盒，特别是关于一种配置于一晶圆盒内的晶圆限制元件。
背景技术：
近代半导体科技发展迅速，其中光刻技术(Optical Lithography)扮演重要的角色，只要是关于图形(pattern)定义，皆需仰赖光刻技术。光刻技术在半导体的应用上，是将设计好的线路制作成具有特定形状可透光的光掩膜。利用曝光原理，则光源通过光掩膜投影至硅晶圆(silicon wafer)可曝光显示特定图案。而被投射的硅晶圆或者其它半导体元件投射体亦必须保持绝对清静。而当半导体工艺在进入深亚微米的时代之后，半导体厂对于无尘的要求也就越来越高，虽然晶圆在反应室中进行工艺反应时，反应室内部的洁净度要求可以符合水平，但是要将晶圆由上一段的反应室输送至下一段工艺反应室，且要能够避免晶圆受到外界环境的污染，就必须要透过晶圆盒进行输送，晶圆盒为一种中空盒状结构，内部有一载运晶圆的晶舟盒，晶舟盒内部设有多个插槽可放置多个晶圆，并在其内部通入氮气或是惰性气体保护晶圆，以避免在输送过程中受到外界环境的污染。一般在晶圆盒内部，除了以晶舟盒内的多个插槽来分隔晶圆外，晶圆盒内常会设置多个凹槽来固定晶圆片。通常凹槽为锯齿状的结构，用以将晶圆片分隔开来。而锯齿状的斜面则可使晶圆向上抬升，使晶圆片悬空于晶舟盒的置放面上。然而，在没有缓冲物的情况下，在搬运过程中，常常会因为些许的震动或摇晃，使晶圆盒内的晶圆发生刮痕，甚至是破裂的情形。且碎裂的晶圆微粒有可能影响整个晶圆盒内环境的清洁度，进而增加许多成本。有鉴于此，本发明所提供一种具有可以使晶圆片稳固于晶圆盒内的晶圆限制装置。
发明内容
依据上述的状况，本发明的一主要目的在提供一种配置于晶圆盒内部的晶圆限制件，利用第一盒体与第二盒体的晶圆限制件来稳固晶圆片。使之固定且分隔开并减少不必要的摇晃与碰撞。基于上述目的，本发明首先提供一种配置有晶圆限制件的晶圆盒，其包括一第一盒体与一第二盒体，第一盒体具有一第一开口，第二盒体具有一相对第一开口的第二开口。 第一开口与第二开口盖合时，形成一容置空间；一密封环，安装于第二盒体的第二开口周边，用以在盖合时与第一开口周边结合以形成一密封状态。一晶舟盒，其具有一第三开口及相对于第三开口的一第四开口。当晶舟盒置于晶圆盒内时，其第四开口朝下放置并与第二盒体内的第二内表面结合，第三开口面则朝上并与第一盒体内的第一内表面结合；晶舟盒与第一盒体、第二盒体结合时，会依晶圆盒的形状有一固定相嵌的结合方向。第一盒体内包括一第一内表面，在第一内表面上至少具有一对成两侧对应且间隔地配置的第一卡勾，每一对第一卡勾分为左右两排平行对齐且两排卡勾间具有一距离。此外，在第一内表面的相对两侧边，具有一对第三卡勾，第二盒体内包括一第二内表面，在第二内表面的两侧上至少具有一对成两侧对应且间隔地配置的第二卡勾，每一对第一卡勾分为左右两排平行对齐且两排卡勾间有具一距离。且在第一表面上配置一第一晶圆限制件， 且在相对于第一晶圆限制件的第二内表面上配置一第二晶圆限制件。
经由本发明所提供的设计，可使硅晶圆在搬运过程中能稳固的固定于晶圆盒中， 并防止硅晶圆产生刮痕与碎裂，以降低成本及增加整个制成的清洁度。
图1为本发明的晶圆盒的示意图2为本发明的第一盒体的内侧的上视示意图3为本发明的第二盒体的内侧的上视示意图4为本发明的晶圆限制件示意图5A为本发明的分隔部的局部放大示意图5B为本发明的分隔部的另一实施例的配置示意图6为本发明第一盒体内配置晶圆限制件的示意图7为本发明第一盒体内配置晶舟盒固定元件的示意图8为本发明第二盒体内配置晶圆限制件的示意图9为本发明晶圆盒装载晶圆片的示意图。
主要元件符号说明1晶圆盒
10第—"■盒体
11第—“开口
13第—-内表面
131第—-卡勾
1311第—j凸出部
1313第—-档边
132第三卡勾
1321勾状部
1323第三档边
133第—-校准部
1331第—4皮面
1333第二坡面
20第二盒体
21第二开口
23第二内表面
231第二卡勾
2311第二凸出部
2313第二档边
233第二校准部2331第三坡面24密封环30晶舟盒31第三开口33第四开口40a第一晶圆限制件40b第二晶圆限制件43晶舟盒固定元件401翼部402勾洞403分隔部404定位元件405肋部406承接部407脊部4071第一斜边4073第二斜边409凹部
具体实施例方式由于本发明揭露一种配置于晶圆盒内部的晶圆限制件，其中所利用到的一些关于晶圆盒、晶舟盒的详细制造，是利用现有技术来达成，故在下述说明中，并不作完整描述。而且下述内文中的附图，亦并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本发明特征有关的示意图。首先，请参阅图1，为本发明的晶圆盒的示意图。如图1所示，晶圆盒1包括一第一盒体10与一第二盒体20，第一盒体10具有一第一开口 11，第二盒体20具有一相对第一开口 11的第二开口 21。第一开口 11与第二开口 21盖合时，形成一容置空间；一密封环对， 安装于第二盒体20的第二开口 21周边，用以在盖合时与第一开口 11周边结合以形成一密封状态。一晶舟盒30，其具有一第三开口 31及相对于第三开口 31的一第四开口 33。当晶舟盒30置于晶圆盒1内时，其第四开口 33朝下放置并与第二盒体20内的第二内表面23 结合，第三开口面31则朝上并与第一盒体10内的第一内表面13结合；晶舟盒30与第一盒体10、第二盒体20结合时，会依晶圆盒1的形状有一固定相嵌的结合方向。接着，请参考图2，为本发明的第一盒体的内侧的上视示意图。第一盒体10内包括一第一内表面13，在第一内表面13上再形成有一对第一校准部133，此第一校准部133为一隆起脊状并具有第一坡面1331及第二坡面1333，其中第二坡面1333其斜度比第一坡面 1331高。而在此第一内表面13与每一第一坡面1331之间，至少具有一对成两侧对应且间隔地配置的第一卡勾131 ；在本实施例中，由三对第一卡勾131所组成。如图2所示，每一对第一卡勾131分为左右两排平行对齐且两排卡勾间具有一距离。此外，在第一内表面13CN 102339777 A
说明书
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的相对两侧边与第二坡面1333之间，具有一对第三卡勾132。接着，请参考图3，为本发明的第二盒体的内侧上的视示意图。如图3所示，第二盒体20内包括一第二内表面23，在第二内表面23的两侧上配置有一对第二校准部233，该对第二校准部233为一顷斜的坡状而形成一第三坡面2331。而在此第二内表面23的该对第三坡面2331之间，至少具有一对成两侧对应且间隔地配置的第二卡勾231 ；在本实施例中，是由三对第二卡勾231所组成。如图3所示，每一对第一卡勾231分为左右两排平行对齐且两排卡勾间具有一距离。本实施例的第一卡勾131、第二卡勾231及第三卡勾132可以使用一体成形的方式制造，例如使用射出成型或是射压成型的技术，而其材质可以是高分子材料，其中第一盒体10可以使用透明的高分子材料来形成。请接着参考图4，为本发明的晶圆限制件示意图。晶圆限制件分为置于第一盒体 10的第一内表面13上的第一晶圆限制件40a与置于第二盒体20的第二内表面23的第二晶圆限制件40b ；第一晶圆限制件40a与第二晶圆限制件40b为相同的元件，以下以第一晶圆限制件40a来作说明。第一晶圆限制件40a包括一对呈纵向且间隔地配置的翼部401，一个形成于此对翼部401之间的分隔部403，而此一分隔部403与每一个翼部401之间则通过多个呈横向且间隔排列的肋部405连接成一体；其中，每一个翼部401上形成有多个间隔排列的勾洞 402，同时，每一个勾洞402其分布位置分别与第一内表面13上的每一个第一卡勾131相对应；此外，分隔部403上则配置有多个横向且间隔排列的脊部407及凹部409。在本实施例中，分隔部403上的每一个脊部407与每一个肋部405是平行且对齐的。很明显地，当第一晶圆限制件40a配置于第一盒体10的第一内表面13上时，即可通过第一晶圆限制件40a上的多个勾洞402与每一个相对应的第一卡勾131卡固成一体。 当第二晶圆限制件40b配置于第二盒体20的第二内表面23上时，同样地可通过第二晶圆限制件40b上的勾洞402与每一个相对应的第二卡勾231卡固成一体。接着，请参考图5A，是本发明的分隔部的局部放大示意图。晶圆限制件40a/40b的分隔部403的脊部407为一下宽上窄的块状对称结构，故每一脊部407具有对称的第一斜边4071及第二斜边4073 ；很明显地，相邻的脊部407的第一斜边4071及第二斜边4073之间即形成凹部409 ；因此，当晶圆片与晶圆限制件40a/40b接触时，即会通过此脊部407的第一斜边4071及第二斜边4073将晶圆片导入至凹部409中。接着，于每一脊部407的第一斜边4071及第二斜边4073之上配置多个定位元件404，并且这些定位元件404是以凹部 409为中心呈相互对称方式配置于第一斜边4071及第二斜边4073上；再者，为了进一步能让晶圆可以有效地固定在每一个凹部409中，在本实施例中，定位元件404的接近凹部409 处的厚度大于接近脊部407顶端的厚度，同时，每一定位组件404在接近定位组件404的接近脊部407底端处，更形成一弯曲的承接部406，故通过第一斜边4071及第二斜边4073之间的凹部409及定位组件404的承接部406，以嵌住晶圆片。请参考图5B，是本发明的分隔部的另一实施例的配置示意图。在本实施例中，晶圆限制件40a/40b的分隔部403的脊部407与图5A相同，其中，在图5B中的多个定位元件 404是以凹部409为中心并以交错间隔地配置于第一斜边4071及第二斜边4073上。为了进一步能让晶圆片可以有效地固定在每一个凹部409中，在本实施例中，定位元件404的接近凹部409处的厚度大于接近脊部407顶端的厚度，同时，每一定位元件404在接近定位元件404的接近脊部407底端处，更形成一弯曲的承接部406，故通过第一斜边4071及第二斜边4073之间的凹部409及定位元件404的承接部406，以嵌住晶圆片。本实施例的晶圆限制件40a/40b可以使用一体成形的方式制造，而晶圆限制件 40a/40b整体的材质可以是高分子材料，例如PBT或PVDF等；此外，本实施例的定位元件 404可以是一体成形或使用组装的方式形成于分隔部403的脊部407的第一斜边4071和第二斜边4073上，例如使用冲压(stamping)工艺，或直接黏至于脊部407的第一斜边4071 和第二斜边4073上，而此定位元件404的材质可以是高分子材料。接着，请参考图6，是本发明第一盒体内配置晶圆限制件的示意图。如前所述，当第一晶圆限制件40a安装于第一内表面13时，即可将配置在两翼部401上的勾洞402与第一盒体内表面13的第一卡勾131相应地便卡固，如图6所示。而勾洞402与第一卡勾131 卡固的方式，是通过第一卡勾131的第一凸出部1311嵌入第一晶圆限制件40a的勾洞402 使之固定，且利用位于第一凸出部1311两侧的一对第一档边1313限制该第一晶圆限制件 40a的位移。由于，第一晶圆限制件40a为一高分子材料所形成，故具有一定的弹性，故于组装时，只需将第一晶圆限制件40a稍微挤压一下，即可将每一勾洞402与每一第一卡勾131对准后，松开第一晶圆限制件40a后，即可通过第一晶圆限制件40a本身的弹性卡固。在本实施例中，当第一晶圆限制件40a卡固后，其与第一内表面13保持一间隔的距离，即不与第一内表面13接触到。再接着，请参考图7，是本发明第一盒体内配置晶舟盒固定元件的示意图。一个由高分子材料所形成的具有弹性的长条形晶舟盒固定元件43，将其两端卡固于第一内表面 13的第三卡勾132上，其中第三卡勾132配置于第一卡勾131与第一盒体的侧璧之间，并且以一距离间隔地相对应；每一第三卡勾132由一对相对应的勾状部1321及一位于勾状体部1321外侧的第三档边1323所组成；因此，当长条形晶舟盒固定元件43的两端伸入第三卡勾132固定时，由于晶舟盒固定元件43较长，故可利用其具有弹性的特性，使得晶舟盒固定元件43固定于第三卡勾132后，形成一拱形结构。请接着参考图8，是本发明第二盒体内配置晶圆限制件的示意图。当第二晶圆限制件40b安装于第二内表面23时，由于第二晶圆限制件40b与第一晶圆限制件40a在结构上完全相同，固当第二盒体20的第二内表面23上的第二卡勾231与翼部401的勾洞402相对应时，便可将第二晶圆限制件40b卡固于第二卡勾231上，如图8所示；其中通过第二卡勾231的第二凸出部2311嵌入第二晶圆限制件40b的勾洞402使之固定，且利用位于第二凸出部2311两侧的一对第二档边2313(请参考第3图)限制该第二晶圆限制件40b的位移。依据前述说明，在本实施例的第一晶圆限制件40a与第二晶圆限制件40b中，其每一个晶圆限制件的分隔部403上的多个脊部407之间形成的凹部409的配置为相互对应状态。当晶圆片置于此第一晶圆限制件40a及第二晶圆限制件40b之间时，每片晶圆片的两端边缘会接触于第一晶圆限制件40a及第二晶圆限制件40b的凹部409中，因此，每片晶圆片之间会形成各自平行的状态，以避免不必要的碰撞。再接着，请参考图9，是本发明晶圆盒装载晶圆片的示意图。首先，晶圆片先装载于晶舟盒30上，之后将晶舟盒30的第四开口 33朝下放置，并与第二盒体20内的第二内表面23组合，且经由第二内表面23上的该对第二校准部233以第三坡面2331引导晶舟盒30至第二晶圆限制件40b的相对位置。此时，第四开口 33的晶圆片裸露的边缘部分会接触于第二晶圆限制件40b上的凹部409内，同时分布于凹部409两侧的定位元件404会夹住晶圆片，故可有效的将晶圆片固定住。当合体盖合时，晶舟盒30的第三开口 31会与第一盒体10内的第一内表面13组合，且经由第一内表面13上的该对第一校准部133以第一坡面1331 (请参考第2图)引导晶舟盒30至第一晶圆限制件40a的相对位置。而第三开口 31的晶圆片裸露的边缘部分会接触第一晶圆限制件40a上的凹部409中，同时分布于凹部409两侧的定位元件404会夹住晶圆片，故可有效的将晶圆片固定住。由于第一盒体10内与第二盒体20内的第一晶圆限制件40a及第二晶圆限制件 40b，其位置为上下相互对应，因此，当合体盖合时，会将每一个晶圆片的上下两端的边缘固定在晶圆限制件40a/40b的凹部409中，使得在晶圆盒1搬运的过程中，晶圆片不会产生移动，故可以防止晶圆片因移动而造成破片的问题。在此要强调，在本发明中，若仅在晶圆盒的第一盒体10中配置第一晶圆限制件40a时(即第二盒体20中没有配置第二晶圆限制件 40b)时，或是仅在晶圆盒的第二盒体20中配置第二晶圆限制件40b时(即第一盒体10中没有配置第一晶圆限制件40a)时，同样可以达到防止晶圆片因移动而造成破片的问题，对此，本发明并不加以限制。另外，当晶舟盒30置入至第二盒体20中之后，并当晶圆盒的第一盒体10与第二盒体20盖合时，位于第一盒体10第一内表面13上的拱起的晶舟盒固定元件43 (请参考第 7图)会因盖合的压迫，使晶舟盒固定元件43压制住晶舟盒30第三开口 31的边缘使之固定，以避免晶舟盒30不必要的晃动，而配置于第二开口 21周边的密封环M在盖合时与第一开口 11周边相连结形成一密封状态，以防止污染物渗入。虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种配置有晶圆限制件的晶圆盒，包括一第一盒体，具有一第一开口，于该第一盒体内与该第一开口相对的另一端上具有一第一内表面，并于该第一内表面上配置有至少一对第一卡勾；一第二盒体，具有一第二开口，于该第二盒体内与该第二开口相对的另一端上具有一第二内表面，该第二盒体用以与该第一盒体盖合以形成一容置空间；以及一第一晶圆限制件，卡固于该第一盒体的该第一内表面上，其中该第一晶圆限制件的特征在于该第一晶圆限制件包括一对呈纵向且间隔地配置的翼部，一个形成于该对翼部之间的分隔部，且该分隔部与每一该翼部之间由多个呈横向且间隔排列的肋部连接成一体，每一该翼部上形成有多个间隔排列的勾洞，且每一该勾洞的位置分别与该第一内表面上的每一该第一卡勾相对应，通过每一该第一卡勾与每一该勾洞的接合，使该第一晶圆限制件卡固于该第一盒体的该第一内表面上，其中，分隔部上进一步配置有多个横向且间隔排列的脊部及凹部。
2.如权利要求1所述的晶圆盒，其进一步配置一密封环，该密封环安装于该第二盒体上。
3.如权利要求1所述的晶圆盒，其中该晶圆限制件的材质可为高分子材料。
4.如权利要求1所述的晶圆盒，其中该第一内表面的相对两侧边与每一该第一卡勾之间进一步配置有一对第三卡勾。
5.如权利要求4所述的晶圆盒，进一步包含有一晶舟盒固定元件，该晶舟盒固定元件以该第三卡勾卡固于该第一内表面上。
6.如权利要求5所述的晶圆盒，进一步包含一晶舟盒，该晶舟盒配置于该第一盒体与该第二盒体所形成的该容置空间中，并通过该晶舟盒固定元件固定。
7.如权利要求1所述的晶圆盒，其中该脊部由一第一斜边及一第二斜边所形成，且在该第一斜边及该第二斜边上配置有多个定位元件。
8.如权利要求7所述的晶圆盒，其中该些定位元件以该凹部为中心呈对称方式排列。
9.如权利要求7所述的晶圆盒，其中该些定位元件以该凹部为中心呈交错且间隔地方式排列。
10.如权利要求1所述的晶圆盒，其进一步于该第二盒体内的该第二内表面上配置有至少一对第二卡勾。
11.如权利要求10所述的晶圆盒，其进一步于将一第二晶圆限制件与该些第二卡勾卡固，其中该第二晶圆限制件包括一对呈纵向且间隔地配置的翼部，一个形成于该对翼部之间的分隔部，且该分隔部与每一该翼部之间由多个呈横向且间隔排列的肋部连接成一体， 每一该翼部上形成有多个间隔排列的勾洞，且每一该勾洞的位置分别与该第二内表面上的每一该第二卡勾相对应，通过每一该第二卡勾与每一该勾洞的接合，使该第二晶圆限制件卡固于该第二盒体的该第二内表面上，其中，该分隔部上进一步配置有多个横向且间隔排列的脊部及凹部。
全文摘要
本发明在提供一种配置于晶圆盒内部的晶圆限制件，利用第一盒体与第二盒体的晶圆限制件来稳固晶圆片。使之固定且分隔开并减少不必要的摇晃与碰撞，避免晶圆片因摇晃或碰撞产生刮痕或破裂的情况，以减少不必要的成本并增加作业制成的清洁度。
文档编号H01L21/673GK102339777SQ20101023149
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者吕保仪, 王建峰 申请人:家登精密工业股份有限公司