专利名称：一种配置有可充气支撑件模块的前开式晶片盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及前开式晶片盒，特别是有关于一种于前开式晶片盒中配置有可充气的支撑件模块，并于可充气的支撑件模块中配置有一缓冲气室，使得气体可以在前开式晶片盒中形成一均勻气体流场。
背景技术：
在半导体制备工艺当中，由于半导体晶片需经过各种不同制备工艺与制备设备， 经由自动化系统搬运到不同的制备工艺工作站。为了方便晶片的搬运且避免晶片受到外界的污染，常会利用一密封容器以供自动化设备输送。请参考图1所示，是现有技术的晶片盒示意图。此晶片盒是一种前开式晶片盒(Front Opening Unified Pod，F0UP)，具有一盒体 10及一门体20，盒体10由一对侧壁IOL及相邻该对侧壁IOL的一顶面IOT及一底面IOB 所组成，并于一侧边形成一开口 12，而相对开口 12的另一侧边形成一后壁10B’，其中在这对侧壁IOL上各设有多个插槽11以水平容置多个晶片，而门体20具有一个外表面21及一个内表面22，门体20通过内表面22与盒体10的开口 12相结合，用以保护盒体10内部的多个晶片。此外，在门体20的外表面21上配置至少一个门闩开孔23，用以开启或是封闭前开式晶片盒。在上述的前开式晶片盒中，由于半导体晶片水平地置于盒体10内部，因此， 在前开式晶片盒搬运过程中需配有晶片限制件，以避免晶片因震动而产生异位或往盒体10 的开口 12方向移动。请参考图2所示，是一美国公告专利6，736，268所揭露的一种前开式晶片盒的门体20结构示意图。如图2所示，门体20的内侧面22配置有一凹陷区域M，此凹陷区域M 从内侧面22的顶端221延伸到底端222且在左右二个锁存机构230(于门体内部)之间， 而在凹陷区域M中再进一步配置有晶片限制件模块，此晶片限制件模块由左右二个晶片限制件100所组成，而在每一个晶片限制件100上具有多个晶片接触头110，以利用此晶片接触头110顶持其相对的晶片，避免晶片在传送过程中因震动而异位或往盒体的开口方向移动。上述盒体10两侧壁IOL上的插槽11及门体20内表面22的晶片限制件模块分别用来支撑及限制盒体10内部所乘载的多个晶片，然而，这些支撑件及限制件都容易在晶片盒运送的过程中与晶片产生摩擦，造成微粒(particle)的产生。当晶片盒的盒体10内部有微粒出现时，微粒可能会停留在晶片表面或污染晶片，造成后续的芯片产生其良率的下降。 因此，在晶片盒其支撑件及限制件的设计上，通常会使用具耐磨特性的材质，以避免支撑件及限制件与晶片接触时产生太多的微粒。如图3所示，是美国公开专利2006/(^83774所揭露的一种置于晶片盒两侧壁的支撑件模块的剖面示意图。此支撑件模块由多个垂直间隔排列的支撑件500所组成，而在支撑件500的表面包覆着一层树脂501，这层树脂501具有低摩擦特性，因此可以避免支撑件500和晶片摩擦而产生微粒。然而，在此种设计当中，由于树脂501具有一斜面，因此当晶片支撑于树脂501时，仅能支撑到晶片的边缘附近，而当晶片的尺寸较大时，则容易使晶片下垂或下沉，除了容易造成晶片产生裂痕外，机器手臂在输出晶片时，亦容易使晶片产生破片或遭受破坏。此外，也有些设计在晶片盒的内部，例如晶片与上述支撑件或限制件模块接触的附近，提供一喷气的开口或刀口，则可将摩擦产生的微粒带离晶片。如图4所示，是一美国公告专利US6，899，145所揭露的一种可置于晶片盒内部的可充气支撑件模块的示意图。此充气支撑件模块包括一中空主体600，中空主体600固定于晶片盒的盒体的侧壁并向盒体的内部延伸有多个垂直的支撑件601，以利用支撑件的上表面602支撑盒体内部的多个晶片。而在支撑件的侧表面603具有一横条状的开口，可将中空主体600内部的气体由此横条状开口喷出，以避免因摩擦产生的微粒形成于晶片表面。上述结构，由于横条状开口置于支撑件601的侧表面603，容易造成支撑力道不足进而使晶片发生异位或重迭，造成晶片更严重的损坏。此外，当晶片承载于支撑件601其上表面602时，晶片与支撑件601之间的接触面积相当的大，这使微粒更容易产生。且，由于横条状的开口其长度与晶片相当，因此，可能造成气流微弱或是需要使用较大的充气设备来提供较大的气流量，方能形成有效的气体流场。因此，目前的晶片盒的内部需要一种设计较周全的可充气支撑件模块，可有效地避免微粒产生及形成于晶片表面。
发明内容
依据先前技术的晶片盒其盒体内部的可充气支撑件模块容易造成晶片支撑力道不足、接触面积过大及容易产生微粒等问题，本发明的一主要目的在于提供一种具有可充气支撑件模块的前开式晶片盒，可充气支撑件模块配置于盒体侧壁及后壁相邻的处且其具有至少一个面向开口方向的长缝，长缝可喷出气体用以控制前开式晶片盒其内部环境的状态，例如内部的大气压力、湿度或气体的种类等。本发明的一另主要目的在于提供一种具有可充气支撑件模块的前开式晶片盒，可充气支撑件模块具有至少一个面向开口方向的长缝，长缝可喷出气体并形成一气体流场， 可将晶片上的微粒带走，以避免微粒形成于晶片上方。本发明的再一主要目的在于提供一种具有可充气支撑件模块的前开式晶片盒，可充气支撑件模块具一缓冲气室且于缓冲气室的一端配置一进气口，缓冲气室与出气通道的长缝相连通，当缓冲气室处于饱压状态时，可通过长缝喷出一均勻的气流并形成一气体流场，将晶片上的微粒带走，以避免微粒形成于晶片上方。本发明的还有一主要目的在于提供一种具有可充气支撑件模块的前开式晶片盒， 于晶片盒的侧壁上配置有支撑件模块，其具有多个垂直间隔排列的支撑件或支撑肋，且支撑件或支撑肋上具有一耐磨的支撑圆头，支撑件或支撑肋可利用此耐磨的支撑圆头与晶片接触，除了可减少跟晶片接触的面积外，亦能避免与晶片摩擦时产生微粒。本发明的再一主要目的在于提供一种具有可充气支撑件模块的前开式晶片盒，可充气支撑件模块配置于盒体侧壁及后壁相邻的处且其具有一排多个垂直间隔排列的支撑件或支撑肋以及一排多个垂直间隔排列的限制件，此多个支撑件靠近盒体的侧壁而多个限制件则靠近盒体的后壁，因此，此可充气支撑件模块除了可支撑晶片外，也能避免晶片往后壁的方向移动，以减少微粒产生。本发明的再一主要目的在于提供一种具有可充气支撑件模块的前开式晶片盒，此可充气支撑件模块上的每一支撑肋前端可以配置一凸出块，用以与晶片的背面接触，因此可通过支撑肋的长度使得较大的晶片能得到较佳的支撑而不会产生形变或下沉，故可以增加晶片制备工艺上的良率。为达上述的各项目的，本发明揭露一种前开式晶片盒，包括一盒体，由一对侧壁、 分别相邻于一对侧壁的一顶面及一底面所组成，并于一侧边形成一开口，而相对于开口的另一侧边形成一后壁，于一对侧壁上各配置一支撑件模块以容置多个晶片，并于一对侧壁与后壁相邻处各配置一可充气支撑件模块，以及一门体，具有一外表面及一内表面，门体以内表面与盒体的开口相结合，并用以保护盒体内部的多个晶片，其中前开式晶片盒的特征在于每一可充气支撑件模块具有一缓冲气室且于缓冲气室的一端配置一进气口，此进气口与底面的一气阀相连接，在可充气支撑件模块的面对开口的方向上配置有一出气通道且于出气通道的一侧配置有一长缝，出气通道与缓冲气室之间具有一气流通道以使出气通道与缓冲气室可相互连通，以及于长缝的一侧边上配置多个垂直于长缝而间隔排列的支撑肋。此外，可充气支撑件模块亦可以进一步包含多个垂直间隔排列的限制件，以限制晶片往盒体后壁的方向移动。
图1为现有的前开式晶片盒的示意图；图2为现有的前开式晶片盒的门体示意图；图3为现有的支撑件模块的剖面示意图；图4为现有的可充气支撑件模块的示意图；图5为本发明的一种前开式晶片盒其盒体的透视图；图6为本发明的一种前开式晶片盒其盒体仅保留可充气支撑件模块的示意图；图7为本发明的一种前开式晶片盒其盒体的示意图；图8A与图8B为本发明的一种前开式晶片盒其可充气支撑件模块的示意图；图9A 图9F为本发明的一种前开式晶片盒其可充气支撑件模块的长缝的实施方式示意图；图10为本发明的一种前开式晶片盒其尚未安装可充气支撑件模块的示意图；图11为本发明的一种前开式晶片盒其可充气支撑件模块的放大示意图；图12为本发明的一种前开式晶片盒其配置有可充气支撑件模块的局部示意图；图13A及图13B为本发明的一种前开式晶片盒其可充气支撑件模块的另一设计。主要元件符号说明10 盒体IOL 侧壁IOT 顶面IOB 底面10B，后壁100晶片限制件110 晶片接触头11 插槽12 开口
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20门体21外表面221顶端222底端22内表面23门闩开孔230锁存机构24凹陷区域200可充气支撑件模块200B主体201支撑肋202限制件203a长缝203b横缝204隔板205出气口206缓冲气室207进气口208a气流通道209支撑圆头210插孔211固定基座212圆形孔洞300支撑件模块401进气阀500支撑件501树酯600中空主体601支撑件602上表面603侧表面
具体实施例方式为使本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露，兹于下详细说明的，并请一并参阅所揭的图示及图号。首先，请参阅图5、图6及图7，是本发明的一种前开式晶片盒的盒体透视图、盒体仅保留可充气支撑件模块的示意图以及其侧视图。前开式晶片盒的盒体10由一对侧壁IOL 及相邻此对侧壁IOL的一顶面IOT及一底面IOB所组成，并于一侧边形成一开口 12，而相对开口 12的另一侧边形成一后壁10B’，其中在这对侧壁IOL接近开口 12的附近各配置有一支撑件模块300，而在这对侧壁IOL与后壁10B’相邻的地方各配置有一可充气支撑件模块 200。前述的支撑件模块300可以是现有支撑件的形式，在此并不加以限制。请接着参考图8A及图8B所示，是本发明的一种可充气支撑件模块的一种实施例示意图。首先，如图8A所示，本发明的可充气支撑件模块200主要包括一主体200B及由主体200B延伸出去的两个可用来支撑晶片的部分，其中第一个部分由多个垂直间隔排列的支撑肋201所组成，而第二部分由多个垂直间隔排列的限制件202所组成，且在这些支撑肋 201与这些限制件202的间隔之间设有一出气通道20 ，且于出气通道20 的一侧配置有一长缝203a ；通过此气通道208b及长缝203a的设计，使得气体可以由长缝203a向盒体10 内部充气；此外，也通过多个支撑肋201及多个限制件202并与一对侧壁IOL上的支撑件模块300的相互配置下，可以共同支撑多个晶片。而本发明所述的可充气支撑件模块200，为一体成型的结构，并可以射出成型的方式所制成。接着，请继续参考图8A、图8B及图9A，在上述的主体200B内部有一缓冲气室206， 且其高度约可以与主体200B相同(如图9A所示)，或是缓冲气室206的高度可以为整个主体200B的一半(如图8A所示)。请参考图8A与图9A，在缓冲气室206的一端皆配置有一进气口 207，其可进一步与盒体10底面IOB的一气阀或进气阀401 (显示于图10中)连接。 而不论缓冲气室206的高度约与主体200B相同(如图9A所示)，或为整个主体200B的一半(如图8A所示)，在缓冲气室206具有进气口 207的一端皆配置有一气流通道208a，而当缓冲气室206的高度约可以与主体200B相同时(如图9A所示)，则可进一步于缓冲气室 206的相对两端皆各配置一气流通道208a，由于气流通道208a配置于出气通道208b与缓冲气室206之间，故缓冲气室206可通过气流通道208a而与出气通道208b相互连通。因此，当盒体10底面IOB的气阀或进气阀401连接一充气装置(未显示于图中)时，气体可经由进气口 207进入缓冲气室206中，当进入缓冲气室206内的气体达到饱压状态时，由于进气口 207与气阀或进气阀401端已经接触并封闭，故缓冲气室206中气体仅能经由气流通道208a进入出气通道208b，再由出气通道208b上的长缝203a喷出；在此特别要强调， 由于此长缝203a的口径相对于气流通道208a是非常小，其口径的宽度约为0. Olmm 5mm， 故当充入缓冲气室206中气体经由气流通道208a再充入出气通道208b时，大部分的气体会先进入至与出气通道208b相通的气流通道208a中，当气流通道208a再次充满气体后， 最后会流入出气通道208b并经由长缝203a喷出气体；因此，通过本发明长缝203a的设计， 使得从长缝203a喷出气体类似风刀，并且在长缝203a两端所喷出的气体压力梯度的差异不会太大，使得从长缝203a喷出的气体具有一定的压力，可在每一支撑于支撑肋201及每一限制件202之间形成气体的流场，故可将分布于支撑肋201及限制件202之间以及晶片附近的微粒，通过此气体的流场带往开口 12的方向，以避免这些微粒污染晶片。此外，在本发明的实施例中，长缝203a的口径亦可以是由下到上(即从晶片第1 片到第25片)逐渐变小或变大，请参考图9A，为长缝203a的口径由下到上逐渐变大实施方式的示意图，在靠近进气口 207的一端，其长缝203a的口径较小，而往进气口 207相反一端的方向延伸，其长缝203a的口径则逐渐变大，再请参考图9B，为长缝203a的口径由下到上逐渐变小实施方式的示意图，在靠近进气口 207的一端，其长缝203a的口径较大，而往进气口 207相反一端的方向延伸，其长缝203a的口径则逐渐变小，然而在较为符合物理现象的前提下，长缝203a的口径由晶片第1片到第25片逐渐变大的设计会优于由晶片第1片到第25片逐渐变小的设计，以使其喷出的气体的压力较为一致。同样地，上述长缝203a的形式可以为长条形，如图8A所示，或于长缝203a中配置有多个隔板204垂直间隔以形成多个出气口 205，如图9C所示；于长缝203a上纵向延伸形成多个横缝20北，在这些横缝20 之间都具有一间距，本发明在此并不限定这些间距之间的距离是否为相同，而横缝20 可以是以长缝203a为中心，分别向左右两侧纵向延伸形而成，如图9D所示，也可以仅向左或向右其中一侧纵向延伸形而成，分别如图9E与图9F所示。由于图9A至图9F所示的可充气支撑件模块的操作过程与图8A及图8B相同，其差异处仅为长缝203a的设计不同，故不再重复赘述。此外，长缝203a喷出的气体可以是惰性气体、干燥冷空气、氮气或以上气体的组合。在上述的图8A至图8B以及图9A至图9F的实施例当中，亦可在盒体10的底面 IOB靠近开口 12的附近配置至少另一气阀或出气阀(未显示于图10中)，当充气装置在对盒体10充气时，可允许盒体10内部些微的气体经开口 12附近的气阀或出气阀流出，除了可以将盒体10内部的微粒移除外，也缩短充饱盒体10所需的时间。当然，本发明的盒体10 亦可以包含有两对有别于上述的进气阀及出气阀，以符合前开式晶片盒的标准。请再参考图11，为本发明的可充气支撑件模块的放大示意图。可充气支撑件模块 200由多个支撑肋201所组合而成，其中每一支撑肋201类似一平台的结构，支撑肋201可以为一耐磨耗材、热塑性材质、高分子材质或弹性材质等材料，因此，当晶片被支撑于支撑肋201或平台上时，能避免因为摩擦而产生微粒。当然，如图11所示，支撑肋201上可以包含有一支撑圆头209，使支撑肋201利用此支撑圆头209与晶片接触以减少和晶片接触的面积，可更进一步地减少微粒的产生。当然，支撑肋201可安排为仅有此支撑圆头209是一耐磨耗材，而其它未跟晶片接触的地方都不是耐磨耗材，以降低生产所需的成本。而可充气支撑件模块200的多个限制件202由于靠近或悬浮于后壁10B’的前方(如图12所示)，故可以限制支撑于支撑肋201或支撑肋201其支撑圆头209上的晶片往后壁10B’的方向移动， 以避免晶片撞击后壁10B’。而限制件202可以由缓冲材料或耐磨耗材所制成的平板，亦或由上述材料所形成的浅凹槽结构，以容纳晶片进入此浅凹槽结构。此外，在前开式晶片盒的门体内表面亦会进一步包含至少一限制件模块(未显示于图中)，此限制件模块则用来限制晶片往开口 12的方向移动。前述可充气支撑件模块200包含有一主体200B、多个垂直间隔排列的支撑肋201、 多个垂直间隔排列的限制件202及一长缝203a，其可以一体成形的结构，以降低生产的成本。当然，可充气支撑件模块200可以由这些元件互相组装而成，如图13A及图1 所示， 可充气支撑件模块200的主体200B的两个侧面具有多个垂直间隔排列的插孔210，以允许多个支撑肋201插入并组装及固定于主体200B上，以形成多个间隔排列的支撑肋201。而由于支撑肋201以组装的方式固定于主体200B上，因此，每一支撑肋201都具有一固定基座211，可与支撑件模块200的主体200B相嵌合。此外，每一个支撑肋201亦可以具有一圆形孔洞212，可让一原本分离的支撑圆头209塞入并固定于支撑肋201上，使支撑肋201可以利用此支撑圆头209与晶片接触。而此支撑圆头209可以为一耐磨耗材、热塑性材质、高分子材质或弹性材质等材料，而其它未跟晶片接触的地方都不是耐磨耗材，以降低生产所需的成本。此外，本发明的前开式晶片盒其可充气支撑件模块200可以仅由一主体200B、 多个垂直间隔排列的支撑肋201及一长缝203a所组成，这样的结构，同样可以兼具支撑晶片及排除晶片附近的微粒。此外，亦可在多个垂直间隔排列的支撑肋201之间形成多个出气孔(未显示于图中)，使可充气支撑件模块200除了能利用长缝203a喷出气体外，也可利用此多个出气孔将晶片附近的微粒带离。当然，可充气支撑件模块200亦可以由一主体 200B、一排多个垂直间隔排列的支撑肋201、另一排多个垂直间隔排列的支撑肋201及一长缝203a所组成，本发明不加以限制。此外，本发明的前开式晶片盒其门体可以如现有技术的门体，于门体内表面设有一凹陷区域，且在门体外表面及内表面之间配置至少一门闩结构，使晶片盒能顺利运作。 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，任何熟习相似技艺者，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申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种前开式晶片盒，包括一盒体，由一对侧壁及相邻该对侧壁的一顶面及一底面所组成，并于一侧边形成一开口，而相对该开口的另一侧边形成一后壁，同时于该对侧壁上各配置一支撑件模块以容置多个晶片，并于该对侧壁与该后壁相邻处各配置一可充气支撑件模块，以及一门体，具有一外表面及一内表面，该门体以该内表面与该盒体的该开口相结合，用以保护该盒体内部的该多个晶片，其特征在于该前开式晶片盒每一该可充气支撑件模块具有一缓冲气室且于该缓冲气室的一端配置一进气口，该进气口与该底面的一气阀相连接，该可充气支撑件模块的面对该开口方向上配置有一出气通道且于该出气通道的一侧配置有一长缝，该出气通道与该缓冲气室之间具有一气流通道以使该出气通道与该缓冲气室可相互连通，以及于该长缝的一侧边上配置多个垂直于该长缝而间隔排列的支撑肋。
2.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该长缝由多个隔板垂直间隔成多个出气口。
3.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该长缝的形状为下到上逐渐变大。
4.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，进一步于该长缝纵向延伸形成多个横缝，且所述多个横缝间具有一间距。
5.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该气流通道配置于该缓冲气室具有该进气口的一端。
6.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该气流通道配置于该缓冲气室的相对两端。
7.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该多个垂直间隔排列的支撑肋之间进一步配置有出气孔。
8.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该长缝可喷出一气体，该气体由下列群组中择一或组合而成惰性气体、干燥冷空气及氮气。
9.如权利要求1所述的前开式晶片盒，其特征在于，该可充气支撑件模块为一体成型的结构。
10.一种前开式晶片盒，包括一盒体，由一对侧壁及相邻该对侧壁的一顶面及一底面所组成，并于一侧边形成一开口，而相对该开口的另一侧边形成一后壁，同时于该对侧壁上各配置一支撑件模块以容置多个晶片，并于该对侧壁与该后壁相邻处各配置一可充气支撑件模块，以及一门体，具有一外表面及一内表面，该门体以该内表面与该盒体的该开口相结合，用以保护该盒体内部的该多个晶片，其特征在于，该前开式晶片盒每一该可充气支撑件模块包括一主体，该主体具有一缓冲气室且于该缓冲气室的一端配置一进气口，该进气口与该底面的一气阀相连接，以及一排多个垂直间隔排列的支撑肋与一排多个垂直间隔排列的限制件，使该多个支撑肋及该多个限制件与该对侧壁上的该些支撑件模块共同支撑该多个晶片，其中在该多个支撑肋及该多个限制件之间配置一出气通道，且于该出气通道的一侧配置有一长缝，该出气通道与该缓冲气室之间具有一气流通道以使该出气通道与该缓冲气室可相互连通。
全文摘要
本发明公开了一种前开式晶片盒，于其侧壁与后壁相邻处配置一可充气支撑件模块，其特征在于可充气支撑件模块具有一缓冲气室且于缓冲气室的一端配置一进气口，进气口与底面的一气阀相连接，在可充气支撑件模块的面对前开式晶片盒的开口方向上配置有一出气通道且于出气通道的一侧配置有一长缝，出气通道与缓冲气室之间具有一气流通道以使其可相互连通，以及于长缝的一侧边上配置有多个垂直于长缝而间隔排列的支撑肋。
文档编号H01L21/673GK102468203SQ20101053733
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者古震维, 吕绍玮 申请人:家登精密工业股份有限公司