晶片盒存放器和使用晶片盒存放器的晶片盒干燥方法与流程

本发明涉及晶片盒存放器，并且更具体地，涉及能够干燥清洁的晶片盒的晶片盒存放器以及使用该晶片盒存放器的晶片盒干燥方法。

背景技术：

在执行诸如曝光、沉积、蚀刻等的半导体工艺的过程中，硅晶片可能在其表面被各种污染物污染。

为了避免这种污染并实现处理速度的提高，可以在晶片制造过程或半导体处理过程中在将硅晶片堆叠在晶片盒中的条件下移动多个硅晶片，或者可以在将硅晶片以堆叠状态包装在盒中的条件下运送多个硅晶片。

通常，被广泛用作用于半导体器件的制造的材料的晶片是指以多晶硅为其原料制作的单晶硅薄板。

通过将多晶硅生长成单晶硅锭然后将硅锭切割成晶片形式的切片工艺、通过将晶片的厚度均匀化而使晶片平面化的重叠工艺、去除或减轻由机械研磨引起的损伤的蚀刻处理、抛光晶片的表面的抛光处理、清洁晶片的清洁处理等制造这种晶片。然后以包装在晶片盒中的状态运送这种晶片。

这种晶片盒可以被分为两类，即，前开口标准舱(foup)和前开口运送箱(fosb)。这种晶片盒也可以被称为“晶片载体”。

在foup中，水平地堆叠多个晶片。foup由foup单元和foup门组成。foup用于直接放入生产过程。

fosb用于运送目的，以存储或移动晶片。fosb具有与foup的结构基本上相似的结构。fosb表现出对晶片的优异的密封特性，并且具有不需要诸如载体盒等单独的辅助装置的特征。

同时，在通过使用去离子水(diw)的清洁过程和干燥过程去除存在于晶片盒中的污染物之后晶片盒在晶片盒存放器中待用的条件下使用这种晶片盒。在这种情况下，当晶片盒(例如，fosb)中存在残留水分时，随着时间的流逝，由于残留的水分，晶片中可能会发生堆叠在盒中的晶片的表面变得雾化的雾化污染(hazecontamination)，即，与时间有关的雾化(time-dependenthaze)(也称为“tdh”)。

fosb主要由聚碳酸酯(pc)制成。然而，这个材料是具有高吸湿性的材料，因此，可能根据fosb内部的湿度而产生上述tdh现象。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明适于提供一种晶片盒存放器，以及一种使用该晶片盒存放器的晶片盒干燥方法，晶片盒存放器包括干燥功能，该干燥功能能够通过从存储在存放器中的晶片盒去除水分来避免发生与时间有关的雾化(tdh)现象。

技术方案

本发明提供了一种晶片盒存放器，包括：盒，每个盒能够在其中存放多个晶片；多个腔室，该多个腔室设置成一排同时形成至少一层，该腔室在盒的清洁之后在其中接收盒；以及湿度控制器，用于将经压缩干燥空气(compresseddryair)(cda)供应到腔室内部，由此控制盒的湿度。

湿度控制器可以包括：压缩空气生成器，用于生成经压缩干燥空气；供应管线，用于将压缩空气生成器连接到腔室的上侧；以及排放管线，连接到腔室的下侧。

湿度控制器可以进一步包括安装在供应管线之间的加热器。

湿度控制器可以进一步包括上面板，上面板形成有多个通孔以将从供应管线引入其中的经压缩干燥空气引导流向盒的下侧，上面板设置在腔室的内部上侧。

湿度控制器可以进一步包括下面板，下面板形成有多个通孔以经压缩干燥空气引导流向排放管线，下面板设置在腔室的内部下侧以支撑盒。

形成在上面板和下面板处的多个通孔可以被设置成具有使得通孔的面积随着与供应管线或排放管线的距离的增加而逐渐增大的大小。

湿度控制器可以进一步包括安装在腔室内的温度计和湿度计中的至少一个。

同时，本发明提供了一种晶片盒存放器，该晶片盒存放器包括：存放器，该存放器包括第一腔室和设置在第一腔室上方的第二腔室；第一盒，容纳在第一腔室中；第二盒，容纳在第二腔室中；以及中央面板，安装在存放器内以分隔第一腔室和第二腔室同时支撑第二盒，中央面板形成有多个中央通孔；以及湿度控制器，用于将经压缩干燥空气供应到存放器的内部，由此去除第一盒和第二盒的水分。

湿度控制器可以包括：压缩空气生成器，用于生成压缩干燥空气；供应管线，用于将压缩空气生成器连接到第一腔室的上侧；排放管线，连接到第二腔室的下侧；以及加热器，安装在供应管线之间。

湿度控制器可以进一步包括：上面板，上面板形成有多个通孔以将从供应管线引入其中的经压缩干燥空气引导流过该通孔，上面板设置在第一腔室的内部上侧；以及下面板，下面板形成有多个通孔以将经压缩干燥空气引导流向排放管线，下面板设置在第二腔室的内部下侧以支撑第一盒。

形成在上面板和下面板处的多个通孔可以被设置成具有使得通孔的面积随着与供应管线或排放管线的距离的增加而逐渐增大的大小。

形成在中央面板处的中央通孔可以具有相同大小。

湿度控制器可以进一步包括安装在存放器或腔室处的温度计和湿度计中的至少一个。

同时，本发明提供了一种晶片盒干燥方法，包括：将盒插入腔室中；经压缩干燥空气循环，将经压缩干燥空气供应到腔室内部使得供应的经压缩干燥空气在盒中循环之后排放到腔室外部；温度测量，测量腔室的内部温度；温度比较，比较在温度测量中测得的温度是否低于预定温度；以及加热器操作，根据温度比较的结果，当测得的温度低于预定温度时，操作加热器。

晶片盒干燥方法可以进一步包括：加热器停止，当在温度比较中的测得的温度高于预定温度时停止加热器的操作。

在加热器操作或加热器停止之后，可以执行时间测量，测量供应经压缩干燥空气的时间。

晶片盒干燥方法可以进一步包括稳定性确定，确定时间测量中测得的时间是否对应于稳定性在盒内部进行的时间。

当在稳定性确定中的测得的时间对应于稳定性进行时间，可以执行加热器停止，然而，当在稳定性确定中的测得的时间与稳定性进行时间不对应时，可以执行温度测量。

晶片盒干燥方法可以进一步包括测量腔室的内部湿度的湿度测量。

当在湿度测量中的测得的湿度高于预定的湿度时，可以执行加热器操作，然而，当在湿度测量中的测得的湿度低于预定的湿度时，可以执行加热器停止。

同时，本发明提供了一种晶片盒干燥方法，包括：将盒插入腔室中；经压缩干燥空气循环，将经压缩干燥空气供应到腔室内部使得供应的经压缩干燥空气在盒中循环之后排放到腔室外部；湿度测量，测量腔室的内部湿度；湿度比较，比较在湿度测量中的测得的温度是否低于预定湿度；以及加热器操作，根据湿度比较的结果，当测得的湿度高于预定温度时，操作加热器。

有益效果

根据本发明的晶片盒存放器以及使用该晶片盒存放器的本发明的晶片盒干燥方法，通过以高温向腔室内部供应经压缩干燥空气来去除晶片盒的水分，并且因此，有可能避免与时间有关的雾化(tdh)现象的发生，并且维持盒的内部中的合适的环境。

附图说明

图1是根据实施例的晶片盒存放器的示意性侧视图。

图2是图1中的第一架子的示意性前视图。

图3是图1中的区域a的放大配置视图。

图4是图3中的水平面板的平面图。

图5是根据另一个实施例的晶片盒存放器的放大配置视图。

图6是根据实施例的晶片盒干燥方法的流程图。

图7是根据另一个实施例的晶片盒干燥方法的流程图。

最佳实施方式

下文中，实施例将从随附附图和实施例的描述中显而易见。在实施例的描述中，将理解的是，当诸如层(膜)、区域、图案或结构的元件被称为在基板、每一层(膜)、区域、垫或图案的另一元件“上”或“下”时，其可以直接在另一元件上或下，或者可以间接形成，使得也存在中间元件。此外，应该基于附图理解诸如“上”或“下”的术语。

在附图中，为了清楚和方便描述，层的尺寸被放大，省略或示意性地示出。另外，构成元件的尺寸不完全反映其实际尺寸。贯穿附图的描述，相同的附图标记表示相同的构成元件。下文中，将参考随附附图描述实施例。

图1是根据实施例的晶片盒存放器的示意性侧视图。图2是图1中的第一架子的示意性前视图。

如图1和图2中所示，根据实施例的晶片盒存放器1可以包括面向彼此的第一架子101、第二架子102和架子主档(rackmaster)10。本文中，第一架子101和第二架子102也可以分别称为“第一架子”和“第二架子”。

第一架子101和第二架子102中的每一个包括腔室，多个盒c可以插入腔室中以被分别存储。第一架子101和第二架子102中的每一个可以包括使盒c的水分干燥的功能，并且因此，可以通过调节其腔室的内部湿度和内部温度为堆叠在盒c中的晶片提供合适的环境。这将在下文描述。

架子主档10可以设置在第一架子101和第二架子102之间，并且在沿着第一架子101和第二架子102的层和列移动时可以将盒c插入腔室110和120或者可以将盒c从腔室110和120弹出。

每一个盒c可以以堆叠状态存储多个晶片(未示出)。盒c也可以被称为“晶片载体”。例如，盒c可以是前开口运送箱(fosb)。

第一架子101和第二架子102可以被配置为具有相同的形状，并且可以设置为面对彼此。因此，为了方便描述，将仅代表性地描述第一架子101的配置。

第一架子101包括多个腔室110和120，盒c可以分别插入多个腔室110和120中，每个盒c中能够在其中堆叠多个晶片。例如，多个腔室110和120形成至少一层，并且可以在第一架子101中设置成一排。

在一个实施例中，如图1和图2所示，第一架子101被示出为具有腔室被堆叠使得存放器c形成四层并且6个腔室设置在每层的结构。然而，第一架子可以是各种可变的，而不限于上述结构。

腔室110和120中的每一个可以具有六面体形状，并且盒c可以容纳于其中或放置于其中。可以打开/关闭的门111和112可以分别被安装在腔室110和120处。腔室110和120的形状、门位置和大小可以是可变的。

每一个腔室可以具有与其他腔室分隔的独立空间。然而，如在图1中示出的实施例中，被定位在下侧的第一腔室110和被定位在上侧的第二腔室120可以被设置为彼此相邻以具有第一腔室110和第二腔室120可以通过其彼此连通的空间。

例如，如在图1中所示的区域a中，第一腔室110和第二腔室120可以被配置为具有模块化结构，使得第一腔室110和第二腔室120在其上侧和下侧彼此连通。第一门111和第二门121以分别的方式安装在第一腔室110和第二腔室120处，使得第一腔室110和第二腔室120的内部空间可以被分别打开/关闭。

图3是图1中的区域a的放大配置视图。图4是图3中的水平面板的平面图。

参考图3和图4，实施例的晶片盒存放器1可以包括湿度控制器20，湿度控制器20用于将经压缩干燥空气cda供应到第一架子101的腔室110和120的内部，由此控制盒c的内部湿度，即，从盒c去除水分。

水分控制器20可以通过从腔室110和120的内部去除水分来维持盒c的内部中的合适的环境。在一个实施例中，水分控制器20可以在控制包括第一腔室110和第二腔室120的单个模块a的同时执行水分控制。

第一盒c可以被容纳在第一腔室110中，并且第二盒c可以被容纳在第二腔室120中。

形成有多个中央通孔221的中央面板220可以被设置在第一架子101的内部内，在第一架子101中，第一腔室110和第二腔室120被分隔。中央面板220可以支撑容纳在第二腔室120中的第二盒c，同时允许第一腔室110和第二腔室120彼此连通。

湿度控制器20可以通过将经压缩干燥空气cda供应到第一架子101的内部来同时控制第一盒c和第二盒c的内部湿度。

然而，在一个腔室构成一个模块的情况和三个或更多个腔室构成一个模块的情况中的任何一个中，湿度控制器20可以被改变为通过一个模块的控制同时执行对多个盒c的湿度控制。

例如，水分控制器20可以包括压缩空气生成器300、供应管线510和520以及排放管线610和620。

压缩空气生成器200可以生成经压缩干燥空气cda。例如，压缩空气生成器300可以被安装在模块下方，但是其安装位置是可变的。

供应管线510和520可以将压缩空气生成器300连接到腔室的上侧，并且因此，可以将在压缩空气生成器300中生成的经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120的内部。例如，供应管线510和520可以被布置为将第二腔室120的上侧区域和压缩空气生成器300连接。

排放管线610和620可以被连接到腔室的下侧，并且因此，可以排放在腔室110和120的内部循环的经压缩干燥空气cda。例如，排放管线610和620可以被布置为连接到第一腔室110的下侧区域。排放管线610的一端可以连接到第一腔室110，并且另一端620可以暴露于外部或者可以再次连接到压缩空气生成器300。

在这种情况下，供应管线510和520以及排放管线610和620可以被安装为连接到腔室110和120的侧表面或后表面，门111和121没有被安装在该侧表面或后表面处，并且因此有可能增强腔室110和120的内部的实用性。

如上所述，湿度控制器20可以通过压缩空气生成器300生成经压缩干燥空气cda，并且可以将生成的经压缩干燥空气cda经由供应管线510和520供应到腔室110和120的内部。此外，已经在腔室110和120的内部循环的经压缩干燥空气cda可以经由排放管线610和620排放到外部或者可以传递到压缩空气生成器300以便重复使用。

同时，湿度控制器20可以进一步包括安装在供应管线510和520之间的加热器400。

加热器400可以加热在压缩空气生成器300中生成的经压缩干燥空气cda，并且然后可以将经压缩干燥空气cda以高温状态供应到腔室110和120的内部，由此通过蒸发去除在盒c中剩余的水分。因此，可以有效地去除水分。

特别地，当盒c在清洁过程之后插入第一架子101中的腔室110和120的内部时，有可能更快地去除水分。

此外，水分控制器20可以进一步包括安装在存放器(例如，模块)或腔室内的温度计和湿度计中的至少一个。在实施例中，其中整合了温度计和湿度计的温湿度计700被示出为安装在第一腔室1110的下侧。

温湿度计700可以测量从第二腔室120移动到第一腔室110的空气的温度和湿度，由此估计或计算第一腔室110和第二腔室120的内部温度。当然，温度计和湿度计可以被安装在第一腔室110和第二腔室120两者，并且其安装位置和数量可以是可变的。

如上所述，当温度计和湿度计被包含在湿度控制器20中时，有可能实时检查当加热的经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120的内部时加热的经压缩干燥空气cda去除盒c中的水分的情况。因此，有可能快速执行合适的腔室内部的环境所需的温度、湿度等等的控制。

同时，上面板210可以被安装在第一架子101的内部以便将经由供应管线510和520引入第一架子101中的常温的经压缩干燥空气cda或高温的经压缩干燥空气cda引导为平稳地流向盒c的下侧。上面板210可以被设置在第二腔室210内在第二腔室210的上侧。多个通孔211、212和213可以形成在上面板210处以分配经压缩干燥空气cda使得经压缩干燥空气cda朝向盒c移动。

此外，下面板230可以被安装在第一架子101中以便将引入腔室110和120的经压缩干燥空气cda引导为平稳地流向排放管线610和620。下面板230可以被设置在第一腔室110的下侧同时支撑第一盒c。多个通孔231、232和233可以形成在下面板230处使得经压缩干燥空气cda流过其中。

在这种情况下，如图4所示，为了温度区域的分布，形成在上面板210和下面板230处的多个通孔211、212、213、231、232和233可以具有使得通孔的面积随着与供应管线510或排放管线610相距的增加的距离而逐渐增加的大小。此外，形成在中央面板220处的中央通孔221可以具有相同大小，并且可以设置有多个。

上述上面板210、中央面板220和下面板230可以被水平地安装，并且因此，可以称为“水平面板”。通孔211、212、213、231、232和233以及中央通孔221可以在形状、大小和设置方面是可变的。

图5是根据另一个实施例的晶片盒存放器的放大配置视图。

将主要与其他实施例的晶片盒存放器的和上述实施例的晶片盒存放器1的部件不同的部件结合来描述其他实施例的晶片盒存放器。

如图5所示，其他实施例的晶片盒存放器1a具有一个腔室(即，第一腔室110)单独构成模块的结构。因此，与上述实施例不同地，可以从多个水平面板中省略中央面板220(图3)。

此外，可以省略上述温湿度计700(图3)的配置。此外，可以有热空气可以经过加热器400经由供应管线510和520在腔室110的内部循环之后通过排放管线610移动的配置，而没有压缩空气生成器300(图3)的配置。

在这种情况下，排放管线610可以再一次连接到加热器400使得通过排放管线610移动的热空气移动通过供应管线510和520以在腔室110的内部循环。在这种情况下，过滤器530可以进一步安装到供应管线510和520以便从循环的热空气过滤出异物。

当然，应用于这个实施例的上述过滤器530也可以应用于前述实施例。

如从以上描述显而易见的，根据本发明的晶片盒存放器，热经压缩干燥空气可以根据其对腔室的内部的供应去除晶片盒的水分，并且使得有可能避免与时间有关的雾化(tdh)现象的发生并且维持盒的内部中的合适的环境。

下文中，将描述根据实施例的使用晶片盒存放器的晶片盒干燥方法。

图6是根据实施例的晶片盒干燥方法的流程图。

如图6所示，首先执行将盒c插入腔室的步骤s100，盒c可以在其中堆叠晶片。步骤s100可以使用上述晶片盒存放器1的架子主档10。

一旦盒c分别插入腔室110和120，执行经压缩干燥空气循环步骤(s200)。在步骤s200，将经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120的内部使得经压缩干燥空气在盒c中循环，并且将经压缩干燥空气cda排放到腔室110和120外部的操作。

可以通过上述晶片盒存放器1的压缩空气生成器300、供应管线510和520以及排放管线610和620执行步骤s200。

当执行将经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120内部并且在腔室110和120内部循环经压缩干燥空气cda，执行测量腔室110和120的内部温度的温度测量步骤(s300)。可以由上述晶片盒存放器1的温湿度计700执行步骤s300。

此后，可以执行温度比较步骤(s400)，比较在温度测量步骤s300中测得的温度(测得的值)是否低于预定温度(参考值)。

在这种情况下，当根据温度比较步骤s400，测得的值低于参考值时，执行操作加热器400的加热器操作步骤s500。可以通过加热器操作步骤s500执行将经压缩干燥空气cda以高温供应到腔室110和120内部以及使经压缩干燥空气cda以高温在腔室110和120内部循环。

因此，在盒c分别插入第一架子101中的腔室110和120中的情况下，在清洁处理之后，可以从盒c快速去除水分，并且因此晶片可以被干燥。

如果在温度比较步骤s400中的测得的值高于参考值，则可以执行停止加热器的操作的加热器停止步骤s600，并且因此，可以将的经压缩干燥空气cda以高温供应到腔室110和120的内部并且使经压缩干燥空气cda以常温在腔室110和120的内部循环。

在上述加热器操作步骤s500和上述加热器停止步骤s600之后，可以执行时间测量步骤(s700)，测量经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120内部的时间。

随后，可以执行稳定性确定步骤(s800)，确定在时间测量步骤s700中测得的时间是否对应于稳定性在盒c内部进行的时间。本文中，稳定性时间可以是预确定的作为通过盒c的水分的蒸发而实现容纳在腔室110中的盒c的稳定干燥所需的时间。

如果在稳定性确定步骤s800中测得的时间对应于稳定性进行时间，执行上述加热器停止步骤s900以使经压缩干燥空气cda以常温循环。另一方面，当测得的时间与稳定性进行时间不对应，可以重新执行温度测量步骤s300。

图7是根据另一个实施例的晶片盒干燥方法的流程图。

如图7所示，在这个实施例中，也首先执行将盒c插入腔室的步骤s100，盒c可以在其中堆叠晶片。步骤s100可以使用上述晶片盒存放器1的架子主档10。

一旦盒c分别插入腔室110和120，执行经压缩干燥空气循环步骤(s200)。在步骤s200，将经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120的内部使得经压缩干燥空气在盒c中循环，并且将经压缩干燥空气cda排放到腔室110和120外部的操作。

可以通过上述晶片盒存放器1的压缩空气生成器300、供应管线510和520以及排放管线610和620执行步骤s200。

当执行将经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120内部并且使经压缩干燥空气cda在腔室110和120内部循环，执行测量腔室110和120的内部温度的湿度测量步骤(s301)。可以由上述晶片盒存放器1的温湿度计700执行步骤s301。

此后，可以执行湿度比较步骤(s401)，比较在湿度测量步骤s301中测得的湿度(测得的值)是否高于预定温度(参考值)。

在这种情况下，当根据湿度比较步骤s401，测得的值高于参考值时，执行操作加热器400的加热器操作步骤s500。可以通过加热器操作步骤s500执行将经压缩干燥空气cda以高温供应到腔室110和120内部以及使经压缩干燥空气cda以高温在腔室110和120内部循环。

因此，在盒c分别插入第一架子101中的腔室110和120中的情况下，在清洁处理之后，可以从盒c快速去除水分，并且因此晶片可以被干燥。

如果在水分比较步骤s400中的测得的值低于参考值，则可以执行停止加热器的操作的加热器停止步骤s600，并且因此，可以将经压缩干燥空气cda以常温供应到腔室110和120的内部并且使经压缩干燥空气cda在腔室110和120的内部以常温循环。

在上述加热器操作步骤s500和上述加热器停止步骤s600之后，可以执行时间测量步骤(s700)，测量经压缩干燥空气cda供应到腔室110和120内部的时间。

随后，可以执行稳定性确定步骤(s800)，确定在时间测量步骤s700中测得的时间是否对应于稳定性在盒c内部进行的时间。本文中，稳定性时间可以是预确定的作为通过盒c的水分的蒸发而实现容纳在腔室110中的盒c的稳定干燥所需的时间。

如果在稳定性确定步骤s800中测得的时间对应于稳定性进行时间，执行上述加热器停止步骤s900以使经压缩干燥空气cda以常温循环。另一方面，当测得的时间与稳定性进行时间不对应，可以重新执行温度测量步骤s300。

如从上述描述显而易见的，根据本发明的晶片盒存放器以及使用该晶片盒存放器的本发明的晶片盒干燥方法，通过以高温向腔室内部供应经压缩干燥空气去除晶片盒的水分，并且因此，有可能避免与时间有关的雾化(tdh)现象的发生，并且维持盒的内部中的合适的环境。

在上述实施例中描述的特征、结构、效果等等被包括在至少一个实施例中，但并不是不变地限于仅一个实施例。此外，显而易见的是，在实施例中描述的特征、结构、效果等等可以由本领域技术人员与其他实施例组合或修改。因此，应理解，与这种组合和修改相关的内容落入本发明的范围内。

工业实用性

实施例的晶片盒存放器可以在晶片制造设备、半导体制造设备等等中使用。