CN106537574A - 基板收纳容器 - Google Patents
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Abstract
提供能够将容器本体内的空气效率良好地置换为基板用保护气体的基板收纳容器。具备:容器本体1,其能够收纳多片半导体晶片W;供气阀,其对容器本体1内供给吹扫气体;以及气体置换单元40,其将来自供气阀的吹扫气体吹出到容器本体1内,将容器本体1形成为前方开口盒并将供气阀装配于其底板6的后部,由贮留来自供气阀的吹扫气体的壳体41、以及覆盖壳体41的开口了的正面42的盖52构成气体置换单元40,将壳体41的下部以吹扫气体流通的方式连接于供气阀,并且使容器本体1的背面壁18支撑壳体41的上部,在壳体41和盖52中的任一者穿孔将吹扫气体向容器本体1的正面2方向吹出的多个吹出孔55。
Description
技术领域
本发明涉及在从容器本体卸下了盖体的状态下将内部的气体置换为基板用保护气体的基板收纳容器。
背景技术
以往的FOUP等基板收纳容器如图23、图24部分地示出的那样,具备将多片半导体晶片W排列收纳的容器本体1、以及装卸自如地嵌合于该容器本体1的开口的正面2的盖体,在容器本体1设置有多个供气阀和排气阀,这些多个供气阀和排气阀将容器本体1内的空气置换为半导体晶片W用的吹扫气体而保护半导体晶片W。
容器本体1形成为正面2开口的前方开口盒,定位并搭载于吹扫装置所附设的装载端口81,并且通过该装载端口81,将盖体嵌合于开口的正面2,或者从正面2卸下盖体。在容器本体1的底板6的后部两侧,分别嵌固有从容器本体1的外部对内部供给半导体晶片W用的吹扫气体(参照图23、图24的箭头)的供气阀,在底板6的前部两侧,分别嵌固有随着半导体晶片W用的吹扫气体的供给,从容器本体1的内部到外部对空气进行排气的排气阀(参照专利文献1)。
作为半导体晶片W用的吹扫空气,例如,能够列举抑制半导体晶片W的表面状态的变质、布线的腐蚀的非活性气体(氮气等)、干燥空气。另外,在要求空气和吹扫气体的有效率的置换的情况下,将中空的塔喷嘴70选择性地连接于各供气阀。该塔喷嘴70例如形成为在上下方向上细长的中空筒形,固定于容器本体1的底板6并连通于供气阀,在周壁的上下方向上,朝容器本体1的正面2方向吹出吹扫气体的多个吹出孔71排列为一列并穿孔(参照专利文献2)。
一般来说,在基板收纳容器中,盖体嵌合于容器本体1的正面2,在容器本体1闭锁的状态下置换为吹扫气体。然而近年来,在通过加工装置进行的半导体晶片W的处理中,开始以半导体晶片W的表面状态不变质的方式进行基于吹扫气体的置换。在此种情况下,基板收纳容器搭载于称为EFEM(Equipment Front End Module:装备前端模块)80的模块,在从容器本体1的正面2卸下盖体之后,在容器本体1的正面2开口的状态下置换为吹扫气体(参照专利文献3)。
EFEM 80如图23、图24所示,由装载端口81、晶片运送机构、晶片运送室构成,是对将从装载端口81运入的半导体晶片W供给到制造装置之前进行负责的半导体制造过程的运送装置。在该EFEM 80的顶部设置风扇过滤器单元(FFU)82,该风扇过滤器单元82使以箭头示出的洁净空气朝地板方向大量地向下流。
在上述构成中,在想要使用EFEM 80置换为吹扫气体,将基板收纳容器的容器本体1内的相对湿度均一地降低到一定水准以下的情况下,在将基板收纳容器的容器本体1搭载于EFEM 80的装载端口81,并从该容器本体1的正面2卸下盖体之后,从EFEM 80的顶部的风扇过滤器单元82朝地板方向使大量的洁净空气向下流,并且从容器本体1的外部到内部以高压供给吹扫气体。
于是,吹扫气体从容器本体1的供气阀流入塔喷嘴70,并从该塔喷嘴70的多个吹出孔71朝容器本体1的开口的正面2方向分别吹出,并且从多片半导体晶片W之间的后部朝前部方向一边接触一边流动。通过该流动,容器本体1内的空气被从容器本体1的正面2排气到外部,容器本体1内的相对湿度降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1: 日本特许第4201583号公报;
专利文献2: 日本特许第3960787号公报;
专利文献3: 日本特开2004-327911号公报。
发明内容
发明要解决的问题
以往的基板收纳容器如上地构成,在塔喷嘴70选择性地连接于供气阀的情况下,由于仅是多个吹出孔71在细长的塔喷嘴70穿孔,故可以想到对将容器本体1内的空气效率良好地置换为吹扫空气带来障碍的风险。另外,塔喷嘴70只限于单纯地固定于容器本体1的底板6的后部,塔喷嘴70的上部是自由的,因而可以考虑到对将容器本体1内的空气效率良好地置换为吹扫气体带来障碍的风险。
详细地说明这一点,若在塔喷嘴70的上部自由的情况下,从容器本体的外部到内部以高压供给吹扫空气,或者以高速运送基板收纳容器,则通过振动、加速度的作用,塔喷嘴70的上部前后左右地摆动,塔喷嘴70的姿势变得不稳定。若塔喷嘴70的姿势不稳定,则相对于容器本体1的底板6的固定松弛,或者塔喷嘴70的吹出孔71的位置从最初的设定位置沿周向方向偏离,因而可以考虑到变得难以将容器本体1内的空气效率良好地置换为吹扫空气的风险。
另外,在欲使用EFEM 80置换为吹扫气体,以将基板收纳容器的相对湿度均一地降低至一定水准以下的情况下,由于大量的洁净空气从顶部向下流,故虽然能够期待优秀的效果,但在向下流时,存在洁净空气的一部分流入容器本体1的开口了的正面附近的下方并与来自塔喷嘴70的吹扫气体冲突,产生停滞S的情况(参照图23)。若产生停滞S,则来自塔喷嘴70的吹扫气体到不了容器本体的正面附近的下方,容器本体1内的下部及其以外的剩余部分的相对湿度变得不均一,因而产生不能够均一地降低容器本体1内的相对湿度的问题。
另外,根据EFEM 80的使用、环境,存在洁净空气的一部分还流入容器本体1的开口了的正面附近的上方并与来自塔喷嘴70的吹扫气体冲突,产生停滞S的情况(参照图24)。此时,来自塔喷嘴70的吹扫气体到不了容器本体的正面附近的上方,容器本体1内的上部及其以外的剩余部分的相对湿度变得不均一,因而产生不能够均一地降低容器本体1内的相对湿度的问题。由于容器本体1的顶板16和最上层的半导体晶片W之间的空间大,利用塔喷嘴70的吹扫气体的填充不容易,故该问题特别严重。
本发明鉴于上述情况而完成,其目的在于提供能够将容器本体内的空气效率良好地置换为基板用保护气体的基板收纳容器。另外,其他目的是提供在使容器本体的正面开口的状态下置换为基板用保护气体的情况下,能够适当地降低容器本体内湿度的基板收纳容器。
用于解决问题的方案
在本发明中,为了解决上述问题,一种基板收纳容器具备:容器本体,其能够收纳多片基板;供气阀,其从该容器本体的外部对内部供给基板用保护气体;以及气体置换单元,其将来自该供气阀的基板用保护气体吹出到容器本体的内部,将容器本体形成为前方开口盒并将供气阀安装于其底部后方,其特征在于:
气体置换单元包含贮留从供气阀流入的基板用保护气体的壳体部件、以及覆盖该壳体部件的开口面的盖部件,将壳体部件的下部以基板用保护气体流通的方式连接于供气阀,在壳体部件和盖部件中的任一者设有将壳体部件内的基板用保护气体向容器本体的正面方向吹出的多个吹出孔。
此外,还能够将气体置换单元的壳体部件的开口面作为正面,使该壳体部件的开口了的正面朝向容器本体的正面方向,利用盖部件覆盖壳体部件的正面,且在该盖部件设置多个吹出孔。
另外,能够将气体置换单元的壳体部件的开口了的正面朝向容器本体的背面壁方向,并将壳体的封闭的背面壁朝向容器本体的正面方向,在壳体部件的背面壁设置多个吹出孔,并利用无吹出孔的盖部件覆盖壳体部件的正面。
另外,还能够将多片基板在上下方向上排列并收纳于容器本体,对该容器本体的至少背面壁赋予透明性,
使气体置换单元的壳体部件在容器本体的上下方向上延伸并使其大小为能够与容器本体的背面壁的至少大部分相向的大小,将壳体部件的内部划分为多个贮留空间,在该多个贮留空间之间形成基板视觉辨认用的观察窗,并且将多个贮留空间的上部之间和下部之间中的至少一者以基板用保护气体流通的方式连通,
在气体置换单元的盖部件,形成与壳体部件的观察窗对应的切缺,并在盖部件的纵横方向上排列多个吹出孔。
另外,优选地使容器本体的内部支撑气体置换单元的壳体部件的上部和中央部中的至少任一者。
另外,气体置换单元能够包含以在容器本体的底部和顶部之中,至少在与顶部之间划分间隙的方式相向的整风板部件,使该整风板部件所划分的间隙与容器本体的背面壁内表面与壳体部件之间的空隙连通以作为气体流通路径,以基板用保护气体不接触位于最下方的基板的下表面的方式调整在盖部件的多个吹出孔之中下方的吹出孔的位置。
另外,能够以基板用保护气体不接触位于最上方的基板的上表面的方式调整气体置换单元的多个吹出孔之中上方的吹出孔的位置。
另外,能够利用导电材料形成气体置换单元,能够通过该气体置换单元的与容器本体的连接部将气体置换单元的静电接地到容器本体的外部。
另外,优选地利用导电材料形成气体置换单元并使其表面电阻值为103~1012Ω的范围内。
另外,气体置换单元可包含介于壳体部件与盖部件之间的通气性的过滤器部件。
另外,能够在容器本体的底部后方穿孔供气阀用的供气孔,使中空的偏移适配器(offset adapter)介于供气阀与供气孔之间并从其上部嵌入供气孔,隔着密封部件连接该偏移适配器的上部和从气体置换单元的壳体部件的下部突出的流通筒部。
另外,还能够在容器本体的背面壁的内表面上部,朝容器本体的正面方向形成气体置换单元用的卡止片,且在壳体部件的观察窗的周缘部上方,形成与容器本体的背面壁的卡止片连接的卡合片。
另外,气体置换单元能够包含设于壳体部件且一边向容器本体的侧壁方向倾斜一边延伸的整流部件,且使该整流部件的前端部隔着间隙接近容器本体的侧壁。
另外,还可以在气体置换单元的整风板部件形成平面V字形状的气体用引导件,并使该引导件的屈曲部朝向容器本体的背面壁方向。
在此,在权利要求书中的基板中,至少包含必要片数的φ200、300、450mm的半导体晶片、玻璃晶片、掩模玻璃(mask glass)等。容器本体、气体置换单元可以是透明、不透明、半透明中的任一种。能够在容器本体、气体置换单元的壳体部件、盖部件中的至少任一者设置使容器本体和气体置换单元接触导通的接触突起。容器本体优选地搭载于EFEM,在正面开口的状态下被从上方向下流洁净空气,并且从外部对底部的供气阀供给基板用保护气体。
能够使盖体装卸自如地嵌合于容器本体的开口了的正面,而且,能够由嵌合于容器本体的正面内的盖本体和覆盖该盖本体的开口了的表面的表面板构成该盖体,且使盖体用上锁机构介于这些盖本体与表面板之间。气体置换单元的壳体部件能够使容器本体的内部(背面壁内表面、侧壁内表面、顶部内表面)支撑上部和中央部、上部、或中央部。
在对气体置换单元赋予导电性的情况下,优选地对容器本体和供气阀中的至少任一者也赋予导电性。该气体置换单元的盖部件也能够固定于壳体部件的开口面,还能够装卸自如地安装。多个吹出孔可以在壳体部件、盖部件规则地穿孔,还能够不规则地穿孔。而且,整风板部件虽可以是一片,但也可以是多片。在该情况下,还可以以在与容器本体的底部之间、以及在与容器本体的顶部之间划分间隙的方式使整风板部件分别相向。
根据本发明,能够使气体置换单元的壳体部件位于容器本体的背面壁侧的较大区域,使基板用保护气体从气体置换单元的多个吹出孔向容器本体的正面方向流动,因而能够防止与空气的冲突、停滞,以将容器本体内效率良好地置换为基板用保护气体。
另外,由于使容器本体的供气阀连接支撑气体置换单元的壳体部件的下部,使容器本体支撑壳体部件的上部和中央部中的至少任一者,故即使例如从容器本体的外部对内部供给基板用保护气体,或者以高速运送基板收纳容器,振动、加速度起作用,也不会有气体置换单元的上部摆动,气体置换单元的姿势变得不稳定的情况。
发明效果
根据权利要求1或2所述的发明,由于能够使基板用保护气体流通到容器本体内的较大区域,或者使气体置换单元的姿势稳定,故具有能够将容器本体内的空气效率良好地置换为基板用保护气体的效果。
根据权利要求3所述的发明,由于对容器本体的至少背面壁赋予透明性,在气体置换单元的多个贮留空间之间形成基板视觉辨认用的观察窗,并且在盖部件形成与观察窗对应的切缺,故能够从外部适当且容易地观察收纳于容器本体的基板的状态。
另外,由于使壳体部件与容器本体的背面壁的至少大部分相向,且在盖部件的纵横方向上排列多个吹出孔,故能够将基板用保护气体吹出到容器本体内的较大范围,流通并接触基板。另外,由于将壳体部件内划分为多个贮留空间,并使多个贮留空间的上部之间和下部之间中的至少任一者以基板用保护气体流通的方式连通,故能够期待从供气阀流入的基板用保护气体的稳定化、基板用保护气体的量的均等化。
根据权利要求4所述的发明,由于使容器本体的内部支撑气体置换单元的壳体部件的上部和中央部中的至少任一者,故即使例如从容器本体的外部对内部以高压供给基板用保护气体,或者以高速运送基板收纳容器,振动、加速度起作用,也能够防止气体置换单元的姿势变得不稳定。
根据权利要求5所述的发明,即使例如在容器本体的正面开口的状态下使洁净空气向下流,洁净空气进入容器本体的开口了的正面内,也能够使洁净空气从容器本体的内部下方流到位于基板收纳区域外侧的气体流通路径并排气到容器本体的外部。通过有效地利用该气体流通路径,洁净空气与来自气体置换单元的基板用保护气体冲突、产生停滞的风险降低,因而能够将来自气体置换单元的基板用保护气体填充于容器本体的正面附近下方,以将容器本体内的相对湿度大致均一地降低至一定水准以下。
根据权利要求6所述的发明,由于基板用保护气体以不与最上方的基板的上表面接触的方式流动,故基板用保护气体在最上方的基板的上表面流动并与在容器本体内流通的洁净空气冲突、混合而产生停滞的情况少。因而,能够将来自气体置换单元的基板用保护气体填充于容器本体的正面附近上方,使容器本体内的上部及其以外的剩余部分的相对湿度均一,能够将容器本体内的相对湿度大致均一地降低至一定水准以下。
根据权利要求7所述的发明,由于利用导电材料形成气体置换单元,能够通过该气体置换单元的与容器本体的连接部将气体置换单元的静电接地到容器本体的外部,故即使例如吹扫气体的吹扫作业需要较长时间,也不会对气体置换单元引起静电的带电,并使其消散。从而,能够防止带电所伴随的尘埃的吸附,以降低基板的污染。
根据权利要求8所述的发明,由于利用导电材料形成气体置换单元并使其表面电阻值为103~1012Ω的范围内,故能够进一步减少因吹扫气体的吹扫中的振动,气体置换单元带电并吸附尘埃,其结果,引起基板污染的情况。
根据权利要求9所述的发明,由于能够通过过滤器部件除去贮留于壳体部件的基板用保护气体中的污染物质,故即使从盖部件的吹出孔吹出基板用保护气体,也能够维持清洁的环境,引起基板污染的情况较少。
附图说明
图1是示意地示出洁净空气流入本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的开口了的正面附近的下方的状态的截面说明图。
图2是示意地示出洁净空气流入本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的开口了的正面附近的上方的状态的截面说明图。
图3是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式的分解立体说明图。
图4是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式的截面平面图。
图5是示意地示出将本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的未完成的容器本体的一部分切缺的状态的立体说明图。
图6是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的未完成的容器本体的正面说明图。
图7是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的未完成的容器本体的立体说明图。
图8是示意地从下方示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的安装孔附近的立体说明图。
图9是示意地从下方示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的安装孔、供气阀、偏移适配器等的分解立体图。
图10是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的背面壁的立体说明图。
图11是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的背面壁和气体置换单元的截面说明图。
图12是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的容器本体的底板和气体置换单元的立体说明图。
图13是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的气体置换单元的壳体的正面说明图。
图14是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的气体置换单元的壳体和盖的分解立体说明图。
图15是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的气体置换单元的壳体的立体说明图。
图16是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的气体置换单元的盖和过滤器的里面说明图。
图17是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的气体置换单元的盖的立体说明图。
图18是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的实施方式中的气体置换单元的整风板的立体说明图。
图19是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的第2实施方式中的气体置换单元的壳体的说明图。
图20是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的第2实施方式中的气体置换单元的壳体的截面说明图。
图21是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的第2实施方式中的气体置换单元的盖的说明图。
图22是示意地示出本发明所涉及的基板收纳容器的第2实施方式中的容器本体和气体置换单元的壳体的接地例的局部说明图。
图23是示出洁净空气流入以往的容器本体的开口了的正面附近的下方而与吹扫气体冲突,并产生停滞的问题的截面说明图。
图24是示出洁净空气流入以往的容器本体的开口了的正面附近的上方而与吹扫气体冲突,并产生停滞的问题的截面说明图。
具体实施方式
以下,参照附图而说明本发明的优选实施方式,本实施方式中的基板收纳容器如图1~图18所示,具备:容器本体1,其能够收纳多片半导体晶片W;盖体30,其装卸自如地嵌合于该容器本体1的开口了的正面2;上锁机构36,其对嵌合于容器本体1正面2的盖体30上锁;以及气体置换单元40,其将为对容器本体1内部供给的基板用保护气体的半导体晶片W用的吹扫气体吹出到容器本体1的内部,使容器本体1的内部支撑气体置换单元40的壳体41的上部,在气体置换单元40的盖52,穿孔吹出吹扫气体的多个吹出孔55。
各半导体晶片W如图1、图2、图4所示,例如由具有775μm厚度的φ300mm的硅晶片形成,在半导体部件的制造工序(达到500~600个工序)中被适当地进行各种加工、处理。25片该半导体晶片W水平地***而收纳于在容器本体1内划分的基板收纳区域5,且在上下方向上以既定的间隔排列。
容器本体1、盖体30、及上锁机构36通过利用含有所需的树脂的成形材料分别注射成形多个部件,并由该多个部件的组合构成。作为该成形材料所包含的竖直,例如可列举环烯聚合物、环烯共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、液晶聚合物等热可塑性树脂、它们的熔合物等。在这些树脂中要求透明性、低杂质特性等的情况下,优选地使用环烯聚合物。
容器本体1如图1~图10所示,成形为正面2开口的前方开口盒类型,在使开口的正面2朝向水平横向方向的状态下抓持于半导体制造工厂的顶部运送机构而在工程之间运送,或者定位并搭载于从顶部的风扇过滤器单元82朝地板方向使大量的洁净空气(参照图1、图2的箭头)向下流的EFEM 80的装载端口81。
容器本体1在其内部两侧,换言之,在两侧壁的内表面分别设有将半导体晶片W支撑为大致水平的左右一对支撑片3,在两侧壁的内表面后部,分别一体形成限制半导体晶片W的过量***的位置限制部4。左右一对支撑片3在容器本体1的上下方向上以既定的间距排列,各支撑片3形成为对半导体晶片W的侧部周缘进行支撑的细长板形,在各支撑片3的前部表面,一体形成限制半导体晶片W的向前方的伸出的阶梯差部。
如图1、2所示,这些多个支撑片3在容器本体1内的大部分划分形成基板收纳区域5。在多个支撑片3之中最上层的一对支持片3,根据需要,支撑或是不支撑与半导体晶片W为大致相同大小的虚设晶片。
在容器本体1的底板6的前后部两侧分别贯穿且穿孔有安装孔7,置换用的供气阀10和排气阀13分别嵌固于这些多个安装孔7,这些多个供气阀10和排气阀13使空气、吹扫气体等气体流通到容器本体1的内外,以消除基板收纳容器的内外压力差。在底板6的后部两侧的安装孔7周围,如图8所示,以绘出凸轮的方式分别围绕设置有无端的偏心壁8,在各偏心壁8的周围,以既定的间隔突出形成有圆筒形的多个安装凸台9。
供气阀10如图9所示,阀体例如能够通过弹簧上下移动地内置于圆筒形供气壳体11的内部,以从容器本体1的外部对内部的气体置换单元40供给吹扫气体(参照图1、图2的箭头)的方式起作用。在供气壳体11的上部,嵌合通过O形圈嵌入偏心壁8内的偏移适配器12,该偏移适配器12的两侧部分别螺固于多个安装凸台9。偏移适配器12例如形成为平面视图大致椭球形的中空凸字形状,其突出的上部开口而嵌入于底板6的安装孔7。
排气阀13基本上与供气阀10同样地构成,且分别紧嵌于底板6前部两侧的安装孔7。该排气阀13在盖体30嵌合于容器本体1的正面2并供给吹扫气体的情况下,以将空气从容器本体1的内部排气到外部的方式起作用。作为吹扫气体,可列举各种非活性气体、干燥空气。
一般来说成为接合部的分体的底板14通过螺纹件水平地螺固在容器本体1的底板6的里面,在该底板14的前部两侧和后部中央分别设有定位容器本体1的定位件15。各定位件15基本上形成为呈现俯视视图大致椭圆形的截面大致V字形状,且使其具备一对斜面的凹部指向下方,通过使凹部从上方嵌合、滑动接合于装载端口81的定位销来高精度地定位容器本体1。
在容器本体1的顶板16的中央部,装卸自如地装配有由半导体制造工厂的顶部运送机构抓持的运送用的顶凸缘17,在容器本体1的正面2内周的上部两侧和下部两侧,分别穿孔有上锁机构36用的上锁穴。
容器本体1的背面壁18如图10所示,被赋予能够视觉辨认容器本体1内部的透明性且稍微弯曲,在内表面的两侧部,形成必要数量的有助于半导体晶片W收纳的刻度和数字,在内表面的上部中央,气体置换单元40用的左右一对卡止片19朝容器本体1的正面2方向突出形成。此种容器本体1的背面壁18与容器本体1分开形成,且从后方装配于成形的容器本体1的开口背面而一体化,但根据需要,在透明的容器本体1的成形时作为容器本体1的一部分一体成形,或者嵌件成形。
在容器本体1的两侧壁的外表面中央部,分别装卸自如地装配有抓持操作用的把手部20。另外,在两侧壁的外表面下部,分别选择性地水平地装配有运送用的侧轨21。
如图3、图4所示,盖体30具备:盖本体31,其被压入并嵌合于容器本体1的开口了的正面2内;表面板33,其覆盖该盖本体31的开口了的正面;以及密封封固用的密封垫片35,其介于容器本体1的正面2内周与盖本体31之间,盖本体31的周壁接触容器本体1的开口了的正面2的内周。盖本体31基本上形成为底较浅的截面大致碟形,在内部设有多个增强用、安装用的肋条,且在为与半导体晶片W相向的相向面的里面,装配有弹性地保持半导体晶片W的前方固持件32。
在盖本体31的里面周缘部凹入形成有框形的嵌合槽,压接于容器本体1的正面2内周的密封垫片35紧嵌于该嵌合槽内。另外,在盖本体31的周壁的上下两侧部,贯穿而穿孔有与容器本体1的上锁穴相向的上锁机构36用的进出孔。
表面板33形成为横长的正视矩形,且设有多个加强用、安装用的肋条、螺纹孔等。在该表面板33的两侧部,分别穿孔有上锁机构36用的操作孔34。另外,密封垫片35例如将耐热性、耐气候性等优秀的聚酯类、聚苯乙烯类、聚烯烃类的热可塑性弹性体等作为成形材料成形为能够弹性变形的框形。
上锁机构36具备以下部分而构成,且介于盖本体31与表面板33之间:左右一对旋转板,其分别被轴支撑于盖体30的盖本体31的左右两侧部,通过从外部贯穿表面板33的操作孔34的装载端口81的操作键而被旋转操作;多个进退移动板,其随着各旋转板的旋转而在盖体30的上下方向上滑动;以及多个上锁爪,其随着各进退移动板的滑动而从盖本体31的进出孔进出以接合和脱离容器本体1的上锁穴。
气体置换单元40如图1、图2、图4~图6、图11~图18所示,具备以下部分而构成:与容器本体1的弯曲的背面壁18相向且贮留从供气阀10流入的吹扫气体的纵长的壳体41;覆贴于该壳体41的正面42的盖52;介于这些壳体41与盖52之间的通气性的多个过滤器56;以及从内侧下方与容器本体1的顶板16相向的整风板57。
壳体41使用既定的成形材料成形为底浅且稍微弯曲的截面碟形,换言之,底浅且稍微弯曲的箱形,正面42纵长地开口且朝向容器本体1的正面2方向、半导体晶片W方向。作为该壳体41的成形材料,虽不特别限定,但例如可列举环烯聚合物、环烯共聚物、聚丙烯、聚碳酸酯等。其中,在对壳体41要求透明性、高屏障性、低杂质特性等的情况下,优选地使用环烯聚合物、环烯共聚物。
根据需要,对壳体41的成形材料添加碳黑、乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、碳纳米纤维等。对于壳体41,还能够通过聚噻吩、聚吡咯等导电性高分子来进行表面处理,或者涂布导电性涂料来赋予导电性。在该情况下,从谋求静电消散的观点来看,优选对容器本体1、供气阀10、偏移适配器12一同赋予导电性,壳体41的表面电阻值在103~1012Ω的范围内。
如图11~图15等所示,壳体41在容器本体1的上下方向上延伸,弯曲的凹凸背面壁形成为能够与容器本体1的弯曲的背面壁18的至少大部分相向的大小,与容器本体1的背面壁18相向且在与其内表面之间划分气体流通路径60用的空隙43。该壳体41部件的内部被划分为邻接的左右一对贮留空间44,各贮留空间44纵长地形成,贮留空间44作为腔室使从供气阀10流入的吹扫气体稳定,或者发挥消音效果。
在一对贮留空间44的上下部之间,能够视觉辨认半导体晶片W的带肋条45的观察窗46纵长地划分形成,一对贮留空间44的上部之间47连通。该一对贮留空间44的上部之间47作为流路使从供气阀10流入的吹扫气体从贮留空间44流通至邻接的贮留空间44,以使吹扫气体的压力相等,使从贮留空间44吹出的吹扫气体的量均等的方式起作用。
一对贮留空间44的下部之间48形成为细通道形,连结并加强邻接的贮留空间44和贮留空间44。另外,在观察窗46的周缘部的两侧上方,分别突出形成有指向后方的卡合片49,该多个卡合片49通过卡止件由从容器本体1的背面壁18突出到前方的一对卡止片19夹持卡止。通过该卡合片49的卡止,将气体置换单元40的上部牢固地支撑固定于容器本体1的背面壁18。
从壳体41的下部两侧,与贮留空间44连通的吹扫气体用的流通筒部50分别朝下方突出形成,各流通筒部50形成为圆筒形且通过弹性的密封部件51无间隙地嵌合连接于底板6的安装孔7内的偏移适配器12的上部,来自供气阀10的吹扫气体流入各流通筒部50。密封部件51例如由耐热性、耐气候性、耐药品性等优秀的氟类成形材料成形为中空的凸字形等。
盖52如图12、图14、图16、图17等所示,使用具有可挠性的既定材料形成为与壳体41对应的形状,利用热熔敷、超声波熔敷等方法无间隙地覆贴于壳体41的开口了的正面42的周缘部整个周围。作为该盖52的材料,虽不特别限定,但例如可列举环烯聚合物、环烯共聚物、聚丙烯、聚碳酸酯等的成形品、板片。其中,在对盖52要求透明性、高屏障性、低杂质特性等的情况下,具有1~1.5mm厚度的环烯聚合物、环烯共聚物制成的板片、膜是最佳的。
根据需要,对盖52的成形材料添加碳黑、乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、碳纳米纤维等。对于盖52,还能够与壳体41同样,通过聚噻吩、聚吡咯等导电性高分子来进行表面处理,或者涂布导电性涂料来赋予导电性。
导电性高分子由于能够确保透明性、视觉辨认性,故在要求这些透明性、视觉辨认性的情况下是最佳的。另外,在对盖52赋予导电性的情况下,从谋求静电消散的观点来看,优选对容器本体1、供气阀10、偏移适配器12一同赋予导电性,盖52的表面电阻值在103~1012Ω的范围内。
盖52以与壳体41的划分构造对应的方式被划分为邻接的左右一对盖区域53,各盖区域53纵长地形成且覆盖壳体41的贮留空间44。在一对盖区域53之间,贯穿形成有与壳体41的观察窗46对应的切缺54,邻接的盖区域53和盖区域53的上部之间连结并一体化,在各盖区域53的纵横方向上,使壳体41内的吹扫气体向容器本体1的正面2方向吹出并与半导体晶片W接触的多个吹出孔55排列且穿孔。
切缺54纵长地形成,通过热熔敷、超声波熔敷等方法无间隙地覆贴于从观察窗46的周缘部朝前方突出的肋条45。另外,多个吹出孔55在大范围内以吹扫气体吹出并与多片半导体晶片W接触的方式例如在各盖区域53的纵横方向上以m×n的矩阵排列,各吹出孔55穿孔为正面圆形、椭圆形、矩形、多边形、槽孔等既定形状。
具体而言,排列并穿孔为φ2-10mm间距、φ4-10mm间距、φ6-10mm间距,φ3冲孔金属网状,或者多列排列并穿孔为2×4的长孔-10mm间距、3×8的长孔-10mm间距、4×12的长孔-10mm间距,框格形等。
在多个吹出孔55之中,最下层和最上层的吹出孔55以外的吹出孔55从防止吹扫气体滞留的观点来看以吹扫气体在多片半导体晶片W之间流动的方式被调整穿孔位置。与此相对,最下层的吹出孔55从防止向下流的洁净空气和吹出的吹扫气体的混合的观点来看,以吹扫气体不接触最下层的半导体晶片W的下表面的方式被调整穿孔位置。另外,最上层的吹出孔55的穿孔位置为了防止洁净空气和吹出的吹扫气体的混合,以吹扫气体不接触最上层的半导体晶片W的上表面的方式被调整。
各过滤器56如图16等所示,使用具有可挠性、透明性、或半透明性的既定材料形成为与盖52对应的纵长,且通过热熔敷、超声波熔敷等方法无间隙地覆贴于与壳体41的正面42相向的盖52的里面,具体而言,各盖区域53的周缘部及各吹出孔55的周缘部,以除去贮留于壳体41的吹扫气体中的污染物质。作为过滤器56的材料,虽不特别限定,但例如聚丙烯、聚酯、无纺布、尼龙66、萨然树脂(Saran)纤维的组合是符合的。
此种过滤器56不仅是各盖区域53的周缘部,还熔敷于各吹出孔55的周缘部,因而在被供给吹扫气体的情况下,不会向前后方向等晃动,能够防止颗粒物的产生、颗粒物对基板收纳容器内的入侵。
整风板57如图1、图2、图5、图6、图18所示,使用聚碳酸酯、聚丙烯等成形材料成形为后部弯曲为半圆状的平板,且被水平地支撑固定于能够支撑虚设晶片的最上层的一对支持片3、壳体41的上部。
整风板57形成为与容器本体1的顶板16对应的大小,且从上方与最上层的半导体晶片W相向。从整风板57的表面的前部到中央部,使洁净空气分流到左右,或者使来自左右的洁净空气合流的引导件58屈曲形成为平面V字形,该引导件58的屈曲部指向容器本体1的背面壁18、壳体41方向。
此种整风板57如图1、图2所示,与容器本体1的顶板16的内表面相向,并且在与该顶板16的内表面之间划分间隙59,该间隙59和容器本体1的背面壁18的内表面与壳体41之间的空隙43连通,这些间隙59和空隙43将位于容器本体1的基板收纳区域5外侧的洁净空气用的气体流通路径60形成为截面倒L字形。
在上述构成中,在想要使用EFEM 80置换为吹扫气体,将基板收纳容器的容器本体1内的相对湿度均一地降低到一定水准以下的情况下,在将基板收纳容器的容器本体1搭载于EFEM 80的装载端口81,并从该容器本体1的正面2卸下盖体30之后,从EFEM 80的顶部的风扇过滤器单元82朝地板方向使大量的洁净空气向下流,并且从容器本体1的外部到内部以高压供给吹扫气体。
于是,洁净空气的一部分流入容器本体1的开口了的正面附近的下方,从容器本体1的内部下方的前方到后方,依次流过容器本体1的背面壁18侧的气体流通路径60、以及容器本体1的顶板16侧的气体流通路径60,在通过整风板57的引导件58的分流作用沿容器本体1的左右方向分流之后,被沿容器本体1的外部左右方向排气(参照图1)。
此时,洁净空气的一部分并非直接被排气到容器本体1的正面外部,而是沿容器本体1的正面外部的左右方向分开而被排气,因而被来自风扇过滤器单元82的洁净空气推回,且再次流入容器本体1内的情况较少。
另外,根据EFEM 80的使用、环境,虽然洁净空气的一部分也流入容器本体1的开口了的正面附近的上方,但该情况下的洁净空气通过整风板57的引导件58的合流作用在引导件58的后方合流,依次流过容器本体1的顶板16侧的气体流通路径60及容器本体1的背面壁18侧的气体流通路径60,在从容器本体1的内部下方的后方流动到前方之后,被排气到容器本体1的正面外部(参照图2)。
另一方面,吹扫气体从容器本体1的供气阀10流入并贮留于气体置换单元40的壳体41,通过过滤器56从盖52的多个吹出孔55沿容器本体1的开口了的正面2方向分别吹出,且从多片半导体晶片W之间的后部朝前部方向一边接触一边流动。通过该吹扫气体的流动,容器本体1内的空气被排气到容器本体1的正面外部,容器本体1内的相对湿度降低到一定水准以下。
在该流动时,吹扫气体以与最下层的半导体晶片W的上表面和最上层的半导体晶片W的下表面接触的方式流动,由于不与最下层的半导体晶片W的下表面和最上层的半导体晶片W的上表面接触(参照图1、图2),故不与在容器本体1内流动的洁净空气冲突,不会与洁净空气混合并产生停滞S。
根据上述构成,由于使吹扫气体从容器本体1的背面壁18侧的较大区域向正面方向流动,故防止与洁净空气的冲突、停滞S,能够将容器本体1内效率良好地置换为吹扫气体。另外,除了气体置换单元40的下部之外,壳体41的上部也被支撑固定于容器本体1,故即使从容器本体1的外部对内部以高压供给吹扫气体,或者以高速运送基板收纳容器,振动、加速度起作用,也不会有气体置换单元40的上部前后左右地晃动,气体置换单元40的姿势变得不稳定的情况。从而,气体置换单元40的吹出孔55的位置不会从最初的设定位置偏离,因而能够将容器本体1内的空气效率良好地置换为吹扫气体。
另外,在想要使用EFEM 80置换为吹扫气体,以将基板收纳容器的相对湿度均一地降低至一定水准以下的情况下,由于能够使来自顶部的大量洁净空气以绕过基板收纳区域5的方式从容器本体1的内部下方经由气体流通路径60,从容器本体1的正面上方排气到外部,故不会有洁净空气流入开口了的正面附近的下方并与吹扫气体冲突,产生停滞S的情况。由此,能够使吹扫气体达到容器本体1的正面附近的下方,以有效率地置换,或者使容器本体1内的下部及其以外的剩余部分的相对湿度均一,因而能够将容器本体1内的相对湿度均一地降低至一定水准以下。
另外,由于能够使来自顶部的大量洁净空气从容器本体1的气体流通路径60经由内部下方,从容器本体1的正面下方排气到外部,故不会有洁净空气流入容器本体1的开口了的正面附近的上方并与吹扫气体冲突,产生停滞S的情况。由此,能够使吹扫气体达到容器本体1的顶板16和最上层的半导体晶片W的较大空间,以有效率地置换,或者使容器本体1内的上部及其以外的剩余部分的相对湿度均一化,因而能够将容器本体1内的相对湿度均一地降低至一定水准以下。
另外,若使覆盖壳体41正面42的盖52并非熔敷,而是通过粘着等而是能够卸下的,则能够配合半导体的制造工序容易地选择具备最佳的吹出孔55的盖52。另外,由于通过偏移适配器12及密封部件51连接供气阀10和壳体41的流通筒部50,故即使例如供气阀10和壳体41的流通筒部50脱离而偏心,也能够将它们可靠地连接固定。另外,若使用弹性的密封部件51,则能够谋求连接固定的便利,或者容易形成密封件。
另外,在气体置换单元40之中,若分别利用导电性的材料形成壳体41和盖52,则能够使静电消散。从而,能够有效地防止气体置换单元40因吹扫气体的喷出所伴随的振动而带电,颗粒物增加,能够通过该防止颗粒物的增加来有效地排除半导体晶片W的污染风险。而且,由于能够从容器本体1和气体置换单元40的接触部(卡合片49等)将带电的静电通过容器本体1接地到外部,故能够进一步减少颗粒物。
接着,图19~图22示出本发明的第2实施方式,在该情况下,将气体置换单元40的壳体41的开口了的正面42朝向容器本体1的弯曲的背面壁18方向,且将壳体41的封闭的背面壁朝向容器本体1的正面2方向,在壳体41的封闭的背面壁并列穿孔多个吹出孔55,且利用无吹出孔的盖52覆盖壳体41的正面42。
对容器本体1和气体置换单元40分别赋予导电性,在容器本体1的背面壁18、壳体41的上部两侧、盖52的上部两侧的至少任一者,设置有使容器本体1和气体置换单元40接触导通的小型接触突起61。
盖52以与壳体41的划分构造对应的方式被分割为邻接的左右一对盖区域53,各盖区域53纵长地形成且覆盖壳体41的贮留空间44。其他构成与上述实施方式相同,故省略说明。
在本实施方式中也能够期待与上述实施方式同样的作用效果,而且,由于在壳体41的背面壁而非盖52穿孔多个吹出孔55,故显然能够谋求气体置换单元40的构成的多样化。
此外,上述实施方式中的多个支撑片3可以一体成形于容器本体1的两侧壁的内表面,还可以装卸自如地从后方定位装配于容器本体1的两侧壁的内表面。另外,虽然在上述实施方式中使单个气体置换单元40与容器本体1的背面壁18相向,但还可以使多个气体置换单元40与容器本体1的背面壁18相向,在该多个气体置换单元40之间形成间隙,并将该间隙作为实现半导体晶片W的视觉辨认的观察窗46。
另外,可以将壳体41形成为能够与容器本体1的背面壁18的整个面相向的大小,还可以形成为能够与容器本体1的背面壁18的一部分相向的大小。另外,可以使一对贮留空间44的下部之间48连通,还可以使一对贮留空间44的上下部之间连通。
另外,虽然使观察窗46的周缘部的两侧上方的卡合片49与从容器本体1的背面壁18突出的卡止片19卡止,使容器本体1的背面壁18支撑固定气体置换单元40的上部,但丝毫不受此限定。例如,也可以使观察窗46的周缘部的两侧中央的卡合片49与从容器本体1的背面壁18突出的卡止片19卡止,使容器本体1的背面壁18支撑固定气体置换单元40的中央部,还能够使卡合片49从观察窗46的周缘部两侧的上方和中央部分别突出,使容器本体1的背面壁18支撑固定气体置换单元40的上部和中央部。
另外,还能够从壳体41的下部一侧突出形成吹扫气体用的流通筒部50,并将该流通筒部50隔着密封部件51嵌合连接于偏移适配器12的上部。在供气阀10和壳体41的流通筒部50同心的情况下,还能够省略偏移适配器12和密封部件51。
另外,能够将壳体41的流通筒部50形成为多边形等各种形状。另外,能够使壳体41的两侧部支撑一边向容器本体1的侧壁后部方向倾斜一边延伸的整流部件,使各整流部件的前端部隔着间隙接近容器本体1的侧壁后部的内表面,将该间隙作为洁净空气用的气体流通路径60,或者作为使用洗净液的洗净用的流通路径。而且,还可以使盖52为使用各种树脂的树脂成形品,而非可挠性的板片。
产业上的利用可能性
本发明所涉及的基板收纳容器用于半导体、液晶显示器等的制造领域。
符号说明
1 容器本体
2 正面
3 支撑片
5 基板收纳区域
6 底板(底部)
7 安装孔
10 供气阀
13 排气阀
16 顶板(顶部)
18 背面壁
19 卡止片
30 盖体
36 上锁机构
40 气体置换单元
41 壳体(壳体部件)
42 正面
43 空隙
44 贮留空间
46 观察窗
47 一对贮留空间的上部之间(多个贮留空间的上部之间)
48 一对贮留空间的下部之间(多个贮留空间的下部之间)
49 卡合片
50 流通筒部
52 盖(盖部件)
53 盖区域
54 切缺
55 吹出孔
56 过滤器(过滤器部件)
57 整风板(整风板部件)
59 间隙
60 气体流通路径
61 接触突起
80 EFEM
82 风扇过滤器单元
S 停滞
W 半导体晶片(基板)。
Claims (9)
1.一种基板收纳容器,其具备:容器本体,其能够收纳多片基板;供气阀,其从该容器本体的外部对内部供给基板用保护气体;以及气体置换单元,其将来自该供气阀的基板用保护气体吹出到容器本体的内部,将容器本体形成为前方开口盒并将供气阀安装于其底部后方,其特征在于:
气体置换单元包含贮留从供气阀流入的基板用保护气体的壳体部件、以及覆盖该壳体部件的开口面的盖部件,将壳体部件的下部以基板用保护气体流通的方式连接于供气阀,在壳体部件和盖部件中的任一者设有将壳体部件内的基板用保护气体向容器本体的正面方向吹出的多个吹出孔。
2.根据权利要求1所述的基板收纳容器,其特征在于,将气体置换单元的壳体部件的开口面作为正面,使该壳体部件的开口了的正面朝向容器本体的正面方向,利用盖部件覆盖壳体部件的正面,且在该盖部件设有多个吹出孔。
3.根据权利要求2所述的基板收纳容器,其特征在于,能够将多片基板在上下方向上排列并收纳于容器本体,对该容器本体的至少背面壁赋予透明性,
使气体置换单元的壳体部件在容器本体的上下方向上延伸并使其大小为能够与容器本体的背面壁的至少大部分相向的大小,将壳体部件的内部划分为多个贮留空间,在该多个贮留空间之间形成基板视觉辨认用的观察窗,并且将多个贮留空间的上部之间和下部之间中的至少一者以基板用保护气体流通的方式连通,
在气体置换单元的盖部件,形成与壳体部件的观察窗对应的切缺,并在盖部件的纵横方向上排列多个吹出孔。
4.根据权利要求1、2、或3所述的基板收纳容器,其特征在于,使容器本体的内部支撑气体置换单元的壳体部件的上部和中央部中的至少任一者。
5.根据权利要求2、3、或4所述的基板收纳容器,其特征在于,气体置换单元以在与容器本体的背面壁内表面之间形成空隙的方式配置,包含在容器本体的底部和顶部之中,至少在与顶部之间划分间隙的方式相向的整风板部件,将该整风板部件所划分的间隙与空隙连通以作为气体流通路径,以基板用保护气体不接触位于最下方的基板的下表面的方式调整在盖部件的多个吹出孔之中下方的吹出孔的位置。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的基板收纳容器,其特征在于,以基板用保护气体不接触位于最上方的基板的上表面的方式调整气体置换单元的多个吹出孔之中上方的吹出孔的位置。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的基板收纳容器,其特征在于,利用导电材料形成气体置换单元,能够通过该气体置换单元的与容器本体的连接部将气体置换单元的静电接地到容器本体的外部。
8.根据权利要求1至8中的任一项所述的基板收纳容器,其特征在于,利用导电材料形成气体置换单元并使其表面电阻值为103~1012Ω的范围内。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的基板收纳容器,其特征在于,气体置换单元包含介于壳体部件与盖部件之间的通气性的过滤器部件。
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