TW200303066A - Wafer carrier door with form fitting mechanism cover - Google Patents

Description

200303066 邊h,:發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種晶圓容器，更精確言之，係有關於 可封閉晶圓外殼，其具有設有鎖存機構之門。 【先前技術】 半導體晶圓處理成爲完工電子零件，典型地需要許多處 理步驟，於這些步驟中，晶圓必須被操作與處理。晶圓係 非常有價値的，且極端細緻並易於被物理與電震所損壞。 此外，成功之較高產能處理需要最大程度的淸潔，沒有微 粒與其他之污染物。其結果，已發展專用化之容器或載具， 以供在處理、操作與運輸期間使用。這些容器保護晶圓不 受物理及電動損害的風險，且可被密封而保護晶圓不受污 染。該種晶圓載具或容器一般包括一外殼，具有多數的晶 圓固持架於內側。容器之一側係被開啓以供進入，且係由 一門所封閉。門具有鎖存機構以使之固著地保持與密封於 定位。一般，鎖存機構被包覆，以使保護其不受損壞及意 外地啓動。 雖然晶圓外殻均被使用在淸潔環境中，經過一段時間 後，微粒污染物聚積在外殻上與外殻中，微粒污染物係經 由在外殼部件之間的摩擦接觸及在外殼裝載與卸載晶圓之 作業中所產生。依此，晶圓容器的重要特徵係其必須可被 完全洗淨，以確保維持處理淸潔。一般以液體溶液完成淸 潔，且以壓縮空氣或其他氣體事後乾燥部件。 要有效地淸潔晶圓載具中，鎖存機構外殼係特別困難 5 3 ] 2/發明說明書(補件)/92-04/92】00908 200303066 的。在習知技術載具中，諸如N y s e t h及Κ ι· a m p 〇 t i c h之美 國專利號碼5,9 1 5,5 62及Mi kkel sen等人之美國專利號碼 5，9 5 7，2 9 2中所示的載具，每一該專利將完全於此配合參 考’鎖存機構均位於門中的空穴內，該空穴係由平坦面板 所覆蓋°雖然該種外殼協助隔離及容納自鎖存機構本身產 生之微粒’但限制進入鎖存機構區域之淸潔與乾燥。此外， 環繞鎖存機構形成具有相對應地大內部表面區域之相對大 的空穴。有限入口及大表面區域與容積面積的組合，在外 殻於定位時，不易達成有效之淸潔與乾燥機構區域。而且， 大空穴亦相對應地保留較大量的微粒或其他污染材料。其 結果’至少需要拆解部份的機構外殼。此係沈悶及勞力密 集過程，會導致生產流程之無效率及延遲。依此，需要一 種機構外殻，允許增加進入機構組成件內的入口，且在外 殼內側具有減少之表面區域。 減少鎖存外殻之內部表面區域的一種方式，係經由順應 外殻至其所保護之鎖存組成件，來除去不必要之區域。在 PCT申請案號碼WO 0 1 /04 022 A1中，揭示一種晶圓載具， 具有更緊密地順應鎖存機構之外形的鎖存機構蓋部。所揭 示之機構蓋部不覆蓋整體鎖存空穴，而係僅覆蓋鎖存臂、 動作平移機構，及一部份手動把柄。所揭示之機構外蓋僅 順應一部份之鎖存臂的一側之鎖存臂外形。因而，在機構 蓋部下方，特別是在鎖存臂與門邊界之間的區域，不必要 地獲取太大區域。在機構蓋部於定位中時，這些區域仍然 困難淸潔與乾燥。 6 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 此外，由先前之鎖存機構與鎖存機構蓋部的設計，製 造、及其次之組合與拆解晶圓載具門，有時係極複雜的。 典型地’鎖存機構組成件均被形成在門底盤中之結構所保 持與導引。在該種設計中，機構蓋部僅作用以覆蓋鎖存組 成件’且不作用以導引或橫向地保持組成件。在該種設計 中，一般必須在門底盤本身上形成供鎖存組成件用之保持 與導引結構。這些結構困難形成，添加複雜性至門底盤， 且可複雜化組合與拆解過程。 所需要的’是克服習知技術設計的困難之改良的晶圓容 器與門。 【發明內容】 本發明係一種晶圓容器及改良之門。門具有鎖存機構蓋 部’保持及導引鎖存機構組成件。鎖存機構蓋部係適合安 裝至鎖存機構之形狀，因而將機構蓋部下方獲致之門底盤 表面區域減至最少，且因而減少微粒及其他污染物被保持 在門結構中之數量。鎖存機構蓋部之保持與導引功能，可 消除在門底盤上之導引與保持結構的需要，因而簡化了門 之製造、組合與拆解。此外，鎖存機構蓋部可具有多數之 孔口 ’提供進入下方區域的淸潔入口。 因而，本發明一般包含一種晶圓容器與門。門一般包含 設有至少一鎖存機構之門底盤。鎖存機構具有至少一可滑 動鎖存臂。鎖存機構蓋部被裝設在鎖存機構上方，且蓋部 包含實質上覆蓋鎖存機構的面板部份，及面對顧存機構之 內部表面。一對間隔開之導引部份，自鄰近於鎖存臂之面 7 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 板部份的內部表面突出。鎖存臂係縱向可滑動地被裝設在 導引部份之間，且導引部份適合滑動地導引及定位鎖存臂。 本發明之目的與優點係提供保護鎖存機構部件之鎖存 機構蓋部。 本發明之λ —目的與優點係保持與導引鎖存機構部件之 鎖存機構蓋部。 本發明之另一目的與優點係在蓋部被維持於定位時，允 δ午淸潔與乾燥盖部下方區域之鎖存機構蓋部。 本發明之再另一目的與優點係提供設有孔口之鎖存機構 盍部’形成開敞結構之機構蓋部，改良位於機構蓋部下方 之門部份的淸潔能力。 本發明之額外目的、優點、及嶄新特色，部份將於下述 之說明中顯現，且部份對習於本技藝者在檢視下述或由本 發明的貫際應用中學習之後，將可很淸楚。經由在申請專 利範圍中特別指出的方法與組合，可實現與獲得本發明之 目的與優點。 【實施方式】 所附圖式敘述本發明之晶圓容器的具體例、及其之特色 與組成件。有關於所參考之前部與背部、右部與左部、頂 部與底部、上部與下部、及水平與垂直之描述，均僅係便 於說明’而非限制本發明或其之組成件於任一位置或空間 定向。任何在所附圖式與此一說明中指出的尺寸，可因設 計而變化’且在不離本發明之範疇下，預定使用本發明之 具體例。 8 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 首先參照圖1，晶圓容器1 0被敘述位於自動處理設 上。晶圓容器i 0具有由聚碳酸酯塑膠建構之外殼部任 且該外殻具有頂部1 6、底部1 8、一對相對側部2 0與 及背部24。門26經由封閉外殻部份1 4之開啓前部 接進入門凹口 30內，而完成整體外殻。晶圓支架32 提供以支承半導體晶圓（未被敘述）於外殼1 4內。被 至外殼底部1 8之外部表面的運動聯結器3 4，係被提 使用期間協助容器的自動操作，且提供在處理期間用 位外罩中的晶圓之參考數據。自動化升降凸緣3 6被裝 外殻頂部1 6之外部表面上，且係被提供在使用期間協 器10的運輸及自動操作。 參照圖2，敘述本發明之晶圓載具門2 6。門2 6 —般 門底盤38、鎖存機構40、42、及鎖存機構蓋部44、 圖2亦指出被應用至晶圓載具門26的x-y-z坐標的相 向（供參考目的之用）。於此之任何移動或限制組成例 軸方向、y軸方向、或Z軸方向，或是繞著X軸、y軸 Z軸旋轉，均係相關於這些坐標軸。在被安裝在容器 的、y軸係定向在門2 6上的頂部至底部，X軸被定向 於y軸且並排在門2 6上，z軸係垂直於X軸與y軸且 向在垂直於由門2 6所形成的平面。 門底盤3 8可由任何適合供晶圓載具用之材料所形f 如聚碳酸酯塑膠，且一般地包含形成門外部表面5 0之 本體部份4 8。凹口 5 2、5 4可被提供在門底盤3 8中， 承接鎖存機構40、42。 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 備12 >14, .22、 28配 均被 裝配 供在 以定 配在 助容 包含 4 6 〇 對方 :在X 、或 10上 垂直 被定 交，諸 平面 以供 9 200303066 每一鎖存機構4 0、4 2 —般包含啓動部份5 6 ’及一或更 多之可橫向滑動鎖存臂5 8。雖然啓動部份5 6於此被敘述 爲旋轉凸輪構件，亦可使用可施加線性滑動運動至鎖存臂 5 8的任何其他適合構件或機構，包含諸如敘述於P CT申請 案號碼WO 0 1 /04022 Α1中的齒條齒輪機構。適合供使用 在本發明中之凸輪操作鎖存機構的進一步細部，均揭示在 共同再審美國專利申請案 1 0/3 0 7,8 94，1 0/3 1 7,023及 10/31 8，3 74中每一均相同地由本發明擁有者所擁有，且每 一均將於此聯合參考。 在所述具體例中，每一鎖存臂5 8具有凸輪隨動器部份 60，於凸輪部份66處結合凸輪構件64之周邊62。每一鎖 存臂5 8具有在相對於凸輪隨動器部份60之末端處的鎖存 部份6 8。當凸鍵（未示於圖）被崁入凸鍵槽7 0內且旋轉 時，凸輪隨動器部份6 0沿著凸輪部份6 6滑動。由於凸輪 構件6 4之形狀，鎖存臂5 8均徑向地平移在y軸方向中， 延伸或縮回鎖存部份68通過鎖存開口 72。鎖存部份68均 被晶圓容器1 0中的鎖存插座7 4所承接，允許門2 6被固著 於定位。 現在參照圖2至4，敘述本發明之鎖存機構蓋部44之具 體例。雖然爲了簡化之目的，下列之說明係僅針對鎖存機 械蓋部44，但該說明可應用至圖2中所敘述的任一鎖存機 械蓋部4 4、4 6。圖3敘述自門2 6外部觀看之鎖存機械蓋 部44 ’且圖4敘述自門26內部觀看之鎖存機械蓋部44。 鎖存機構蓋部44 一般包含面板部份76與突出導引部份 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 1( 200303066 7 8。鎖存機構蓋部4 4亦可包含周圍框架8 〇，用以附接蓋 部44至門底盤38。可提供凸鍵開口 82，使凸鍵可被嵌入 凸鍵槽7 0內。 如所述，面板部份7 6實質上係與鎖存機構4 0共同延伸 並將之覆蓋。於此敘述之肋8 4形式的突出導引部份7 8， 鄰近於鎖存臂5 8向下地延伸。雖然於此被敘述爲肋8 4， 可易於了解，依據本發明，可提供多種其他形式的導引部 份7 8，包含多數之突出柱或其他結構。每一突出導引部份 78可具有一或更多之與鎖存臂58滑動地接觸之承載表面 8 6。這些承載表面8 6作用以導引及定位鎖存臂5 8，以及 限制鎖存臂5 8在X軸方向之橫向移動。面板部份7 6之內 部表面8 8面對鎖存臂5 8，且可具有與鎖存臂5 8滑動地接 觸之一部份。因而，面板部份7 6作用以保持與限制鎖存臂 58在ζ軸方向中之移動。突出導引部份78與面板部份76 之內部表面8 8 —起界定供每一鎖存臂5 8用之槽道9 0。 面板部份76包含覆蓋鎖存機構40之啓動部份56的中心 部份92。中心部份92具有面對鎖存機構40之啓動部份56 的內部表面94，包含凸輪構件64。承載部份96可滑動地 接觸凸輪構件64，保持凸輪構件64於定位且預防在ζ軸 方向中的移動。向下突出肋98可被提供在中心部份92之 周邊處，以形成啓動機構外殻1 〇〇。此一啓動機構外殻1 〇〇 與槽道 90 —起形成供鎖存機構40用之完整鎖存外殻 104。此一鎖存外殻104基本上係適合安裝至鎖存機構40 之外形。

312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 U 200303066 當然，必須了解鎖存機構4 〇可採用多種可選擇形式與組 態’包含如前所述的變化啓動機構之形式，以及單一或任 何其他數量之鎖存臂。本發明之鎖存機構蓋部，可被應用 至任何該種可選擇組態。 再次寥照圖2至4，可提供周圍框架8 〇以使附接機構蓋 部44至門底盤38。在本發明之另一觀點中，周圍框架8〇 與鎖存外殼104 —起界定多數之孔口 1〇6。孔口 1〇6實質 上提供被鎖存機構蓋部4 4以及鎖存機構4 0本身所覆蓋之 門底盤3 8的所有區域之用以淸潔的入口。以孔口 1 〇 6，或 排除周圍框架8 0 ’鎖存機構蓋部4 4可具有開敞構造。此 一開敞構造設計敞開鎖存外殼區域，且提供易於進入淸潔 及乾燥位於鎖存機構蓋部下方的門2 6部份。較佳的，孔口 1 0 6具有集合區域，至少大部份的集合區域係位於鎖存機 構蓋部下方4 4，而非實質上裝設在鎖存機構4 〇的直接上 方。在一較佳具體例中，孔口可爲至少2平方英吋面積。 參照圖2、4與5，揭示鎖存機構蓋部4 4的進一步具體 例。在此一具體例中，鎖存外殻部份1 〇 8實質上與鎖存機 構4 〇共同延伸且適合安裝至該機構4 0。鎖存外殻部份1 〇 8 係由周圍框架8 0及凹口部份1 1 〇所界定。凹口部份1 ! 〇 具有內部表面11 2，當鎖存機構蓋部4 4被附接至門底盤3 8 時’內部表面1 1 2比鎖存外殻部份1 〇 8之內部表面1 1 4被 裝設更接近於門底盤3 8。重要的，凹口部份1 1 〇係均由堅 硬材料所形成，且於此一具體例中不具有孔口。如前所述， 肋8 4可被提供以導引及保持鎖存機構組成件。可選擇的， 12 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 凹口部份1 1 0可被充分地凹下，使得鎖存外殼部份1 〇 8之 側部部份1 1 6的內部表面可被放置以導引及橫向地保持鎖 存臂58。 雖然前述說明含有許多特殊性，這些不應被分析爲限制 本發明之範疇，而僅係提供某些本發明之目前較佳具體例 的示範。因而，本發明之範疇應由下述申請專利範圍及其 之法定等效物所決定，而非由所示之範例決定。 【圖式簡單說明】 圖1係晶圓容器與門之立體圖； 圖2係依據本發明之晶圓載具門的放大立體圖； 圖3係自外部觀看之本發明的鎖存機構蓋部之立體圖； 及 圖4係自內部觀看之本發明的鎖存機構蓋部之立體圖。 圖5係自外部觀看之本發明的鎖存機構蓋部之進_步具 體例的立體圖；及 圖6係自內部觀看之圖5的鎖存機構蓋部之立體圖。 【元件符號說明】 10 晶圓容器 12 自動處理設備 14 外殼部份 16 頂部 18 底部 20 相對側部 22 相對側部 13 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 2 4 背部 26 門 28 開啓前部 30 門凹口 3 2 晶圓支架 34 運動聯結器 36 自動化升降凸緣 38 門底盤 40 鎖存機構 42 鎖存機構 44 鎖存機構蓋部 46 鎖存機構蓋部 4 8 平面本體部份 50 門外部表面 5 2 凹口 54 凹口 5 6 啓動部份 58 橫向可滑動鎖存臂 60 凸輪隨動器部份 6 2 周邊 64 凸輪構件 66 凸輪部份 6 8 鎖存部份 7 0 凸鍵槽 7 2 鎖存開口 14 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 74 鎖 存 插 座 7 6 面 板 部 份 7 8 突 出 導 引 部 份 80 周 圍 框 架 82 凸 鍵 開 □ 84 肋 86 承 載 表 面 8 8 內 部 表 面 90 槽 道 92 中 心 部 份 94 內 部 表 面 96 承 載 部 份 98 向 下 突 出 肋 1 00 啓 動 機 構 外 殼 1 04 鎖 存 外 殻 106 孔 □ 1 08 鎖 存 外 殼 部 份 110 凹 □ 部 份 112 內 部 表 面 114 內 部 表 面 116 側 部 部 份 15 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908

Claims (1)

1. 200303066 拾、申請專利範圍 1 . 一種晶圓容器，包括 外殼部份，具有至少一頂部、底部、一對相對側部、背 部、開啓前部、及用以封閉開啓前部之門，該門包括： 門底盤； 至少一被裝設在該門底盤上之鎖存機構，該鎖存機構包 含啓動部份，及至少一被可操作地聯結至啓動部份之縱向 可滑動伸長鎖存臂；及 被裝設在該至少一鎖存機構上方之鎖存機構蓋部，該鎖 存機構蓋部包含一面板部份，實質上地覆蓋該鎖存機構且 具有面對該鎖存機構之內部表面，該鎖存機構蓋部進一步 包含一對間隔開之導引部份，自鄰近該至少一鎖存臂部份 之該內部表面突出，該至少一伸長鎖存臂部份係縱向可滑 動地被裝設在該導引部份之間，其中該導引部份均適用以 滑動地導引及定位該鎖存臂部份。 2 ·如申請專利範圍第1項之晶圓容器，其中該鎖存臂部 份係可滑動地接觸至少一部份的該面板部份。 3 ·如申請專利範圍第1項之晶圓容器，其中該鎖存臂部 份係可滑動地接觸至少一部份的每一該向內地突出導引部 份。 4 ·如申請專利範圍第1項之晶圓容器，其中該鎖存機構 蓋部份實質上與該鎖存機構共同延伸。 5 ·如申請專利範圍第1項之晶圓容器，其中該門底盤具 有設有周圍之凹口部份，其中該鎖存機構係被裝設在該凹 16 312/發明說明書(補件)/92-(M/9210090S 200303066 口部份中，且其中，該鎖存機構蓋部進一步包含框架部份， 適用以在該周圍處附接該鎖存機構蓋部至該門底盤。 6 .如申請專利範圍第5項之晶圓容器，其中該框架部份 與該面板部份界定多數之孔口，以提供進入該門底盤與該 鎖存機構之淸潔入口。 7 . —種晶圓容器，包括： 外殼部份，具有至少一頂部、底部、一對相對側部、背 部、開啓前部、及用以封閉開啓前部之門，該門包括： 門底盤； 至少一被裝設在該門底盤上之鎖存機構，該鎖存機構包 含可旋轉凸輪，及被可操作地聯·結至該可旋轉凸輪的一對 縱向地滑動之鎖存臂；及 鎖存機構蓋部，覆蓋該第一鎖存機構，該鎖存機構蓋部 包含一面板部份及多數之突出導引肋，該導引肋被安排使 得界定用以承接該鎖存臂的一對槽道，每一該對鎖存臂係 可滑動地被裝設在分開的該槽道中。 8 ·如申請專利範圍第7項之晶圓容器，其中該鎖存機構 蓋部係實質上與該鎖存機構共同延伸。 9 ·如申請專利範圍第7項之晶圓容器，其中每一該鎖存 臂係可滑動地接觸至少一部份的該面板部份。 1 0 ·如申請專利範圍第7項之晶圓容器，其中每一該鎖存 臂係可滑動地接觸至少一部份的每一導引肋，該導引肋界 定供裝設鎖存臂於其中的槽道。 Π ·如申請專利範圍第7項之晶圓容器，其中該門底盤具 17 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 有設有周圍之凹口部份，其中該鎖存機構係被裝設在該凹 口部份中，且其中，該鎖存機構蓋部進一步包含框架部份， 適用以在該周圍處附接該鎖存機構蓋部至該門底盤。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之晶圓容器，其中該框架部 份與該面板部份界定多數之孔口，以提供進入該門底盤與 該鎖存機構之淸潔入口。’ 1 3 . —種晶圓容器，包括： 外殻部份，具有至少一頂部，底部、一對相對側部、背 部、開啓前部、及用以封閉開啓前部之門，該門包括： 門底盤； 至少一被裝設在門底盤上之鎖存機構，該至少一鎖存機 構包含一伸長、可縱向滑動之鎖存臂；及 鎖存機構蓋部，覆蓋至少一鎖存機構，該鎖存機構蓋部 具有用以導引及橫向地限制該鎖存臂之機構。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之晶圓容器，其中該鎖存機 構蓋部係實質上與該鎖存機構共同延伸。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項之晶圓容器，其中該鎖存機 構蓋部包含覆蓋該鎖存機構之面板部份。 16·如申g靑專利範圍第15項之晶圓容器，其中用以導引 及橫向地限制該鎖存臂之該機構，包含自橫向地鄰近於該 鎖存臂之該鎖存機構蓋部突出的一對導引部份。 1 7 .如申請專利範圍第〗5項之晶圓容器，其中該鎖存臂 係可滑動地接觸至少一部份的該面板部份。 1 8 ·如申請專利範圍第〗5項之晶圓容器，其中該門底盤 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 18 200303066 具有設有周圍之凹口部份，其中該鎖存機構係被裝設在該 凹口部份中，且其中，該鎖存機構蓋部進一步包含框架部 份，適用以在該周圍處附接該鎖存機構蓋部至該門底盤。 1 9 ·如申請專利範圍第1 5項之晶圓容器，其中該框架部 份與該面板部份界定多數之孔口，以提供進入該門底盤與 該鎖存機構之淸潔入口。 2 〇 . —種晶圓容器，包括： 外殻部份，具有至少一頂部、底部、一對相對側部、背 部、開啓前部、及用以封閉開啓前部之門，該門包括： 門底盤； 至少一被裝設在該門底盤上之鎖存機構；及 鎖存機構蓋部，包含一實質上共同延伸且包覆該至少一 鎖存機構的鎖存外殼部份，該鎖存機構蓋部進一步包含用 以附接該鎖存機構蓋部至該門底盤的周圍框架部份，該鎖 存外殻部份與該周圍框架部份界定多數之孔口’用以提供 進入該門底盤與該鎖存機構的淸潔入口。 2 1 . —種晶圓容器，包括： 外殼部份，具有至少一頂部、底部、一對相對側部、背 部、開啓前部、及用以封閉開啓前部之門，該門包括： 門底盤； 至少一被裝設在該門底盤上之鎖存機構；及 鎖存機構蓋部，包含一實質上共同延伸且包覆該至少一 鎖存機構的鎖存外殻部份，該鎖存機構蓋部進一步包含用 以附接該鎖存機構蓋部至該門底盤的周圍框架部份’該鎖 19 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908 200303066 存外殼部份與該周圍框架部份界定多數之凹口區域，且凹 口區域係比鎖存外殼部份被平置接近於門底盤，因而，界 定具有適合安裝形狀之鎖存機構蓋部。 20 312/發明說明書(補件)/92-04/92100908