具有流体密封流路的基板容器制造技术

一种基板容器，包括外罩和形成于外罩上并通过外罩向基板容器内提供流体通路的出入口结构。该出入口结构包括开口和内表面。护孔环位于出入口结构的内表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基板容器。更具体地说，本专利技术涉及包括流体流路的基板容器。
技术介绍
总体上，承载器用于在盘片或晶片加工之前、之中或之后，运输和/或储存批量硅晶片或磁盘。晶片可以加工成集成电路，盘片可以加工成用于计算机的磁性存储盘。这里，术语“晶片”、“盘片”或“基板”可以相互替换使用，除非另外指出，其中任一术语都可以指半导体晶片、磁盘、平面基板以及其它此类基板。将晶片盘加工成集成电路板时通常包含多个步骤，在其中盘片在不同加工地点加工，并且在加工步骤之间储存和运输。由于盘片的脆弱特性和它们易被颗粒或化学品玷污的性质，在此过程中对其进行适当的保护十分重要。晶片容器即被用于提供这种必要的保护。此外，由于盘片的加工总体上是自动化的，所以需要将盘片相对于用于自动移动和插入晶片的加工设备准确定位。晶片容器的第二个目的是在运输过程中牢固地固定晶片盘。术语“晶片容器”、“承载器”、“盒子”、“运输/储存箱”及其类似者，除非另外指出，在这里可以相互替换使用。在半导体晶片或磁盘的加工过程中，微粒的存在或产生会带来十分显著的玷污问题。玷污是公认的造成半导体工业收率损失的最大独立原因。随着集成电路的尺寸持续缩小，可以玷污集成电路的颗粒的尺寸也变得更小，这使得让污染物最小化更加紧迫。颗粒形式的污染物可以由磨损产生，例如承载器与晶片或盘片、与承载器盖或外罩、与储存架、与其它承载器或与加工设备之间的摩擦或刮擦。此外，微粒例如灰尘会通过盖子和/或外罩上的开口或接缝进入外罩。因此，晶片承载器的一个重要功能就是保护其中的晶片远离这种污染物。容器通常设置成把晶片或盘片轴向排列在凹槽中，在凹槽中支承晶片或盘片，并且通过其外周边缘或外周边缘附近支承晶片或磁盘。晶片或盘片可以径向从容器中向上或向后常规地移动。容器可以具有一个有底部开口的壳体，一个锁扣到底部开口上的门，以及一个装在门上的间断承载器。专利号为4,995,430和4,815,912的美国专利公开了这种公知的SMIF晶片盒结构，这两个专利都为本申请的申请人所拥有，皆被引用于此作为参考。此外，晶片承载器组件可以具有前方开口，其具有可锁扣到前方开口上的门，这已被作为FOUPs或FOSBs所公知，并在例如专利号为6,354,601、5,788,082和6,010,008的美国专利中进行了说明，将其全部引用于此作为参考。在某些结构中，底部的盖子或门、前部的门或容器部分具有开口或通路，便于将气体，例如氮气或其它纯净气体，导入和/或排出晶片承载器组件，以置换可能会含有污染物的周围空气。公知容器利用滤塞减少清洗过程中进入容器组件的具体污染物的数量。然而，操作元件，即滤器和密封件壳体之间传统的安装和密封通过刚性塑料壳体或O形环的方式完成。所属
公知的晶片容器也利用各种连接或联结机制将晶片容器的流路流体接通到流体补给件和压力或真空源。这种安装和密封需要结构复杂的特殊构件。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面的改良晶片容器包括具有开放侧面或底部的外罩部分，用于密闭开放侧面或开放底部并形成外罩或容器的门，以及容纳在容器内部的多个晶片支承架。门与外罩部分联结以形成连续外罩，其将晶片承载器或其它基板与周围环境空气隔离。该容器具有至少一个出入口结构，形成外罩的流入和流出流动导管。一个密封护孔环位于出入口结构内与其紧密接合。密封护孔环的外表面与流动导管的内表面形成总体上紧密的密封。在一实施例中，护孔环形成一个流路，例如圆柱形孔腔。在一相关实施例中，护孔环包括一个便于将晶片容器内部体积与用于流体或真空源的管口或水龙头紧密地联结的接触面。护孔环的内部密封表面可以形成流路。可选择地，通过护孔环的流路包括至少一个实质上或全部容纳在其中的操作元件。该操作元件可以是将晶片容器的内部体积联结或界面连接到外部的任何构件、子组件或设备。操作元件的实例包括阀、滤器、传感器、塞子或其结合。操作元件与内密封表面紧密接合。根据一实施例，操作时，护孔环与出入口结构维持密封，防止不期望的化学品或微粒进入晶片容器组件的内部。因此，任何晶片容器内部和外部之间的流体流动被限制穿过由护孔环形成的通路。流体流动的类型包括将清洗气体，例如氮气导入晶片承载器组件的内部。流体流动还可以被操作元件所限制。例如，在操作元件为微粒滤器时，气体通过通路时也必须通过滤器。另一示例性的情况中，操作元件为止回阀，流体流动通过通路时还被限制在一个特定的方向上流动。在一实施例中，通过护孔环的流路包括滤器和止回阀。在该实施例中，同时执行过滤和分配流动方向的功能。在另一示例性实施例中，操作元件为可移动的塞子，在该情况下，当插入塞子时不允许流体流经通路。在另一示例性实施例中，操作元件包括传感器。可用的传感器类型包括温度传感器、流速传感器、压力传感器、气体浓度传感器、材料检测器以及近程传感器。在这些以及其它用作操作元件的传感器中，有些(例如流量传感器)可以允许流通，而其它的(例如压力传感器)还起到塞子的作用。制造时，使用统一尺寸的出入口结构、密封护孔环以及操作元件可以实现模块化。因此，对于一条多种晶片容器的生产线来说，其中每个晶片容器具有专用操作元件，晶片容器组件的壳体会具有有限数量的统一外罩构件，其出入口结构位于整个通用外罩的多个点上。每个出入口结构可以具有密封护孔环，其中某些为封堵型(无通路)，而其它出入口结构可以有具有各种一体式操作元件的密封护孔环。密封护孔环可以预装各种操作元件并作为操作套筒子组件安装。本专利技术较佳实施例的一个优点和特征是护孔环的结构提供了一种总体上为圆柱形结构的弹性元件，其具有从中穿过延伸的孔腔，孔腔自身具有圆柱形结构。孔腔具有足够的长度，以全部或实质上容纳插入到其中的操作件的整个长度。护孔环最好具有至少一个与护孔环轴垂直的平坦表面。这样的表面可以用来对作为清洗系统一部分的水龙头或管口有效提供座面。体积上，护孔环最好大于容纳在其中的操作件。护孔环最好具有一个在轴平面上的横截面，在其上，护孔环的横截面大于穿过其并轴向延伸的开口的横截面。护孔环最好具有大于穿过护孔环轴向延伸的开口或孔腔的直径的长度。但是，相对于总体上具有圆形横截面的O形环，这里的护孔环具有非圆形横截面以及圆柱形内表面、圆柱形外表面及平坦的末端表面。附图说明图1A为包含晶片承载器、底部盖子和外罩部分的晶片容器组件的分解透视图。图1B为另一实施例的包含晶片承载器、侧部盖子和外罩部分的晶片容器组件的分解透视图。图2为一底部盖子的实例的仰视图，表示位于底部盖子底面上的结构。图3为根据本专利技术的一实施例的护孔环实例和操作元件实例的示意图。图4为用于晶片容器组件的包括密封护孔环和操作件的盖子或门的一实例的分解透视图。图5A-5B表示操作子组件实例的架构，每个操作子组件配有一个护孔环和至少一个操作元件。图5C表示将操作子组件装配到流动导管的实例。图6A和6B为根据本专利技术一实施例的气体清洗装置的剖面图。具体实施例方式图1A表示一种晶片容器组件100的实例，其包括晶片架102、底部104及外罩部分106。底部104与外罩部分106形成密封联结，形成一个可以将晶片承载器102与周围空气108隔离的内部空间。如图1所示，晶片承载器102可以包含多个可将多个硅晶片支持并定位到晶片承载器102内的元件110。总体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板容器，其特征是包含：具有开放侧面或底部的外罩部分，用于密闭开放侧面或底部的门；门或容器部分之一包含形成于外罩上的第一出入口结构，其提供穿过外罩到达基板容器内部的流体出入口，其中，该出入口结构包括从容器内部通到容器外部的开口，并且，其中该出入口结构具有圆柱形内表面；以及第一弹性护孔环，其具有圆柱形外表面，与出入口结构的圆柱形内表面形成接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼玛索丝堤班，约翰里斯塔，大卫L贺伯麦耳，
申请(专利权)人：安堤格里斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]