專(zhuān)利名稱(chēng)：加固了的半導(dǎo)體晶片容器的制作方法
此系1994年3月11日備案的申請(qǐng)?zhí)枮?8/209227的部分延續(xù)。
本發(fā)明的背景(I)發(fā)明的領(lǐng)域總體上，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片貯存，運(yùn)輸和加工中所使用的半導(dǎo)體晶體片容器。本發(fā)明特別涉及具有凹槽對(duì)以支撐半導(dǎo)體晶片的，可氣密密封并可吹掃的晶片匣，用于在加工、運(yùn)輸和貯存過(guò)程中容納半導(dǎo)體晶片。本專(zhuān)利的晶片匣能幫助減小制匣中之塑料注模和冷卻工藝過(guò)程中以及在使用過(guò)程中晶片匣的變形。
(II)過(guò)去工藝的討論半導(dǎo)體晶片的生產(chǎn)要求極清潔的環(huán)境，環(huán)境中存在的任何小塵粒、蒸氣或靜電放電都對(duì)半導(dǎo)體的生產(chǎn)和晶片本身造成損害。與空氣中的塵埃問(wèn)題作斗爭(zhēng)的努力中，現(xiàn)今正在使用各種各樣的技術(shù)。
現(xiàn)今使用的最普通的技術(shù)是提供一種能容納符合半導(dǎo)體設(shè)備和材料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(Semiconductor Equipment and Materiala International—簡(jiǎn)稱(chēng)SEMI standard)的半導(dǎo)體晶片的晶體匣。SEMI標(biāo)準(zhǔn)列舉了各種規(guī)格，其目的在于確定可相互交換的、標(biāo)準(zhǔn)化的容器以適用于標(biāo)準(zhǔn)化的加工晶體匣。惠普(Hewlett-Packard)公司在美國(guó)專(zhuān)利U.S.P.4532970和U.S.P.4534389中記述了他們使用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械(SMIF)系統(tǒng)的建議，目的在于減少半導(dǎo)體晶片上塵埃的通量。
在SMIF系統(tǒng)中，將一個(gè)符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的晶片匣放在一個(gè)干凈的工藝操作(Work in Process，WIP)盒或箱中，SMIF箱或盒在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中可使晶片匣或晶片保持無(wú)塵埃，也可把晶片與操作員隔開(kāi)。半導(dǎo)體晶片匣，晶片以及盒或箱內(nèi)都必須沒(méi)有損害半導(dǎo)體制造過(guò)程的塵埃。
SMIF箱或盒或在一個(gè)總體干凈的房間環(huán)境中或在一個(gè)干凈的小環(huán)境(即在一個(gè)蓋罩下)的加工工藝中使用，當(dāng)處于一個(gè)干凈的環(huán)境中時(shí)，將SMIF盒或箱打開(kāi)，取出晶片匣并進(jìn)行晶片加工，這一步可在一個(gè)干凈的環(huán)境中進(jìn)行，而對(duì)晶片匣或晶片無(wú)污染。
在半導(dǎo)體晶片自動(dòng)加工工藝中，加工工具的一只機(jī)械手從編位的晶片匣中取出晶片并將加工好的晶片放回到它們適當(dāng)?shù)奈恢锰?。為防止機(jī)械手在將晶片匣取出和返回過(guò)程中對(duì)半導(dǎo)體片造成損傷，必須按照預(yù)先編程入自動(dòng)加工工具中的參數(shù)將許多晶片在晶片匣中均勻地定位，例如，將每個(gè)晶片的水平排列和傾斜度預(yù)先編入自動(dòng)加工工具的程序中，然后機(jī)械手就會(huì)行至準(zhǔn)確的位置將半導(dǎo)體晶片移走或返回。
當(dāng)將晶片放入晶片匣中時(shí)，一組凹槽對(duì)或隔板或溝形定位裝置支撐晶片并將晶片按預(yù)定的相互距離分開(kāi)，該距離也為機(jī)械手所知曉。在制造晶片匣的鑄模過(guò)程或晶片匣的使用中，這些凹槽對(duì)有可能變形，因而引起晶片超出預(yù)編入加工工具中的參數(shù)的傾斜度。為移出晶片，機(jī)械手本身按照預(yù)編程序的參數(shù)在晶片匣中排成一定序列，若晶片偏斜或不在其水平隊(duì)列中，機(jī)械手有可能碰撞到晶片上，因而損傷或毀掉半導(dǎo)體晶片。
類(lèi)似地，當(dāng)將晶片放回時(shí)，若隔板已變形因而不在其預(yù)編的位置上，則晶片有可能刮到或撞到變形的隔板上。這類(lèi)對(duì)半導(dǎo)體晶片的損傷或破壞是很費(fèi)錢(qián)的，因而就需要一種標(biāo)準(zhǔn)的可接受的晶片匣，這種晶片匣具有當(dāng)發(fā)生變形時(shí)不影響晶片轉(zhuǎn)送的隔板。
幾種因素可引起凹槽對(duì)的變形或皺縮，其中包括所用的聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，塑料注模過(guò)程中選用的壓力參數(shù)，零件的設(shè)計(jì)，每組凹槽對(duì)的總?cè)莘e，晶片匣側(cè)壁的厚度和周邊凸緣的體積。目前，使用纖維填充的樹(shù)脂，在塑料注模工藝中控制變形和皺縮如果說(shuō)不是不可能的話也是非常困難的，即使注模壓力在可接受的參數(shù)范圍內(nèi)操作，相當(dāng)可觀之百分?jǐn)?shù)的鑄成晶片匣仍存在著變了形的隔板，它們已超出了晶片加工所必須的允許范圍，這就造成了晶片匣制造過(guò)程中過(guò)量的變了形的不可接受的廢次品，增加了總成本和鑄模工藝的生產(chǎn)時(shí)間。因而就需要在塑料注模和冷卻過(guò)程中不那么容易受上列各種變形因素影響的晶片匣。
為使晶片加工自動(dòng)化，必須將晶片匣用加工工具編位，在標(biāo)準(zhǔn)化的晶片匣外作成H-梁，以協(xié)助用加工工具將晶片匣編位。然而，H-梁時(shí)常變形而不能將晶片匣恒定地編放在相對(duì)于加工工具而言相同的位置，因而H-梁在將晶片匣對(duì)加工工具的編位中不是一個(gè)可靠的能得到高度重復(fù)性的方法。
在自動(dòng)加工過(guò)程中，用加工工具將晶片匣編位必須在一個(gè)干凈的環(huán)境中進(jìn)行以避免污染。在目前的制造體系中，SMIF箱或盒必須被打開(kāi)并將晶片匣移出，這就需要另外的加工工具和步驟。所需工具和步驟的增加也加大了加工工具裝備與必須的移出工具不能接口的可能性。所需步驟的增加也要求增大用加工工具將晶片匣編位的循環(huán)時(shí)間。況且，用SMIF箱或盒時(shí)，加工工具設(shè)備的裝載高度必須足夠大以便能從盒或箱中移去標(biāo)準(zhǔn)晶體匣，因而SMIF箱或盒又大又重，要求更大的貯存空間并增加了使操作者的腕股溝受損的可能性。通過(guò)消除使用SMIF箱或盒的必要性這些問(wèn)題均可加以克服。減除盒或箱也可減小需要清潔的工作量，因而進(jìn)一步降低加工半導(dǎo)體晶片的成本。
本專(zhuān)利由于提供了一個(gè)能用惰性氣吹掃的氣密密封晶體匣而克服了目前制造系統(tǒng)的這些缺陷?？蓪⒚芊獾木w匣直接編位于加工工具上，避免了以下的步驟打開(kāi)SMIF盒或箱，與晶體匣一齊降低箱門(mén)或盒門(mén)，并用加工工具操作晶體匣。氣密密封的晶體匣具有一個(gè)三槽動(dòng)力耦合面，以使用加工工具將晶片匣確切的定位，這種耦合設(shè)施為以高度的重復(fù)性將晶體匣與加工工具的相對(duì)定位提供了一個(gè)可靠的方法。
再之，本晶體匣的SMIF的盒或箱更小，并輕20～50％，因而減低了操作者腕股溝受損的可能性，減小的尺寸消除了SMIF盒或箱的加工工具設(shè)備的裝載高度要足夠大以便能將標(biāo)準(zhǔn)晶體匣穩(wěn)定的必要性，同時(shí)，所需的貯存，運(yùn)輸和排放的空間也減少了。在氣密封的晶片匣外表面上的導(dǎo)軌系統(tǒng)能在半導(dǎo)體晶片的運(yùn)輸，貯存或加工過(guò)程中，在一個(gè)不合適的外部環(huán)境中將導(dǎo)片匣導(dǎo)放。
通過(guò)為每個(gè)隔板或凹槽對(duì)提供一個(gè)無(wú)可比擬的輪廊構(gòu)型能將變形的負(fù)效應(yīng)，包括增加半導(dǎo)體晶片變形的可能性，加以消除。附加的外肋與相對(duì)應(yīng)的每對(duì)作成一定造型的凹槽對(duì)一齊作為一個(gè)整體也減少了塑料注模和部件冷卻過(guò)程中具有一定造型的凹槽對(duì)的變形。造型的凹槽對(duì)的容積取決于相應(yīng)的外肋，晶體匣側(cè)壁厚度，每對(duì)凹槽間的距離和周邊凸緣的體積。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的目的是提供一種可密封的并可用氣吹掃的晶體匣，該晶體匣可與SEMI標(biāo)準(zhǔn)相匹配，并減小了塑料注模過(guò)程中凹槽對(duì)(隔板，或槽形定位裝置)變形的傾向。該晶片匣具有至少一個(gè)開(kāi)口，一個(gè)帶有封閉設(shè)備的蓋，一種將半導(dǎo)體晶片支撐于晶片匣中的裝置，一種吹掃裝置，一種確定的編位裝置，一種導(dǎo)位裝置以及從晶片匣外側(cè)伸延的肋條。嚙合后，頂蓋與晶片匣間形成了氣密性密封。將該晶片匣設(shè)計(jì)成能用以將半導(dǎo)體晶片穩(wěn)固地支撐在密封的晶片匣中。將支撐晶片的凹槽對(duì)作成一定構(gòu)型以幫助消除凹槽對(duì)在塑料注模過(guò)程中的變形。該一定造型的凹槽對(duì)也改進(jìn)了預(yù)編程序的機(jī)械手向編位的晶片匣內(nèi)、外轉(zhuǎn)送晶片而不致?lián)p傷或毀壞半導(dǎo)體晶片的能力。氣密密封的晶片匣允許直接給半導(dǎo)體晶片加工裝置編位而不受外部因素對(duì)容器內(nèi)裝物的影響。確切的編位裝備提供了一種給加工工具將晶片匣編位的可靠的方法。編位裝備以一種精密的方式和高度的重復(fù)性將晶片匣編位于加工工具。在密封之后，吹掃設(shè)備將少量的惰性氣慢慢地吹入晶片匣，為半導(dǎo)體晶片提供了一個(gè)清潔的環(huán)境。導(dǎo)向裝置將晶片匣導(dǎo)向而勿需一個(gè)潔凈的外部環(huán)境，將外肋置于晶片匣的外側(cè)上并整體地與作成一定構(gòu)型的凹槽對(duì)相呼應(yīng)。一定構(gòu)型的凹槽對(duì)和外肋的容積相互依存，并取決于晶片匣側(cè)壁的厚度，每對(duì)凹槽對(duì)之間的距離，形成晶片匣開(kāi)口的凸緣和晶片匣底框的體積。為確定體積的依存性，可將晶片匣的面積分成許多較小的相等的段片，類(lèi)似的，晶片匣的每個(gè)部件也有許多相應(yīng)的段片。因此一定構(gòu)型的凹槽對(duì)與外肋之相應(yīng)段片的體積互相依存并取決于所有鄰近部份的體積。各段片體積的依存性將側(cè)壁上各段片的質(zhì)量中心移向側(cè)壁的中心，各部分質(zhì)量中心的這種改變進(jìn)一步防止作成一定構(gòu)型的凹槽對(duì)在塑料注模和冷卻過(guò)程中的變形。
因而本專(zhuān)利的一個(gè)基本目的是提供一個(gè)能符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)的氣密晶體匣本專(zhuān)利的另一個(gè)目的是為半導(dǎo)體晶片提供一個(gè)簡(jiǎn)單靈活的低價(jià)非強(qiáng)制接受的晶片匣，它可以單獨(dú)地控制。
本專(zhuān)利的另一個(gè)目的是提供一個(gè)可用氣吹掃的晶片匣。
本專(zhuān)利另外一個(gè)目的是提供一個(gè)晶片匣，該晶片匣可在一個(gè)小的清潔環(huán)境里直接用加工工具編位以減少加工半導(dǎo)體晶片的循環(huán)時(shí)間。
本專(zhuān)利的又一個(gè)目的是提供一種具有能高度重量性地將晶片匣對(duì)加工工具準(zhǔn)確編位之裝置的可直接編位的晶片匣。
本專(zhuān)利還有一個(gè)目的是提供可減少半導(dǎo)體晶片加工工具的數(shù)目和步驟的晶體匣。
本專(zhuān)利的另一目的是提供一種晶片匣，這種晶片匣通過(guò)消除需要SMIF盒或箱，大的清潔的工作室和使用盒或箱時(shí)所要求的附加的加工步驟等，提高了晶片加工的可靠性。
本專(zhuān)利的又一目的是提供一種晶片匣，這種晶片匣減小了用于在一個(gè)清潔的環(huán)境中貯存和運(yùn)輸半導(dǎo)體晶體片所用的包裝箱的總體重量和尺寸。
本專(zhuān)利的另一目的是提供一種具有在潔凈環(huán)境之外就能實(shí)行的導(dǎo)位系統(tǒng)的晶片匣。
本專(zhuān)利還有一個(gè)目的是提供一種晶片匣，這種晶片匣能改進(jìn)自動(dòng)加工設(shè)備的機(jī)械手將半導(dǎo)體晶片從晶片匣中移出和放回的能力。
本專(zhuān)利的另一目的是提供一種半導(dǎo)體晶片匣，該匣能減少機(jī)械手在插入或取出過(guò)程中將晶片損傷或毀壞的可能性。
本專(zhuān)利的又一目的是提供一種晶片匣，這種晶片匣具有支撐和分離半導(dǎo)體晶片而又在塑料注模和冷卻過(guò)程中不易變形的凹槽對(duì)(溝型定位裝置或隔音板)。
本專(zhuān)利的再一個(gè)目的是將晶片匣側(cè)壁的質(zhì)量中心向側(cè)壁截面中心移動(dòng)本專(zhuān)利還有一個(gè)目的是提供一種晶體匣，這種晶片匣具有能幫助防止在塑料注模及冷卻過(guò)程中凹槽對(duì)變形的外肋。
這些及其他一些目的以及本專(zhuān)利的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于那些熟悉本專(zhuān)業(yè)的人而言將很容易地從下述優(yōu)選實(shí)例和與之相聯(lián)系的附圖的詳細(xì)說(shuō)明中以及權(quán)利要求中搞清楚。


圖1是帶有與之相配合的頂蓋和可選用的底蓋的該晶片匣的透視圖。
圖2是能顯示封閉的底部和H-梁的半標(biāo)準(zhǔn)晶片匣的透視圖。
圖3是圖2所示的晶片匣的剖視圖，顯示出H-梁的內(nèi)側(cè)，并畫(huà)出了另一種優(yōu)選的編位球面。
圖3-A是穿過(guò)圖3中的A-A線的截面圖。
圖4是圖1所示的晶片匣的剖視圖，該晶片匣具有頂蓋和可選用的已嵌入的底蓋以及在晶片匣內(nèi)定位的晶片。
圖4-B是穿過(guò)圖4中的B-B線的截面圖，頂蓋及底蓋已與晶片匣分開(kāi)。
圖5是圖1所示類(lèi)型的頂蓋一端的剖視圖，密封件已除去。
圖6是圖1所示類(lèi)型的頂蓋的一端，密封件已除去。
圖7是該晶片匣的透視圖，畫(huà)出了與之相配合的頂蓋及可選用的底蓋，一個(gè)部分放入晶片匣的半導(dǎo)體晶片和附在晶體匣一端的可選用的把柄和導(dǎo)位設(shè)備。
圖8是另一種優(yōu)選的晶片匣實(shí)例的剖視圖，畫(huà)出了H-梁的內(nèi)側(cè)，造成一定構(gòu)型的凹槽對(duì)和另一種優(yōu)選的編位球面。
圖9是穿過(guò)圖8中的9-9線的截面圖。
圖10是穿過(guò)圖8中10-10線的截面圖。
圖11是穿過(guò)圖8中11-11線的截面圖。
圖12是穿過(guò)圖8中12-12線的截面圖。
圖13是圖12中之一部分的高倍放大圖，畫(huà)出了凹槽對(duì)(隔板或溝槽定位裝置)和溝槽。
圖14是圖8所示晶片匣的部分側(cè)面縱剖面圖，畫(huà)出了從匣側(cè)延伸的外部加強(qiáng)肋，該晶片匣被置于三維坐標(biāo)中。
優(yōu)選實(shí)例的詳細(xì)說(shuō)明首先參見(jiàn)圖1，總體標(biāo)出了該可密封的半導(dǎo)體晶片匣10，一個(gè)匣蓋24，一只晶片50和一個(gè)可選用的匣底門(mén)18。
該半導(dǎo)體晶片匣10具有一對(duì)相對(duì)應(yīng)的側(cè)壁12和13，一對(duì)端壁14和16，一個(gè)頂部開(kāi)口20以及一個(gè)可選用的底部開(kāi)口58。匣蓋24是設(shè)計(jì)用以關(guān)閉和密封頂口20的。底門(mén)18是設(shè)計(jì)用以關(guān)閉和密封可選用的底口58的。
參見(jiàn)圖2和圖3。曲線形半導(dǎo)體晶片支撐側(cè)壁12和13從兩個(gè)相對(duì)的周邊凸緣28和30延伸到匣底框26。在曲線形半導(dǎo)體晶片支撐側(cè)壁12和13的內(nèi)表面上是許多凹槽對(duì)(隔板或溝型定位裝置)44a-t和46a-t，形如鋸齒，每對(duì)凹槽的尖頂處都在相對(duì)應(yīng)的兩內(nèi)表面上排成一列，最好參見(jiàn)圖1，3-A，12和13。每對(duì)凹槽的尖頂處形成一個(gè)槽縫45，它可為半導(dǎo)體晶片50與曲線形側(cè)面12的13之間的底部周邊接觸提供一個(gè)支撐面。可選用的底門(mén)18的內(nèi)面可作成凹型以形成一個(gè)晶片50的連續(xù)支撐面，見(jiàn)圖1和4。當(dāng)然，晶體匣可以作成具有不同數(shù)目的凹槽對(duì)，而不偏離本專(zhuān)利的范疇。
構(gòu)成本半導(dǎo)體晶片匣之封閉端的是端壁14和16。構(gòu)成該半導(dǎo)體晶片匣10的一個(gè)封閉端的端壁14上有一個(gè)可選用的工藝把柄56，該把柄垂直于端壁14而與上開(kāi)口20平行(見(jiàn)圖7)。該工藝把柄56構(gòu)成了一個(gè)抓握面。在端壁14上還附有一個(gè)可選用的水平導(dǎo)位系統(tǒng)54，它可將半導(dǎo)體晶片匣10在加工、運(yùn)輸和貯存過(guò)程中被導(dǎo)放在一定位置，若干種導(dǎo)向系統(tǒng)均可使用，其中包括但又不限于紅外編碼器，無(wú)線電傳感器和與條碼識(shí)讀器相匹配的條碼等。
在端壁14對(duì)面是H-梁端壁16，它成為該半導(dǎo)體晶片匣10的另一封閉端(見(jiàn)圖2)。從具有H-梁的端壁延伸出H-梁，它使得可用加工工具將晶片匣10編號(hào)定位。參見(jiàn)圖3和3-A，從具有H-梁的端壁16伸展出一組可選用的部分球面42，以便可進(jìn)行精確的，前后一致的和可靠的編號(hào)定位。這些可選用的部分球面42形成了三槽動(dòng)力耦合裝置的一個(gè)表面。
三槽動(dòng)力耦合由兩個(gè)表面構(gòu)成。配置成三角形的三個(gè)球面附在一個(gè)面上，在另一個(gè)面內(nèi)作成三個(gè)槽，用以準(zhǔn)直和與球面嚙合。令兩個(gè)表面對(duì)接，球面與槽相嚙合，將兩個(gè)表面精確地相互定位。這種耦合設(shè)計(jì)使得球與槽的精確定位的重復(fù)性與其表面光潔度處于同一數(shù)量級(jí)。球面和槽的優(yōu)選材料為硬瓷，例如碳化鎢，氮化硅或氧化鋯。當(dāng)然也可用別的材料而不偏離本專(zhuān)利。從具有H-梁的端壁16既可伸展出槽，也可伸延出球面，以形成動(dòng)力耦合面42的一個(gè)面，其另一面是在加工工具上。這種設(shè)計(jì)使得晶片盒與加工工具間有著精確的定位。在另一種優(yōu)選的實(shí)例中，動(dòng)力耦合的部分球面42有可能代替H-梁41。
在具有H-梁的端壁16上的預(yù)定位置有吹掃孔53。由多個(gè)自封呼吸孔過(guò)濾器構(gòu)成的吹掃工具以吹掃孔53為中心從端壁16延伸出來(lái)，以便可用無(wú)塵空氣或隋性氣吹掃封住的半導(dǎo)體晶片匣10。在一優(yōu)選的實(shí)例中，使用了一個(gè)0.02微米的聚四氟乙烯(PTFE)過(guò)濾膜。這些過(guò)濾膜可被封在一個(gè)容器中，將該容器穿過(guò)并封住吹掃孔53。當(dāng)然也可用其他合適的機(jī)構(gòu)而不偏離本專(zhuān)利。也可以將吹掃孔53，可選用的把柄56，吹掃工具和導(dǎo)向系統(tǒng)54配置在半導(dǎo)體晶片匣的匣蓋24或底門(mén)18上而不偏離本專(zhuān)利。
再次參見(jiàn)圖1和圖3。上開(kāi)口20是由周邊凸緣60，從凸緣60內(nèi)緣垂直向下延伸的周邊臺(tái)肩32，和從周邊臺(tái)肩32垂直向內(nèi)延伸的凸耳34形成的。周邊臺(tái)肩32和凸耳34形成了第一密封裝置(見(jiàn)圖4)。周邊凸緣60為堆放倒置的晶片匣提供了一個(gè)支撐表面，這與SEMT標(biāo)準(zhǔn)是相一致的。
參見(jiàn)圖4、4-B、5和6，匣蓋24是設(shè)計(jì)用以關(guān)閉和密封上開(kāi)口20的。沿匣蓋24的周邊的凹陷是槽82及與其相嚙合的密封件23。密封件23最好由可拆卸的彈性體構(gòu)成，它形成了第二密封裝置。當(dāng)然密封件23也可由其它可按受的材料，例如塑料和橡膠構(gòu)成而未偏離本專(zhuān)利。嚙合后匣蓋24座落于晶片匣周邊凸耳34上。將匣蓋24嵌入半導(dǎo)體晶片匣的上開(kāi)口20就保證了第一和第二密封裝置的嚙合，從而構(gòu)成了一個(gè)氣密性密封體。
匣蓋可作成與周邊臺(tái)肩32有相同的厚度(但不限于此)，這樣當(dāng)匣蓋嵌入晶片匣10中時(shí)，就形成了一個(gè)相對(duì)平的頂面。匣蓋也可具有一個(gè)支撐半導(dǎo)體片的裝置，當(dāng)匣蓋嵌入容器時(shí)，此支撐裝置可將每個(gè)凹槽對(duì)的頂尖排成一行的方式將其定位。這些支撐將阻止晶片在運(yùn)輸過(guò)程中的移動(dòng)。該匣蓋也可作成與晶體匣的其它表面嚙合并構(gòu)成氣密性密封，這也不偏離本專(zhuān)利。
本專(zhuān)利亦可作成具有一個(gè)封裝的底部式作成一個(gè)可密封的開(kāi)式底部58。在具有一種可密封的開(kāi)式底部58的晶片匣10中，圍繞著可選用的匣底框26的是匣底部的內(nèi)臺(tái)肩66，這就形成了第三個(gè)密封面。可選用的底門(mén)18具有一個(gè)環(huán)繞周邊的密封23，這樣就形成了第四個(gè)密封面。當(dāng)?shù)组T(mén)18與半導(dǎo)體晶片匣底之內(nèi)臺(tái)肩66嚙合時(shí)，在第三和第四個(gè)密封件間就形成了一個(gè)氣密性密封。嚙合后，底門(mén)18就座落在匣底周邊的凸耳80上。
在圖1和圖2中清楚地畫(huà)出了四只豎直的壁架36，它們構(gòu)成了半導(dǎo)體晶體匣10的四角，為晶體匣提供了堅(jiān)固性和支撐。豎直的壁架36從每個(gè)曲線形端壁12的下部延伸到周邊凸耳34。
在另一種優(yōu)選的實(shí)例中(圖8-14)，外肋100a-t從曲線形半導(dǎo)體晶片支撐側(cè)壁12和13向外延伸(見(jiàn)圖14)。外肋100a-t從兩個(gè)相對(duì)立的周邊凸緣28與30向下延伸直到匣底框26。每條外肋相對(duì)應(yīng)于一個(gè)凹槽對(duì)(隔板或溝形定位裝置)44a-t及46a-t。外肋100a-t是整體地直接定位在側(cè)壁12和13的外表面上與每對(duì)凹槽相對(duì)的位置上(見(jiàn)圖9-11)。外肋100a-t的直接定位能協(xié)助防止單個(gè)的凹槽對(duì)在塑料注模過(guò)程中變形。為說(shuō)明和對(duì)比，可將晶片匣置于一個(gè)三維坐標(biāo)點(diǎn)格中，匣的面積可分解成許多更小的與坐標(biāo)點(diǎn)格相對(duì)應(yīng)的相等的段片。于是，晶體匣的每個(gè)元件都具有許多相應(yīng)的段片。每一個(gè)相應(yīng)的段片都有一個(gè)與之相應(yīng)的體積，對(duì)晶體匣的不同元件(一定構(gòu)型的凹槽對(duì)，周邊凸緣，側(cè)壁，外肋和匣底框等)之段片體積可加以對(duì)比(見(jiàn)圖13)。
每只外肋100a-t的總體尺寸取決于下述各部分的復(fù)合總體積，它們是每對(duì)凹槽44a-t和46a-t，在每對(duì)凹槽間的側(cè)壁12和13，周邊凹緣28和30，匣底框26，和所用的特種聚合物。隨著復(fù)合總體積的增加，每條外肋的總尺寸也必須增加，位于坐標(biāo)格上的外肋100a-t的每一段片可作為鄰近的側(cè)壁，凹槽對(duì)，匣底框和周邊凹緣之段片的總體積的增加或減小的函數(shù)而成比例地加以調(diào)整。通過(guò)成比例地調(diào)整每個(gè)外肋段片的體積，外肋體積和所有周?chē)徑纹M合的質(zhì)量中心將移向側(cè)壁的寬度中心，質(zhì)量中心的如此移動(dòng)能幫助防止變形。
于是，加用外肋100a-t與其體積的按比例調(diào)整一齊能幫助防止塑料注模及冷卻過(guò)程中凹槽對(duì)44a-t和46a-t的變形。置于一個(gè)變了形的凹槽對(duì)之槽縫45中的晶片匣產(chǎn)生一個(gè)傾斜，此晶片傾斜增加了自動(dòng)加工工具的機(jī)械手將晶片損傷或破壞掉的可能性。于是變了形的凹槽對(duì)使得晶片匣變成無(wú)用的東西。加用外肋100a-t的結(jié)果是減少了晶片的傾斜。
為進(jìn)一步防止凹槽對(duì)右塑料注模加工中的變形，可將凹槽對(duì)44a-t和46a-t造成一定構(gòu)型而不偏離SEMI標(biāo)準(zhǔn)。將凹槽對(duì)在三維空間內(nèi)如此地作成一定構(gòu)型，以致當(dāng)所有鄰近段片的復(fù)合總體積增加時(shí)，凹槽對(duì)的段片的體積減小，見(jiàn)圖8和13。例如，每個(gè)凹槽對(duì)在更接近于周邊凸緣28或盒底框架26處的段片的體積減小，因?yàn)樗朽徑纹膹?fù)合總體積增加(見(jiàn)圖8-13)。凹槽對(duì)的這種改進(jìn)也將側(cè)壁12和13和所有鄰近段片的質(zhì)量中心移向側(cè)壁寬度的中心。
為了與標(biāo)準(zhǔn)相一致，凹槽對(duì)44a-t和46a-t的最接近于半導(dǎo)體晶片水平軸的段片必須保持恒定，這導(dǎo)致于一個(gè)段片區(qū)，在其中形成一個(gè)凹槽對(duì)的相對(duì)平的部分104，見(jiàn)圖8。在另一種優(yōu)選的實(shí)例中，每個(gè)凹槽對(duì)的總輪廓都具有在其中間部分有一個(gè)扁平區(qū)域的改進(jìn)的橢球面的一般特性(見(jiàn)圖8和13)。
凹槽對(duì)最接近于周邊凹緣28與30的一部分的體積的減小進(jìn)一步使加工工具的機(jī)械手更容易接近半導(dǎo)體晶片。凹槽對(duì)在靠近匣底框26處的這一部分體積的減小，增加了晶片的支持面，而盒底支持面的增加又為晶體片提供了額外的卸載，增加的支持面還能減少將晶片完全插入槽縫45的機(jī)械手會(huì)將晶片損傷或破壞的可能性。
在記述了可密封并可掃氣的半導(dǎo)體晶片匣10之后，現(xiàn)在將敘述如何使用它了。有了密封并干凈的裝半導(dǎo)體晶片的晶片匣，晶片加工設(shè)備的操作人員可將密封的半導(dǎo)體晶片匣10直接編碼定位到加工工具上。為控制晶片盒整體10外表面上的塵粒，加工設(shè)備應(yīng)提供一個(gè)小環(huán)境，使得在此小環(huán)境中造成輕微正壓以防止外部環(huán)境進(jìn)入該清潔的小環(huán)境中。小環(huán)境還必須為加工工具提供很好的空氣流通。
晶片匣10可以水平地或豎直地編位放置，這取決于優(yōu)選的晶片匣方位。于是具有吸力和真空能力的加工工具能夠?qū)⑾簧w24排好并嵌入，卸除氣密密封，使得加工工具能將匣蓋24除去。此后，可在晶片匣內(nèi)對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行所有需要的加工操作。在所有的加工完成之后，再將匣蓋24與匣周邊凸耳34嚙合，切斷真空和吸力，再次用匣蓋24將晶片匣直封住，在周邊凸緣32，凸耳34和匣蓋密封23之間形成了氣密性密封。
之后，可將這些晶體匣運(yùn)送到其它加工站貯存或運(yùn)輸。在貯存中可用惰性氣體通過(guò)兩個(gè)0.02微米的聚四氟乙烯過(guò)濾膜將晶片匣吹掃，為半導(dǎo)體晶片50提供一個(gè)干凈的環(huán)境。在將實(shí)施的吹掃除去之后，密封的晶片匣10可將惰性氣氣氛保持?jǐn)?shù)小時(shí)。這種方法能將半導(dǎo)體晶片在一個(gè)不好的外部環(huán)境里安全地貯存和運(yùn)輸。同時(shí)，在加工、運(yùn)輸和貯存中，也可使用可選用的導(dǎo)向系統(tǒng)54，將晶片匣在外部環(huán)境中定位。在晶片匣10的端壁14上的可選用的把柄56可加速將晶片匣向加工設(shè)備及貯存區(qū)的裝卸工作。
此處已將本專(zhuān)利進(jìn)行了相當(dāng)詳盡的敘述以符合專(zhuān)利法規(guī)的要求，并為熟悉本專(zhuān)業(yè)的人提供了應(yīng)用此新穎的原理并構(gòu)造和使用這樣的特定組件所要求的必要的信息。然而，應(yīng)理解本專(zhuān)利能用特定的不同于其它的設(shè)備和儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，可對(duì)無(wú)論是設(shè)備細(xì)節(jié)還是操作步驟方面進(jìn)行各種改進(jìn)，但這并不偏離本專(zhuān)利的范疇。
目錄根據(jù)PCT條約第19條，將權(quán)利要求書(shū)第1頁(yè)的第1至8項(xiàng)修改為第1、1-1頁(yè)的第1至8項(xiàng)；第2頁(yè)的第8至10項(xiàng)修改為第2頁(yè)的第8至10項(xiàng)。關(guān)于第19條的聲明試圖用包含新權(quán)利要求1～10的更換頁(yè)18～20代替原提交的含有權(quán)利要求1～10的各頁(yè)。新的權(quán)利要求包含意欲清晰和更精確地描述本發(fā)明的改正，其中包括從所引述的參考中的差異。這些新的權(quán)利要求與本申請(qǐng)要求優(yōu)先權(quán)的那些申請(qǐng)項(xiàng)的權(quán)利要求相一致。據(jù)信，新提出的權(quán)利要求是在本說(shuō)明書(shū)中所記述的發(fā)明的范疇之內(nèi)，除更簡(jiǎn)明地捕捉到本發(fā)明的概念之外，新的權(quán)利要求在國(guó)際查詢報(bào)告中“X”和“Y”類(lèi)中引證的參考資料的各方面都提高了其鮮明性。申請(qǐng)人相信，目前的修正案已使得提出權(quán)利要求的本發(fā)明和過(guò)去工藝之間的區(qū)別變得清楚，而且本特定的發(fā)明較之過(guò)去工藝中的半導(dǎo)體晶片容器又向前邁出了確切的一步。相信目前的發(fā)明正如其權(quán)利要求中所闡明的是做了這一點(diǎn)。相信上述陳述將有助于繼續(xù)從事本PCT申請(qǐng)。
權(quán)利要求書(shū)按照條約第19條的修改1.一種安全地盛裝半導(dǎo)體晶片的晶片匣，它包括一個(gè)具有平行配置的固體側(cè)壁的容器而且該側(cè)壁具有對(duì)立的內(nèi)表面，一個(gè)上端開(kāi)口而且沿該上開(kāi)口的周邊有一個(gè)凸緣，許多溝型定位裝置排列在所述對(duì)立的內(nèi)表面上形成了許多平行排列的溝槽以支撐半導(dǎo)體晶片，所述溝型定位裝置被作成一定構(gòu)型以加速自動(dòng)插入和移去支撐在所述溝槽中的晶片，其中每個(gè)溝型定位裝置靠近頂端開(kāi)口的部分比該溝型定位裝置的較下之中間部分的寬度更窄并且從一個(gè)內(nèi)表面延伸得也較少。
2.權(quán)利要求1中記述的晶片匣，它還進(jìn)一步包括從所述凸緣向下延伸并從所述容器的固體側(cè)壁的外表面向外突出一直到晶片匣底框的外肋，每條所述外肋與每個(gè)所述溝型定位裝置是相對(duì)立的并且排列成一行，以防止每個(gè)所述溝型定位裝置的變形。
3.一種安全地盛裝半導(dǎo)體晶片的晶片匣，它包括一個(gè)具有平行配置固體側(cè)壁的容器而且該側(cè)壁具有對(duì)立的內(nèi)表面，一個(gè)頂端開(kāi)口而且沿該上開(kāi)口的周邊有一個(gè)凸緣，許多分配器，每個(gè)分配器都向內(nèi)突出到所述對(duì)立的內(nèi)表面的尖頂并構(gòu)成許多平行的溝槽以支撐半導(dǎo)體晶片，還包括從所述凸緣向下延伸直達(dá)晶片匣底部的外肋，每條外肋都從所述容器的固體側(cè)壁的外表面向外突出到頂尖，而且每條所述外肋的頂尖實(shí)際上與一個(gè)所述分配器的頂尖在垂直于表面的方向排列成行，以防止每個(gè)所述分配器的變形。
4.權(quán)利要求3中記述的晶片匣，其中所述分配器被作成一定構(gòu)型以使自動(dòng)加工裝置的機(jī)械手能更容易地接近支撐于所述分配器間的半導(dǎo)體晶片，其中每個(gè)分配器靠近頂端開(kāi)口的部分比該分配器的較下之中間部分的寬度更窄并且從一個(gè)所述內(nèi)表面延伸的也較少。
5.權(quán)利要求3中記述的晶片匣，其中所述分配器的構(gòu)型使當(dāng)所述分配器發(fā)生變形時(shí)所述的溝槽不影響半導(dǎo)體晶片的轉(zhuǎn)送，其中每個(gè)分配器靠近頂端開(kāi)口的部分比該分配器的較下之中間部分的寬度更窄而且從一個(gè)內(nèi)表面延伸得也較少，同時(shí)分配器靠近晶片匣底部的部分也比該分配器的中間部分的寬度更窄并且從所述內(nèi)表面延伸得也較少。
6.權(quán)利要求4中所記述的晶片匣，其中每個(gè)分配器靠近晶片匣底框的部分比所述分配器的中部的寬度更窄而且從所述內(nèi)表面延伸得也更少。
權(quán)利要求
1.一種安全地盛裝半導(dǎo)體晶片的套箱，它包括一個(gè)具有平行配置側(cè)壁的容器而且該側(cè)壁具有相對(duì)的內(nèi)表面，一個(gè)上端開(kāi)口而且沿該上開(kāi)口的周邊有一個(gè)凸緣，許多溝型定位裝置排列在所述相對(duì)的內(nèi)表面上形成了許多平行排列的溝槽以支撐半導(dǎo)體晶片，其中所述溝型定位裝置被作成一定構(gòu)型以加速自動(dòng)地插入和移去支撐在所述溝槽中的晶片。
2.權(quán)利要求1中所講述的套箱，它還包括從所述凸緣向下延伸并從該容器之所述側(cè)壁上突出出來(lái)一直到晶片匣底部框架的外肋，此外肋整體地與所述溝型定位裝置相呼應(yīng)，以防止每個(gè)所述相應(yīng)的溝型定位裝置的變形。
3.一種安全地盛裝半導(dǎo)體晶片的套箱，它包括一個(gè)具有平行配置側(cè)壁的容器而且該側(cè)壁具有相對(duì)的內(nèi)表面，一個(gè)上端開(kāi)口而且沿該上開(kāi)口的周邊有一個(gè)凸緣，許多排列在所述相對(duì)立的內(nèi)表面上的分配器，形成了許多平行的溝槽以支撐半導(dǎo)體晶片，從該容器的所述凸緣向下延伸并從所述側(cè)壁向外突出直到底部框架的外肋，此外肋整體地與所述分配器相呼應(yīng)以防止每個(gè)所述相應(yīng)的分配器的變形。
4.權(quán)利要求3中所記述的套箱，其中所述分配器被作成一定構(gòu)型以使自動(dòng)加工裝置的機(jī)械手能更容易地接近支撐于所述分配器間的半導(dǎo)體晶片。
5.權(quán)利要求3中所記述的套箱，其中所述分配器被作成如此構(gòu)型以致當(dāng)所述分配器發(fā)生變形時(shí)所述凹槽對(duì)不影響半導(dǎo)體晶片的轉(zhuǎn)送。
6.權(quán)利要求4中所記述的套箱，其中的分配器進(jìn)一步具有以下特征所述分配器的斷面被作成一定三維構(gòu)型，以致所述分配器的分段體積成比例地與所有鄰近分段的復(fù)合總體積同時(shí)增加和減少；所述分段體積的成比例的增加和減少將所述復(fù)合總體積的質(zhì)量中心重新排列向所述容器的側(cè)壁的斷面的中心。
7.權(quán)利要求3中所記述的套箱，其中所述外肋進(jìn)一步包括所述外肋的一段正比于周?chē)乃鰝?cè)壁、分配器、凸緣和底部框架的段片的復(fù)合體積，這樣將所述外肋段片及所有所述周?chē)泥徑纹馁|(zhì)量中心移向所述側(cè)壁斷面的中心。
8.一種安全地盛裝半導(dǎo)體晶片的盒子，它包括一個(gè)具有平行配置側(cè)壁的容器而且該側(cè)壁具有相對(duì)的內(nèi)表面，一個(gè)上端開(kāi)口而且沿該上開(kāi)口的周邊有一個(gè)凸緣，許多排列在所述相對(duì)的內(nèi)表面上的凹槽對(duì)，形成了許多平行的溝槽以支撐半導(dǎo)體晶片，從該容器的所述凸緣向下延伸并從所述側(cè)壁向外突出直至底部框架的外肋，此外肋整體地與所述凹槽對(duì)相呼應(yīng)以防止每個(gè)相應(yīng)的凹槽對(duì)的變形。
9.權(quán)利要求8中所記述的套箱，其中所述凹槽對(duì)被作成一定構(gòu)型以使自動(dòng)加工設(shè)備的機(jī)械手能更容易地接近支撐于所述凹槽對(duì)中的半導(dǎo)體晶片。
10.權(quán)利要求9中所記述的套箱，其中所述凹槽對(duì)進(jìn)一步包括所述凹槽對(duì)被作成一定三維構(gòu)型，以致所述凹槽對(duì)的分段體積成比例地與所有鄰近段片的復(fù)合總體積一齊增加和減少；所述分段體積成比例的增加和減少將所述復(fù)合總體積的質(zhì)量中心重新排列向所述容器的側(cè)壁的斷面中心。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體晶片容器10和容器蓋24，特別是涉及一種簡(jiǎn)單、低價(jià)、非強(qiáng)制接受的半導(dǎo)體晶片匣，它可以單獨(dú)地控制。容器蓋包括一個(gè)密封槽82，當(dāng)其嵌入半導(dǎo)體晶片容器時(shí)形成一個(gè)密封圈；吹掃孔53，可將惰性氣體吹入半導(dǎo)體晶片容器；一定造型的凹槽對(duì)44a-t、46a-t，凹槽對(duì)變形時(shí)不會(huì)影響半導(dǎo)體晶片的運(yùn)輸，該凹槽對(duì)直接定位于外肋100a-t時(shí)，能幫助防止在塑料注模過(guò)程中凹槽對(duì)的變形。
文檔編號(hào)H01L21/673GK1149279SQ95193275
公開(kāi)日1997年5月7日 申請(qǐng)日期1995年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月23日
發(fā)明者巴里·格雷格蓀, 博伊德·威特曼 申請(qǐng)人:伊帕克股份有限公司