具有重量压载装置的前开式晶片容器的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年6月18日递交的美国临时专利申请第61/836,572号的权益，并 且其公开内容通过引用全文并入本文。
技术领域
[0003] 本公开总体设及晶片容器，并且更具体地设及具有重量压载能力的前开式晶片容 器。
【背景技术】
[0004] 随着在集成电路中每单位面积的电路的数量增大，在半导体晶片转变成集成电路 期间微粒已经带来更多的与半导体晶片有关的问题。可能破坏电路的微粒的尺寸已经下降 并且正在接近分子水平。在半导体晶片的制造、加工、运输和存储的所有阶段期间微粒控制 是必要的。在晶片插入载体和从载体移除晶片期间W及在运输期间需要减少或避免微粒生 成。晶片容器在使用期间被清洗W移除已经积累的微粒。运种容器需要被构造为最小化与 所述清洗有关的任何污染问题。运些问题包括在清洗之后没有立即干燥的区域和由清洗流 体与金属部件接触引入的污染物。由规模经济的驱动，在半导体生产设备（fabrication facilities,吁abs")中使用的晶片的尺寸已经不断增大。目前存在大量加工300mm的晶片 的化bs，并且正在发展用于450mm的晶片的化bs。
[0005] 300mm和450mm直径的晶片使用前开式晶片容器被实施和处理。其中容纳的是间隔 堆叠的水平定向的晶片，所述晶片被架子和晶片约束装置支撑。容器的底部具有运动联接 装置W精确地安坐在具有相配合的运动联接凸起和用于容器的抓取和传送的机械法兰的 机器界面上。前开式晶片容器包括布置在晶片载体的前侧上的口。该口密封地与框架联接， 并且安坐在框架内。该口和框架在晶片容器前端处呈现附加的重量，引起导致晶片容器向 前倾斜的显著力臂。即，即使当晶片容器被满载时，晶片容器的重屯、也大体上在晶片容器的 几何中屯、之前。口的打开和关闭W及晶片的移除和插入都自动地完成。前开式晶片容器在 机器界面上的精确、稳定和安全安坐是必要的。由于更大地扩展的塑料、更厚的壁W及显著 增大的重量，可能出现在300mm的晶片容器中的与精确的安坐和稳定性有关的问题在450mm 的容器中被加重。附加的重量与口和口框架有关。
[0006] 底部运动联接装置通常设置在运动联接板上，该运动联接板具有安坐在运动联接 装置上的=个对齐槽，所述运动联接装置包括设置成=角形W用于运动联接板的精确定位 的=个圆形凸起。中屯、轴线延伸通过定位在容器的顶部上的正方形机械法兰的中屯、。中屯、 轴线还穿过当载体被安坐时在=个对齐槽和与所述槽结合的=个凸起之间居中地定位的 位置。在一些情况下，中屯、轴线垂直延伸通过在300mm和450mm的前开式容器中的间隔晶片 堆。
[0007] 对于稳定性和最优化的安坐有利的是使晶片容器的重屯、定位在或非常靠近对应 于运动联接装置的=个凸起和在晶片容器的顶部上的正方形机械法兰的中屯、的中屯、轴线。 因此，300mm和450mm容器的某些方面已经被半导体设备和材料国际组织（Semiconductor Equipment and Materials International ,"SEMI")公布的工业标准（被称为沈 MI 标准）标 准化。沈MI标准E158和E159指定重屯、在中屯、轴线的前方的方向上在机械法兰的中屯、轴线的 某一距离范围内，"前方"是指在朝向晶片容器的口的方向上。例如，重屯、被指定为对于 450mm的前开式统集盒(Front Opening Unified Pods,"FOUPs")在前方的方向上在中屯、轴 线的29mm的范围内，并且对于450mm的多应用载体（Multiple Application Carriers, "MACS"化前方的方向上在中屯、轴线的39mm的范围内。
[0008] 可W使用新的并且现有的晶片容器W调节前开式晶片容器的重屯、的位置的系统 将成为对晶片容器技术的受欢迎的附加技术。
【发明内容】
[0009] 本文所公开的是提供用于调节标准化前开式晶片容器的重屯、的压载系统的各种 设备和方法。公开内容的各种实施例呈现小外形轮廓、不需要对晶片容器的外壳作出修改 并且可对现有的晶片载体进行改装的压载系统。在一些实施例中，运些能力通过安装到晶 片容器的运动联接板上的压载装置实现。在一个实施例中，压载还可W提供足够的与晶片 容器的清洗有关的升起力的反作用力，由此防止在清洗操作期间晶片容器的"升起"。
[0010] 大直径前开式晶片容器(例如，用于容纳300mm和450mm直径的晶片)通常由注射模 制的聚合物形成并且具有带有前开口和密封地关闭前开口的口的容器部分。相比于在基本 上具有封闭壁和晶片约束装置的晶片容器的后部处的结构，限定前开口的口框架和具有晶 片约束装置和锁止机构的口大体为晶片容器的前开口增加了更多容积的聚合物，并且因而 为晶片容器的前开口增加了重量。由于口和口框架的附加的前方聚合物结构，前方重量将 晶片容器的重屯、从晶片堆叠的中屯、轴线和运动联接凸起的中屯、向前移动，并且充分地沟槽 化W负面地影响在运动联接凸起上的晶片容器的稳定性和最优化的安坐。而且，当容器被 机械法兰运输时，运种前移还相对于机械法兰向前地移动了重屯、，产生潜在的不均匀的静 态和动态负载问题。
[0011] YamagisM等人的US专利申请公开号2013/0032509r'Yamagishr)公开了衬底存 储容器，所述衬底存储容器在晶片容器主体的后部处包括沉重的重屯、位置调节元件，例如 在后壁上或侧壁后部上，使得晶片容器主体朝向容器的盖侧的倾斜使用中屯、位置调节元件 被控制。Yamagishi的某些构造需要扩展存储容器的外边界;其它构造是小外形轮廓的（即， 不需要扩展存储容器的外边界），但是需要对容器部进行修改使得必须替换该容器部。此 外，YamagisM的某些构造包括干设晶片容器技术中的其它创新的实施的结构特点。例如， Yamagishi的某些小外形轮廓的构造会干设或影响各种清洗塔的性能，例如在Bums等人的 W02011/072260、有效排除运些性能增强装置的使用中公开的。通过实施不需要对晶片容器 的外壳进行修改的小外形轮廓的压载装置，本公开的各种实施例克服了化magisM的运些 短处。
[0012]除了产生的COG位置，对于晶片容器的压载还有附加的技术考虑。例如，压载装置 可W起到抵消由容器的清洗产生的力的作用。前开式晶片容器通常使用氮气或非常干燥的 空气进行清洗，氮气或非常干燥的空气通过在容器的后下侧中的部件被输入，并且通过在 前下侧上的部件排出。对于某些应用，例如在用于晶片容器的长期存储的传统的储料器中， 容器没有被压制夹具绝对固定。清洗流在晶片容器的后面和前面产生向上的力，该力可能 足够大而将晶片容器提起，特别是在晶片容器仅仅容纳少量的晶片的情况下。
[0013] 压载装置的附加可W辅助阻止晶片容器在被清洗时升起离开其支撑装置。在极端 情境下，（例如，单个晶片存在和非常高的清洗流量），可能需要比其它情况更高的压载装置 重量，W简单地使COG位置在可接受的极限之间。
[0014] 结构上，根据本公开的各个实施例的晶片容器包括压载装置，所述压载装置包括 比包括容器部和/或运动联接板的壁的聚合物更密实的材料，所述材料将重屯、朝向或接近 容器中的晶片堆叠的竖直轴线移动。压载装置还可W包括惰性外部聚合物表面。在一个实 施例中，压载装置包括在容器部的底部横跨运动联接板的板，所述板被固定地捕获在运动 联接板和晶片容器的外壳之间。在实施例中，压载装置板使用弹黃销附接至运动联接板，并 且可W夹持在运动联接板和容器部之间。压载装置板可W被配置为横向延伸并接近运动联 接板的后侧和容器部的后侧定位的细长条或板。压载装置板可W由高密度材料形成，该高 密度材料补充运动联接板和/或容器部中的聚合物的结构强度。在一些实施例中，压载装置 包括金属材料的固体板或细长块，金属材料例如为不诱钢、锋、铅，或其它金属，或包含在封 装体内的加重材料。封装体可W例如通过聚合物粉末涂敷提供。
[0015] -种用于晶片容器的压载系统，包括压载装置，所述压载装置包括:板状部，所述 板状部包括外周边部;和第一忍部，所述第一忍部从所述板状部悬垂，所述第一忍部包括加 重材料并且具有第一外部表面，所述第一外部表面被成形和确定尺寸W用于插入到运动联 接板中。所述压载装置还可W包括第二忍部，所述第二忍部从所述板状部悬垂，所述第二忍 部具有第二外部表面，所述第二外部表面被成形并确定尺寸W用于插入到运动联接板中。 所述压载装置还可W包括至少一个肋部，所述至少一个肋部从所述板状部悬垂，所述至少 一个肋部布置在所述第一忍部和所述第二忍部之间。所述至少一个肋部的轮廓被形成为用 于容纳在运动联接板上的运动联接装置的背侧。在一个实施例中，所述压载装置的第一外 部表面限定接触部件，所述接触部件紧邻所述第一忍部W用于与运动联接板接合。所述压 载装置还可W包括突出部，所述突出部延伸超过所述板状部的所述外周边部W用于与运动 联接板联接。所述第一忍部可W从所述板状部的所述外周边部内嵌W限定凸缘部。所述压 载装置还可W包括由聚合物材料形成的涂层。所述第一忍部包括用于与在运动联接板上的 保持部件接合的接合部。在一个实施例中，所述接合部为夹持接合部，所述夹持接合部包括 导入结构和捕获表面。
[0016] 在各个实施例中，运动联接板包括第一容纳部和第二容纳部，所述第一容纳部和 所述第二容纳部中的至少一个被成形和确定尺寸W容纳所述压载装置，所述运动联接板包 括隔板结构，所述隔板结构限定接合所述突出部的孔口。运动联接板还可W包括保持夹，所 述保持夹与夹持接合部联接。
[0017] 在某些实施例中，用于晶片容器的压载系统包括压载装置，所述压载装置包括:第 一壳体部，所述第一壳体部包括第一桶部和第一盖部，所述第一桶部和所述第一盖部配合 W限定第一主隔室；和第一主加重物，所述第一主加重物包括加重材料并且布置在所述第 一主隔室中。所述第一壳体部可W包括第一外部表面，所述第一外部表面被成形和确定尺 寸W用于插入到运动联接板中。在一个实施例中，所述压载装置还包括:第二壳体部，所述 第二壳体部包括第二桶部和第二盖部，所述第二桶部和所述第二盖部配合W限定第二主隔 室;和第二主加重物，所述第二主加重物布置在所述第二主隔室中，所述第二壳体部包括第 二外部表面，所述第二外部表面被成形和确定尺寸W用于插入到运动联接板中。在一些实 施例中，所述第一壳体部和所述第二壳体部通过桥接结构连接;在其它实施例中，第一和第 二壳体部是分开独立的压载装置。所述第一壳体部可W包括限定凸缘部的结构，所述凸缘 部从所述第一桶部水平地延伸。所述压载装置还可W包括接触部件，所述接触部件从所述 凸缘部悬垂。所述第一壳体还可W限定第一补充隔室，所述第一补充隔室容纳辅助加重物。 所述第一补充隔室的轮廓可W被形成为用于容纳在运动联接板上的运动联接装置的背侧。 所述压载装置可W包括第一接合部W用于与在运动联接板上的保持部件接合，其中所述第 一接合部一体形成在所述第一壳体部的外部表面上。所述第一接合部可W为夹持接合部， 所述夹持接合部包括导入结构和捕获表面。
[0018] 在一个实施例中，衬垫W填隙的方式布置在所述第一桶部和所述第一盖部之间。 所述壳体部还可W限定多个凹口；并且衬垫部可W包括多个短小突出部，所述短小突出部 中的每一个与所述多个凹口中的对应的一个相配。在一个实施例中，衬垫包括垫片部，所述 垫片部在所述第一主加重物和所述辅助加重物之间延伸。
[0019] 在一个实施例中，运动联接板包括第一容纳部和第二容纳部，所述第一容纳部和 所述第二容