用于大直径晶片运输的方法和设备的制作方法

专利名称：用于大直径晶片运输的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体处理设备。更具体地，其涉及用于运输和存储半导体晶片的搬运器。
背景技术：
当每单位面积的电路增加时，对于半导体晶片来讲颗粒变得更多。可能会破坏电 路的颗粒的大小已减小且接近于分子水平。在半导体晶片的制造、处理、运输、以及存储的 全部阶段都需要进行颗粒控制。需要最小化或避免在晶片插入和取出搬运器期间的颗粒产 生以及来自于在运输期间晶片在搬运器中的运动导致的颗粒产生。在规模经济的驱动下，在半导体制造厂(晶圆厂)中采用的晶片大小已不断增加。 当前存在大量加工300mm晶片的晶圆厂。预期商业加工的晶片的最大尺寸很快将会增加至 450mm。在加工的晶片的大小显著跃进的情况下，产生了在较小尺寸的晶片的情况下所不存 在的新的问题和困难。例如，尽管通常如通过夹紧容器顶部上的机械凸缘来机械搬运晶片容器，但是晶 片容器在很多情况下仍需手工搬运并且典型地装备有或具有可选的侧面把手。通过利用这 种把手来手工运输装载有晶片的标准的300mm容器对于人员来讲仍相对容易，这种容器通 常约重20磅。由于现有设备的兼容性和成本压力，因此用于450mm晶片的标准——例如容器中 的晶片数量和晶片之间的间距——会与当前的300mm晶片容器标准的大致保持相同。而且， 当晶片在直径上越大时，其当然相应地将会越重。保持如在标准的300mm容器中提供的相 同数量的450mm晶片的晶片容器预期重量接近40磅。在这个重量下，手工搬运开始变得更 加困难。对于较大的容器来讲，使用同等厚度的聚合物壁不能提供容器的足够的结构刚 性。也就是说，由于较大的尺寸和聚合物的较大的膨胀，因此预期在装载、传输和装运的情 况下容器将缺乏尺寸上的稳定性。将壁加厚以及增加相当多的加强结构将会进一步增加 450mm晶片容器的重量。而且，传统的300mm晶片容器通常是注射成型。预期采用类似的注射成型技术以 及类似的或较大的壁厚将会难以充分控制较大容器的尺寸。当前，300mm晶片容器通常采用 壳体作为主要结构构件来定位与晶片以及与外部设备交接的部件——即晶片支撑件和运 动耦联机器界面。另外，开放内部容积将显著增加，密封地容纳门的开放前部的面积也将显著增加。 这样提出了在门与容器部之间的更加困难的密封问题。较大尺寸的晶片还将显著地具有较大的下垂度，这将使得它们在搬运和运输期间更易于被损坏并且需要对于较小的晶片来讲无需使用的独特的支撑件。这种较大的下垂度 在如下方面提出了挑战，即维持晶片之间的期望的间距的同时还允许通过已知作为末端 执行器的机械手机械地放置和取出晶片。这种设备通常在待被抓取和取出的晶片下方插入 到前部开口容器中的晶片之间。在插入末端执行器以便抓取晶片期间，末端执行器与相邻 的晶片或晶片容器没有接触是十分关键的。当抓取晶片时，必需在不被末端执行器刮擦或 任意接触或者被取出的晶片与相邻晶片或容器刮擦或任意接触的情况下完成取出。450mm 晶片相对于300mm晶片的增加的下垂使得与300mm容器相比在450mm容器中更加难以进行 这种取回和放置操作。类似地，在将晶片放置到晶片容器的过程中，需要与相邻的晶片或容 器没有接触。当前工业准则和由SEMI (国际半导体设备材料产业协会)提出的标准已暂时 允许在晶片的中后部处的68度，其可适用于抓取(对于晶片减震特征而在正好中后部的情 况下)450mm晶片。该准则和提出的标准还提出在晶片的中前部处的72度以用于通过末端 执行器抓取或接合。传统的前部开口晶片容器在中前部提供至少约120度的入口，这样可 能导致过大的晶片前部下垂度从而使得末端执行器的插入和接合存在问题。因此，期望开发用于450mm晶片容器的前部开口结构，其具有使晶片下垂度最小 化以及使容器的重量最小化的设计优点。另外，期望提供改善的对于门的密封特性的结构。 此外，期望提供改善的晶片支撑件的结构以便同样在晶片的机械搬运期间容置在晶片容器 中存储的450mm晶片。还期望提供一种容器，其能够使得由于外壳部件的翘曲或收缩所导 致的对晶片的损坏最小化。

发明内容
一种晶片容器或微环境，其用于运输或保持处于水平的、轴向对齐的布置中的晶 片，其可具有包括开放前部和能够闭合的门的容器部。所述容器特别地可按照大于300mm、 例如450mm晶片的晶片运输进行处理，但是此处所述的各方面可适于结合到300mm晶片容 器中以及结合到用于其它尺寸的晶片或其它基片的容器中。此处所述的本发明、本发明的各方面和实施方式可用于和包括专门在晶圆厂中采 用的晶片容器——在晶圆厂中其中晶片总是接近水平(在300mm晶片容器的情况下已知为 FOUPS(晶圆承载盒))一一以及如下晶片容器，其装载和卸载处于水平定向的晶片并且然 后使所述容器旋转90度从而使得所述晶片竖直以便进行装运或运输。这种用于在不同厂 之间装运晶片所采用的晶片容器通常在300mm晶片容器的情况下已知为FOSBS(前部开口 装运盒)。在一个实施方式中，容器部包括框架和外壳部。所述框架包括功能性界面部件，其 包括相互连接到一起的刚性运动耦联板、刚性晶片支撑件和刚性门框。可包括一件或多件 的所述外壳附连于其上。在具体实施方式
中，框架的部分可以是例如铝的金属，其提供高于 传统的聚合物的改善的结构刚性。另外，可采用高强度的聚合物用于框架部，例如聚醚醚酮 (PEEK)，或者可采用包括金属和聚合物或不同聚合物的复合件。所述外壳优选地由透明的聚合物形成，从而允许观察其中的晶片。所述外壳可由 传统的聚碳酸酯或其它聚合物形成并且可以传统的方式注射成型。在高度适于用于450mm 晶片的较大容器的特定实施方式中，所述外壳可以是真空成形的。另外，利用真空成形，可 以采用多层相容聚合物。所述外壳可由分开的件形成，例如组装在一起的两个蚬壳式件，或者可由单个真空成型部件形成。在具体实施方式
中，所述外壳不依赖于临界尺寸、结构和/或功能性界面要求。例 如，在具体实施方式
中，所述外壳不依赖于例如运动耦联、门框和晶片支撑件的定位界面特 征。相反，这些特征或部件彼此连接并且所述外壳附连于相互连接的功能性的部件。所述 外壳可在门框处以及在运动耦联板处的容器的底部进行附连，而不连接于晶片支撑件或仅 在容器的底部处连接于晶片支撑件。这样提供了不依赖于模制变量的功能性界面特征，同 时不会影响临界部件的相对放置的性能、尤其是晶片容器的功能性界面特征。在本发明的具体实施方式
中，所述外壳包括整合的水平凸出部，其相对于外部朝 外凸出。所述凸出部可以构造成在例如左侧、右侧和后部三侧上绕外壳延伸的带部。所述 凸出部还可限定位于外壳的内部中的凹部。所述凸出部可在名义上保持壁厚相同的情况下 通过一部分朝外凸出的壁形成。所述带部可以在全部三侧上连续，或者可以定位在左侧和 右侧上而不绕后部或不完全绕后部延伸。所述带部提供整合的搬运特征，其以最小的重量 损失提供了对于外壳的大的结构强度改善。其中所述外壳通过真空成型形成，在两个蚬壳 式件之间的界面可以适当地位于朝外凸出的带部处。在具体实施方式
中，晶片通过晶片支撑件支撑，晶片支撑件是框架的一部分。所述 晶片支撑件可在容器的底部处而不在其上方附连于外壳，或者可以完全不附连于所述外壳 而是仅附连于容器的内部框架。所述门包括闭锁机构，其通常用钥匙操作并密封门框。在具体实施方式
中，在门与 容器部之间的位于门框处的界面提供交错连接。所述门框具有向内指向的缝或槽，并且所 述门具有进入所述缝的凸出部，由此所述凸出部被限制在所述缝内。所述门框具有上水平 部和下水平部，其中缝或多个缝水平延伸，而且在门上的相应的凸出部或多个凸出部也水 平地延伸，并且当凸出部接合在缝中时所述门通过凸出部而向上和向下受到限制。类似地， 所述门框可具有左竖直部和右竖直部，其中缝或多个缝竖直延伸，而且在门上的相应的凸 出部或多个凸出部也竖直地延伸，并且当凸出部接合在缝或多个缝中时所述门通过凸出部 或多个凸出部向左和向右受到限制。所述缝可以绕门框连续或非连续，而且类似地所述门 可具有绕门的整个周边延伸的单个的协同作用的凸出部或者在门的周边的选择性的位置 处的多于一个的凸出部。在具体实施方式
中，所述缝或槽具有安置在其中的弹性体密封件。 在其它实施方式中，密封件可定位在缝或槽的外部或在门上。通常，所述密封件将绕限定门 开口的整个门框延伸并且与整个门周边接合。所述密封件也可以绕整个门周边延伸并且与 限定门开口的整个门框接合。所述门框可以由多个部件形成。特别地，门框可以构造成两层或两个部件，在其间 夹置所述外壳。这对于真空成型的外壳部来讲是特别适合的结构。可在这种接合处采用密 封材料，以便于完成微环境的密封。所述门框可由例如铝等、刚性聚合物或复合结构的刚性 材料形成。在本发明的实施方式中，刚性框架构件可支撑聚合物晶片外壳并且将晶片外壳连 接于刚性运动耦联板。在本发明的实施方式中，外壳部包括一个或多个真空成型的外壳件，其与运动耦 联板和内部框架组装在一起。其特征和优点在于，通过与传统的晶片容器相比采用更薄的外壳部，使容器部的重量最小化。在某实施方式中，所述外壳提供了初步的容纳功能，同时依赖于内部框架来将晶 片支撑件相对于搬运器底部上的所述运动耦联件和前门框刚性地固定。其特征和优点在 于，外壳的偏转、运动或膨胀不直接移动或影响晶片，而且晶片安置位置隔离于外壳的可偏 转的、可移动的或可膨胀的部分。本发明进一步的优点和特征在于，复合结构以及外壳与功 能性界面部隔离使得与模制大型搬运器相结合的例如翘曲和收缩的负作用最小化。在具体实施方式
中，可提供手工把手，其不是与外壳分开的部件。这种结构的特征 和优点在于，与不具有该特征的外壳壁相比较，手工把手提供了外壳的加强的结构强度。所 述手工把手可包括两个基本水平的壁部——顶壁部和底壁部，以及连接并整合于基本水平 的壁部的竖直壁部。在使用者的左手抓握位于容器左侧的手工把手并且使用者的右手抓握 位于容器右侧的手工把手的情况下，所述水平壁部可以以一定距离竖直地分开，该距离的 大小设置成使得允许同时用手抓握顶部水平壁部和底部水平壁部。本发明的特别适于300mm晶片和更大的晶片的其它方面包括加强的晶片支撑件 特征。在具体实施方式
中，一叠或多组的薄的(在竖直方向上)悬臂凸出部从盒子后部向 前朝容器的开放前部(或门)延伸，以在与晶片的周边边缘间隔开的位置上从下侧提供晶 片支撑从而避免或减小下垂。所述悬臂支撑件限定多个竖直叠置的缝，用于接收、支撑和卸 下晶片。在某些实施方式中，向前延伸的悬臂支撑件定位成从边缘延伸至少50mm，在其它实 施方式中，从晶片的周边边缘延伸至少75mm，而且在另外的实施方式中，在周边边缘内延伸 至少100mm，在其它实施方式中，在周边边缘内延伸至少125mm。在某些实施方式中，每个槽 具有第一安置位置和第二安置位置，在第一安置位置中晶片放置在悬臂凸出部上，在第二 安置位置中晶片提升高于所述悬臂凸出部。在具体实施方式
中，晶片容器可包括通常为刚性的后部定位的一个或多个竖直叠 置的晶片限制件，其具有水平的V形槽。当晶片被向后迫压到所述槽中时——例如通过将 门插入而与门框进行接合，限定出V形槽的表面为晶片提供向上的抬升，由此晶片的前部 暴露的边缘通过门上的晶片限制件进行接合。所述前部晶片限制件可具有V形槽，在门与 门框接合期间，当晶片边缘在水平的V(水平打开的)的下倾斜腿部上滑时，所述V形槽进 一步迫使晶片提升。所述第二安置位置通过V形槽的内部顶点来限定并且其定位在第一安 置位置上方。在某些实施方式中，根据绕晶片周边的V形部的位置布置，所述V形接合部的V的 角度可以变化。通过使晶片相对于V形安置部在ζ方向上移动而使晶片从架子安置位置上 升至第二位置，在第二位置中门处于适当位置并且发生闭锁。关于较大的450mm晶片，有利 地设有多个V形安置部，从而使晶片上滑以到达V的顶点——安置位置。其中V形安置部直 接面向晶片的插入方向——ζ方向，倾斜的下腿部可具有缓的斜坡而且使处于上腿部(面 向下)表面与下腿部(面向上)表面之间的角度最小化。在安置部更加面朝χ轴——即， 与容器的后部相比更多地朝向容器的侧面——的位置处与晶片接合的V形安置位置，下腿 部的斜坡较小并且由下腿部和上腿部限定的角度将更大。朝向晶片容器的侧面与晶片容器 的后部相比，垂直于V形晶片部的运动分量较小，因此在与后侧相比朝向侧面的晶片接合 部上的较大的角度V允许当晶片通过门的插入而被提升时在晶片边缘上的不同周边位置 处连续支撑。这样使得晶片中的下垂度最小化。所述V形接合部可以是水平延伸几毫米以接合所述晶片的隔离的不连续部，在长度上为5-20mm或可以更长或者甚至在每个槽的后 侧上是连续的。在某些实施方式中，所述接合部的下腿部可具有弧度，并且类似地越接近侧 面定位的晶片接合部的下腿部的弧度将比越接近后侧的接合部的弧度要陡。应当注意，在 美国专利No. 6，267，245中公开了当门闭合时采用V形接合部来提升晶片，其以引入的方式 纳入本文。在具体实施方式
中，V形槽的下腿部可比上腿部长。这样为可能下垂的较大的晶 片提供了较大的接合区域。这种V形槽适于置于容器的内部后部上并适于置于前部晶片限 制件处。所述V形槽的下腿部的长度可根据V形槽相对于安置在容器中的晶片的位置而变 化。这样可以在晶片的装载期间以及在门没有处于对于运输的适当位置或门安置位置的情 况下将晶片从安置位置提升期间适应下垂度。向下延伸的上端朝下的凸缘可将每个下腿部 向上延伸表面连接至相邻上腿部向下延伸表面。在具体实施方式
中，在附连于门的内部的前部晶片限制件上的V形槽可包括第 一附连部或基部，其通常不可移动地固定于所述门；能够偏转的晶片接合部或扩展垫，其是 当将门施加于所述容器时与所述晶片接触的第一部分；以及中间部，其从所述基部延伸至 能够偏转的晶片接合部。所述水平的V可优选地延伸晶片限制件的整个长度并且在限定指 状物的中间部上的V形槽的顶点处具有孔。在晶片接合部中的V形槽的下腿部可延伸超过 在中间部或基部处的V形部的下腿部。在本发明的方面中，晶片限制件具有基部、中间双指 状部和晶片接合垫部，并且其中所述晶片接合垫部突然下降或向下成角度，由此为下垂晶 片的晶片边缘提供加强的接合表面。在中间部处的双指状物提供抗扭刚度，同时与具有相 同柔性的单个指状物相比允许在Z方向上的柔性。在优选实施方式中，当所述门被闭合时 展开垫的下腿部将首选接触晶片边缘，并且晶片接合点在垫上上移并在晶片限制件的大致 长度上进入V形的顶点中。在某些实施方式中，晶片架子通过一摞单独的架子段形成，其与相邻的架子相同。 件的顶部可以是底部的镜像，从而允许单个架件的相同模具以便制造全部的左侧的架子和 右侧的架子。一系列的孔可允许杆延伸通过叠置的架件以用于对齐和结构稳定以及对结构 框架的附连。在优选实施方式中，每个架子具有最前部，当安置距离在50_60mm的范围内时最 前部跟随晶片的周边并且从晶片的横向最外边缘向内延伸。在另外的实施方式中其可延伸 55-65mm，而在其它实施方式中可为52-56mm。在某些实施方式中，其中在每侧上的晶片架子 可整体模制，即多个架子模制成单个单元，通过从起到保持最大架子宽度的作用的大致弧 形段向后延伸的端部提供横向向内的凹部，以方便注射成型。这样允许在形成架子的模具 插入件(和模制件)上进行适当拖拉从而允许在模制工艺期间将插入件取下。在一个实施 方式中，所述凹部通常是V形的。因此在平面图中，所述架子的前部具有勾号形状，从而提 供更简单的模制。在具体实施方式
中，在架子的向后的横向部中，晶片架子从最外安置位置向内具 有14-18mm的水平尺寸、即14_18mm的宽度。相信之前并没有意识到，在通过末端执行器——即抓取晶片用于插入和取出的机 械手——接合期间的下垂度在插入和取回期间产生的干涉问题与由于安置在晶片容器中 的晶片产生的下垂度问题类似。当安置在末端执行器上时的晶片的下垂度是在晶片的横向侧，在容器部中，当门没有处于适当位置时安置在容器部中的晶片的下垂度至少是在前部， 并且根据在容器的后部处的晶片支撑件布置可能是在前部和后部。因此，有利地优化末端 执行器的弧形接合区域和容器部的弧形接合区域。测试令人惊讶地确定出，仅在晶片的横 向侧延伸90度弧度的晶片支撑件提供了与仅具有前部开口的270度的晶片支撑件基本上 相同的抗下垂性。因此利用这点，在下述的两个接合期间在末端执行器和晶片容器中将最 优地提供最小的下垂度，所述两个接合即当晶片插入和取出时利用末端执行器的接合，以 及特别是当门没有处于适当的位置时利用晶片容器的接合。因此，末端执行器将在限定接 近90度弧度的位置的前部周边和后部周边处理想地抓取或接合所述晶片。类似地，在无需 关门的情况下，容器将在晶片的各横向侧上的至少接近90度理想地支撑或接合容纳在其 中的晶片。在末端执行器的横向边缘和在晶片容器中的晶片支撑件之间，认为2mm和IOmm 之间的间隙是合适的。在进行优化用以当晶片安置在容器部中时以及当晶片被传送到晶片容器中或传 送出晶片容器时使下垂度最小化的具体实施方式
中，在取下门的情况下以及在晶片安置在 准备机械收回的位置的情况下由容器部提供晶片支撑，前部开口将大约为90度，加或减8 度。在另一实施方式中，为90度，加或减5度。在具体实施方式
中，用于通过末端执行器接合 晶片容器中的晶片的后部对应于用于在所述晶片容器中利用末端执行器进行接合的前部， 其基本上匹配于成角度的通路前部开口。在实施方式中，通过末端执行器在晶片的前部提 供的支撑将接近90度，例如约84-88度，在晶片的后部周边边缘提供的支撑将接近90度， 例如约84-88度，通过晶片容器的格子或架子提供的右侧横向支撑和左侧横向支撑将分别 接近90度，例如约84-88度。在提供周边晶片支撑以及用于从晶片容器插入和取出晶片的末端执行器的组合 晶片容器的具体实施方式
中，晶片容器的每个横向晶片支撑件将延伸大于80度，用于接收 末端执行器的前部通路开口将为85-100度，末端执行器构造成用于在限定80-95度弧度的 位置处接合所述晶片的后部周边以及用于在限定80-95度弧度的位置处接合所述晶片的 前部周边。所述容器将允许通过所述末端执行器够到晶片的后部周边，也就是说晶片周边 将在末端执行器的后部接合位置处不被支撑。在提供周边晶片支撑件以及用于从晶片容器插入和取出晶片的末端执行器的组 合晶片容器的具体实施方式
中，晶片容器的每个横向晶片支撑件将延伸大于85度，用于接 收末端执行器的前部通路开口将为85-90度，末端执行器构造成用于在限定80-90度弧度 的位置处接合所述晶片的后部周边以及用于在限定80-90度弧度的位置处接合所述晶片 的前部周边。所述容器将允许通过所述末端执行器够到晶片的后部周边，也就是说晶片周 边将在末端执行器的后部接合位置处不被支撑。在晶片容器的具体实施方式
中，通过末端执行器可达到与晶片容器中的晶片的后 部周边接合的弧度范围的度数在如下范围的10度内，S卩可达到晶片的前部周边的接合的 弧度范围的度数；晶片容器中的晶片的横向右侧周边的连续支撑弧度，以及晶片容器中的 晶片的横向左侧周边的连续支撑的弧度。在实施方式中，末端执行器与从晶片容器抽出的晶片的后部周边边缘的接合范围 将为至少80度。在具体实施方式
中，末端执行器与从晶片容器抽出的晶片的前部周边边缘 的接合范围将为至少80度。
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在晶片安置的情况下，将晶片周边或边缘的最向后的点指定为0度，将晶片的最 横向延伸的点指定为90度，以及将晶片的最向前的点指定为180度，在优选实施方式中的 晶片架子在晶片的侧面上沿晶片延伸至115-130度的向前位置。这样提供了 130度至100 度的前部通路开口。在另一实施方式中，115-140度的范围提供了用于末端执行器的130度 至80度的前部通路开口。在具体实施方式
中，特别当所述晶片处于第二安置位置中时，一个或多个能够偏 转的晶片支撑件或晶片衬垫也接合晶片。所述晶片限制件是内部框架结构的一部分并且在 定位上不受外壳控制，包括外壳的偏转、运动或膨胀。在某些实施方式中，为晶片提供加强的周边底部表面支撑件，其被认为能有效地 消除大的450mm晶片的过大下垂度。在这种情况下，在晶片安置在晶片支撑件上而门未 处于适当位置时，在前部开口容器中的周边下侧晶片支撑件有效地以扩大的C形绕接近于 240°、在某些实施方式中约为235° -255°、在具体实施方式
中约为235° -265°延伸。在 这些实施方式中，当门处于适当位置时的第二支撑水平可通过具有V形槽的晶片限制件提 供，两者其中之一或全部是刚性的、不能够偏转的或能够偏转的。能够偏转意指在常规使用 中的至少1. 5mm的运动能力。这种偏转在常规使用期间典型地主要是在水平方向上，但是 特别是当在运输期间吸收振动时还可具有竖直分量。在实施方式中，周边底部表面支撑件可以是在晶片边缘的8mm内，在另一实施方 式中是在8mm内、而在另一实施方式中是在周边支撑件的15mm内、而在另一实施方式中是 在外部边缘的25mm内。


图1是根据本发明方面的450mm晶片容器的立体图。图2a是根据本发明方面的晶片容器的分解图。图2b是根据本发明方面的晶片容器的分解图。图3是根据本发明方面的用于晶片容器的外壳的后部立体图。图4是根据本发明方面的容器部的剖开立体图。图5是根据本发明方面的容器部的剖开立体图。图6是示出根据本发明方面的下侧晶片支撑件的范围的示意图。图7是示出根据本发明方面的用于运动耦联板、外壳和内部框架的组装布置的详 细横截面分解图。图8是根据本发明方面的外壳、门框、门布置的详细分解图。图9是在图8的部件部分组装以及与门接合的横截面组装视图。图10和11是晶片容器的示意性横截面图，其图示出限定第一支撑水平的悬臂支 撑构件以及限定第二水平的前晶片支撑件和后晶片支撑件。图12a是根据本发明方面的450mm晶片容器的立体图。图12b是根据本发明方面的取下外壳的晶片容器的容器部的立体图。图13a是根据本发明方面的晶片架子的俯视立体图。仰视立体图是镜像。图13b是图13a的晶片架子的相对侧的俯视立体图。仰视立体图是镜像。图14是根据本发明方面的晶片容器的示意性横截面图，其图示出在直接面向晶片插入方向的位置处的V形安置部横截面。图15是根据本发明方面的晶片容器的示意性横截面图，其图示出在晶片容器侧 面的位置处的V形安置部横截面。图16是根据本发明方面的晶片容器的局部横截面图。图17是示出根据本发明方面的晶片容器的门的立体图，其中示出了内面。图18是位于根据本发明方面的晶片容器的门的内部上的前晶片限制件的局部近 视图。图19是图18的晶片限制件的后部立体图。图20是根据本发明方面的整体模制的晶片支撑件的横截面图。图21是显示晶片下垂度的量值对具有单个开口的连续晶片支撑件的开口角度的 曲线图。图22是用于收集图21的数据的夹紧装置的立体图。图23是表示晶片下垂度的量值对具有两个相反开口的连续晶片支撑件的开口角 度的曲线图。图24是用于收集图23的数据的夹紧装置的立体图。图25是具有按照未决SEMI标准4570A的间隙区域的在此处描述的末端执行器和 晶片容器部的视图。图26是根据本发明方面的具有按照未决SEMI标准4570A的间隙区域的末端执行 器和晶片容器部以及接合弧度的视图。
具体实施例方式参考图1到12b，图示出尤其适用于大晶片、特别是450mm晶片的晶片容器30的不 同视图和实施方式。晶片容器通常包括容器部40和门42。容器部通常具有闭合左侧43、闭 合右侧44、闭合后部45、底侧46、顶侧47和开放内部48。容器部进一步包括内部框架50、 底部机器界面板54、外壳58、门框60和晶片架子70。基本上矩形的门框60限定开放前部。 门42包括具有钥匙孔82和闭锁末端84的闭锁机构80、周边86、以及在其上具有晶片限制 件90的内表面88。门锁能够选择性地与容器部40的门框60接合，并且通过弹性体密封件 94密封。参考图3、4、5、7、8和9，外壳58优选地由例如聚碳酸酯的聚合物形成，并且可通过 使唇缘110夹置在门框的两个件114、116内而附连到门框。可通过螺钉118来实现夹紧。 类似地，外壳可夹置在底部机器界面54与内部框架50之间并通过螺钉118进行固定。门 框60可通过螺钉或其它方式附连到机器界面54。内部框架50可包括U形顶部框架构件 122、U形底部基础框架部124和多个不连续的附连构件128，附连构件在顶部框架构件122 和底部基础框架部之间延伸以将框架50刚性地固定在一起。晶片架子、限制件或格子70可通过与限制件整合的柱132直接附连到框架50—— 参见图4——或者通过其它连接件附连到U形件122、124。两个物体的“直接”附连意指物 体通过紧固件或其它方法以邻接的关系保持在一起。门框60也可直接附连到顶部框架构 件122和/或底部基础框架部124。晶片格子70不直接附连到外壳58，而仅附连到框架 50。因此，外壳58的偏转、运动或膨胀都不会将任何力直接施加到晶片格子70上，并因此不会移动或者影响晶片，从而它们不会受到损坏。柱132可具有带螺纹的孔，以允许螺钉延 伸通过U形件122、124中的孔以便组装到框架50。在一个实施方式中，框架50、底部机器 界面板54和门框60可适于由铝形成。外壳可真空成型或者注射成型。可以整体形成或者 由不同的件形成并组装到一起。用于方便地制造分开的外壳件的可能的划分线135、136和 137在图3中用虚线表示。参考图4、10和11，实施方式可采用包括悬臂的向前延伸的支撑件138的晶片支撑 件，所述支撑件138在容器部的后部处固定于容器部。悬臂支撑件图示为折线形状并适于 放置成用以适当地控制晶片在某位置处的下垂度。在某些实施方式中，由向前延伸的悬臂支撑件提供的支撑的定位从晶片的边缘延 伸至少50mm。在其它实施方式中，支撑件从晶片的周边边缘延伸至少75mm、IOOmm或125mm。 悬臂支撑件在接触点处可在其上具有接触垫，未示出。晶片可在缝140处插到容器中，以便 放置在限定第一支撑水平150和安置位置151的悬臂支撑件上。在该支撑水平处，晶片w 可全部由悬臂支撑件来支撑或者在晶片周边边缘处接合以便定位。当门插入时，晶片将通 过前、后V形晶片限制件156、158提升到上升至第二安置位置164处的第二晶片支撑水平 162，在该处悬臂晶片支撑件138不支撑晶片。应当注意，第二安置位置164位于第一安置 位置151的上方且稍微靠后。在图4的实施方式中，晶片限制件包括悬臂支撑件138、刚性的且不能够偏转的V 形支撑件158以及V形衬垫或能够偏转的限制件162。当晶片位于第二安置位置时，能够偏 转的限制件162适应环境以便当插入及接合时跟随晶片的边缘。尽管在图10、11中图示出 单个晶片，但是应当理解，整个竖直对齐的晶片排列如所描述的那样被移动和限制。参考图5，图示出可替代的周边支撑布置，其或者在下转角处或优选地在转角的 7mm内在晶片w的下表面上提供周边支撑，而不是由上述悬臂支撑件提供的朝向晶片中间 的支撑。如图5图示的晶片限制件包括延伸超过晶片的前后方向的中点的刚性的、不能够 偏转的支撑件170、172 ；定位于容器部的后部的刚性的、不能够偏转的支撑件174、176 ；以 及定位于容器部的后转角的能够偏转的晶片衬垫180、182。由图10、11图示的以及由相关 文字描述的第一晶片安置位置和第二晶片安置位置也可应用到图5的实施方式。而第一安 置位置不是由离开周边边缘的支撑件来限定——即在晶片底面的中间段，该第一安置位置 是由周边边缘处的支撑件来限定。参考图6，已经发现，当周边支撑件绕限定晶片周边约240度的支撑弧194延伸时， 周边支撑件能够防止450mm晶片w的过大下垂度。在某些实施方式中，支撑件延伸约235° 到255°，而在某些实施方式中是230°到265°。在另一实施方式中，支撑件之间的开口处 于85和110度之间。这样可避免过大的下垂度并且仍能允许对晶片的最大前侧通路，例如 用于晶片的放置和取出的末端执行器。参考图1、4、8、9和10，图示出包括交错的门与门框界面300的独特结构。门框60 具有向内指向的缝或槽310，并且门具有凸出部或舌部314，其进入缝中从而将所述凸出部 限定在缝内，用以提供交错的结构特点。门框60有上水平部320和下水平部322，其中，缝 或多个缝水平延伸并相对于容器部向内凹进，并且在门上的相应凸出部或多个凸出部也水 平延伸并向后凸出。当接合到所述缝中时，门42通过凸出部而向上和向下受到限制。类似 地，门框可具有左竖直部336和右竖直部338，其中，缝或多个缝竖直延伸并且在门上的相应凸出部或多个凸出部也竖直延伸，并且当接合到所述缝或多个缝中时，门向左和向右受 到限制。缝可以是绕门框连续的或者不连续的，并且类似地，门可具有绕门的整个周边延伸 的单个协同作用的凸出部，或者在门的周边的选择性的部分处具有多于一个的凸出部。在具体实施方式
中，缝或槽具有安置在其中的弹性体密封件94。在其它实施方式中，密封件可 设置在缝或槽的外部或设置在门上，如图9的区域352。通常，密封件会绕限定门的开口的 整个门框延伸，并且与整个门周边相接合。密封件也可绕整个门周边延伸，并且与限定门的 开口的整个门框相接合。图12a和12b提供了另外的实施方式，其公开了具有容器部404和门406的晶片 容器402，且为了更加清楚而以取下外壳的方式示出。图2a和2b的分解视图涉及该实施方 式。在容器部404内设有右侧晶片架子410和左侧晶片架子412，其限定多个V形晶片缝 414 ；具有V形横截面的缝424的后部晶片限制件420 ；以及在门406的内面上的前部晶片 限制件430和432，其具有柔性装置和V形横截面的缝434。V形缝和这些部件的环绕V形 部一起协同作用以便定位和固定各种大小的晶片来进行运输和存储。该容器的这些和各种 其它方面也能够从图14-20来理解。架子的细节在图13a和13b中示出。在某些实施方式中，根据绕晶片周边的V形部的位置放置，发明方面可包括V形接 合部的V的角度变化。通常，通过使晶片相对于V形安置部在ζ方向上移动而导致晶片从第 一架子安置位置(晶片传输位置)上升到其中门406置于适当位置且闭锁的第二位置(运 输位置)、(类似于图10和11所示的从位置151移动到位置164)。参见图14，相对于后部 晶片限制件420和前部晶片限制件430、432上的V形缝指出ζ方向。考虑到较大的450mm 晶片，有利地具有多个V形安置部从而使晶片上滑到达V的顶点处的安置位置。在V形安置部直接地面向晶片的插入方向(例如在后部晶片限制件420上)、面向 ζ方向的位置处，下腿部表面510的倾斜是处于最缓斜坡并且使处于上腿部(面向下)表面 512与下腿部(面向上)表面510之间的角度α最小化。例如，参见图14中的V形支撑 件横截面。在更加面朝χ轴——也就是说与容器的后部相比更多地朝向容器的侧面(如侧 面晶片架子412上的某处)——的安置部的位置处与晶片接合的V形安置位置，下腿部表面 510的斜坡将更大并且由下腿部表面520和上腿部表面522限定的角度β将更大。例如， 参见图15中的V形支撑件横截面。朝向晶片容器的侧面与位于晶片容器的后部相比，垂直 于V形晶片部的运动分量较小，因此在与后侧相比朝向侧面的晶片接合部上的较大的角度 允许当晶片通过门406的插入而被提升时在晶片边缘上的不同周边位置处连续支撑。这样 使得晶片中的下垂度最小化。V形接合部可以是水平延伸几毫米以接合晶片的隔离的不连 续部，在长度上为5-20mm或可以更长或者甚至在每个缝的后侧上是连续的。在某些实施方 式中，接合部的下腿部表面(面向上)可具有弧形，并且类似地，越接近侧面定位的晶片接 合部的下腿部的弧度将比越接近后侧的接合部的弧形要陡。在美国专利No. 6，267，245中 公开了当门闭合时采用V形接合部来提升晶片。V形槽部件独特的结构还具有多个有利的特征。在各种实施方式中，V形槽的下腿 部610的晶片接合表面609可以比上腿部612的晶片接合表面611更长，从而使晶片支撑 件的下腿部延伸超过紧下面的晶片支撑件的上腿部的范围。这样的结构是有利的，因为其 为可能下垂的较大的晶片提供了较大的接合区域。在图16中可看到这种布置。该V形槽 适于设置在容器的内部后侧上，如位于后部晶片限制件420处，而且也可设置在并适于前部晶片限制件430和432。还可考虑采用具有各种类型的这种故障安全横截面的晶片支撑 件。V形槽的下腿部610的长度可根据V形槽相对于安置在容器中的晶片的位置而变化。 这样可以允许在晶片的装载期间以及在门406没有处于针对运输的适当位置或门安置位 置的情况下将晶片从安置位置提升期间适应下垂度。具有面向下的凸缘表面613的水平延 伸的倒转的凸缘部614可将每个下腿部向上延伸表面连接至相邻上腿部向下延伸表面。在 这种设计中，该特征提供了用于存储晶片的更大的安全性和保持力。图17-19描述了根据本发明的前部晶片限制件430、432的一个实施方式。晶片限 制件430、432附连到门406的内表面407并且包括多个相互连接的具有V形槽434的晶片 支撑件433。V形槽434是通过从门406朝上及朝外延伸的上腿部436以及从门406朝下及 朝外延伸的下腿部436来限定。每个V形槽434的顶点440是由上腿部436和下腿部438 会聚的位置来限定。晶片限制件430、432可向内形成角度以进入到在门上限定的凹部409 中。晶片支撑件433还可具有第一附连部或基部460，其通常不可移动地固定于门 406上；以及能够偏转的晶片接合部462或扩展垫，其是当将门施加于容器时与晶片接触的 第一部分。中间部464能将基部460连接至能够偏转的晶片接合部462。中间部464在限 定指状物472的V形槽的顶点处可具有长形孔470。水平的V优选地延伸晶片限制件432 的整个长度。由于V形槽的顶点从孔470到晶片接合部462的末端部成角度朝向上腿部的 顶部，因此晶片接合部462的下腿部480大于上腿部482。相邻的晶片支撑件433在相应的 基部460处相互连接，而相邻的中间部和晶片接合部不相互连接，从而使晶片接合部462和 中间部464就从基部460向外伸出。因此，在本发明方面，晶片限制件具有基部460、中间双指状物部464和晶片接合 垫部462，其中晶片接合垫部462突然下降或向下成角度，由此为下垂晶片的晶片边缘提供 加强的接合表面。在中间部464处的双指状物472提供抗扭刚度，同时与具有相同柔性的 单个指状物相比允许在ζ方向上的柔性。在优选实施方式中，当门闭合时展开垫的下腿部 480将首先接触晶片边缘，并且当晶片接合点在垫上上移并进入V形的顶点中时偏转。具体参考图13a和13b，弧形的横向晶片架子410和412可简单地由一叠单独的架 子段形成，其与相邻的架子相同。该实施方式不需要形成单个模制的架子段，由于这种模制 部件的复杂的制造形状而使其难以制造。件的顶部可以是底部的镜像，从而允许单个架件 的相同模具以便制造全部的左侧的架子和右侧的架子。一系列的孔483可允许杆延伸通过 叠置的架件以用于对齐和结构稳定以及对结构框架的附连。孔483典型地位于绕单独的架 子段周边的多个位置。弧形的接合区域485基本上延伸部件的长度。在部件的两侧上定位 V形支撑487的一半。在优选实施方式中，每个架子具有最前端675，当安置距离在50_60mm范围中的距 离时其跟随晶片的周边并且从晶片的横向最外边缘向内延伸。在另一实施方式中该距离是 55-65mm,而在另一实施方式中是52_56mm。在某些实施方式中，如图20所示，其中在每一侧 上的晶片架子410和412整体模制——即多个架子模制成单个单元，支撑腿部678可从前 端675以锐角延伸，由此限定横向向内的凹部680。支撑腿部678起到在使聚合物最小膨胀 的情况下保持最大的架子宽度的作用，以方便注射成型。这样允许在形成架子的模具插入 件(和模制件)上进行适当拖拉从而允许在模制工艺期间将插入件取下。而且，聚合物的
17减小的膨胀使得收缩和翘曲问题最小化。因此在平面图中，所述架子的前部具有勾号形状。在某些优选实施方式中，在架子的向后的横向部中，晶片架子从最外安置位置向 内典型地具有14-18mm的水平尺寸、S卩14_18mm的宽度。而且，一旦晶片被安置，可描述晶 片和容器布置的大体定位。当将晶片周边或边缘的最向后的点指定为0度时，将晶片的最 横向延伸的点指定为90度，以及将晶片的最向前的点指定为180度。根据该定位和参考框 架，优选实施方式中的晶片架子在晶片的侧面上沿晶片延伸115-130度的范围。在另一实 施方式中，采用115-140度的范围。也可以对晶片架子进行各种其它定位。参考图21到24，图示了用来检测450mm晶片的下垂度的一对夹紧装置并且还利用 该夹紧装置来检测结果。相信还没有意识到通过末端执行器接合期间的下垂度在插入和取 回期间产生的干涉问题与由晶片容器产生的下垂度问题相当。实际上，在300mm的搬运的 情况下这不是重大问题。测试已确定当通过传统的末端执行器来搬运450mm晶片时的显著 的下垂度，而通过晶片容器中的弧形支撑件可使该下垂度消除几乎50%同时提供极好的下 垂度预防。曲线图21图示出，在连续的周围边缘支撑件和单个开口的情况下，当开口增加超 过约90度时发生在晶片下垂度的量值中的迅速增加610。因而，考虑到模制或者另外的制 造齿中的困难，约90度的前开口显示出模制和制造方便以及利于防止下垂度的最优化结 合。图23和24呈现令人惊讶的结果611，仅在晶片的横向侧上以90度弧度延伸的晶片支 撑件提供了与仅具有前部开口的270度的晶片支撑件基本上相同的抗下垂性。因此，令人 惊讶地反驳了为了得到最大的抗下垂性需要在晶片的后部绕整个或接近整个的连续或接 近连续的周边支撑件。因此，增加末端执行器的前、后接合弧度以及必要消除在晶片后部处 的连续性或减少接触区域实现了在通过末端执行器搬运期间以及同时在晶片安置时减少 下垂度的最佳结合。因此，最优地，末端执行器前、后接合弧度以及晶片容器横向接合弧度将都接近90 度。用于插入和取出的必要间隙使最大弧度减小至大约88度。因此，末端执行器将理想地 在前周边和后周边的限定接近90度的弧度的位置处抓取或接合晶片。同样地，在门没有闭 合的情况下容器将理想地支撑或接合容纳在其中的晶片，在晶片的每个横向侧上至少接近 90度。图25图示出在此处描述的容器部562的实施方式中用于接合450mm晶片W的所 提出的工业最大限制尺寸的末端执行器560。图26图示出具有通过虚线指出的增加尺寸 570的末端执行器与容器部572相结合的组合。接合位置576接合晶片并限定接合弧度。所提出的工业标准具有在晶片周边的后部弧形接合区域621中的68度的晶片周 边可允许最大接合弧度620，以及在用于接合晶片623的前部弧形接合区域的前部弧形接 合区域622中的最大72度。在此，本发明提供了在后部弧形接合区域631中的接近90度 的增加的末端执行器接合弧度630以及在前部633中的接近90的前部接合弧632。此外晶 片的侧面接合优选地在晶片横向边缘的用于接合弧形接合区域639的右横向侧的接合弧 度636上以及右侧的接合弧度638上至少接近90度。应当指出，晶片容器可具有位于末端 执行器的接合位置后部的重要的晶片支撑区域。也就是说，末端执行器与晶片的接触可简 单地位于限定接近90度的弧度的两点处。“接近”具体角度值在此指的是在10度内，即接 近90度指的是80到90度。“大约”当涉及特定的角度值时在此指的是在5度内。
在此使用的“连接”和“接合”不需要部件与部件的直接物理接触，除非明确地表 述，但是可包括完成或帮助接合或连接的中间部件。说明的如保持晶片的实施方式以及连 同其说明的本发明的方面也可以应用到诸如平板的其它基片。以上公开涉及详细的技术内容和其本发明特点。本领域技术人员基于如所描述的 本发明的公开和建议在不背离其特征的情况下可进行多种改型和替换。然而，尽管这样的 改型和替换在上面描述中没有完全公开，但是通过本发明的精神和技术理论已基本上被涵
至
ΓΤΠ ο
权利要求
一种用于叠置的、间隔开的、轴向对齐的、水平的大直径晶片的前部开口半导体晶片容器，包括容器部，所述容器部限定用于容纳晶片的开放内部以及由门框限定的开放前部，所述容器部包括在所述开放内部内的用于接收和保持多个晶片的多个晶片缝；能够选择性地附连到所述门框用以闭合所述开放前部的门，所述门具有能够选择性地与所述门框接合的闭锁机构、内表面、外表面以及设置在所述内表面上的晶片定位器；其中，所述晶片定位器包括竖直对齐、水平延伸的相互连接的多个晶片支撑件，当所述门附连到所述门框时所述多个晶片支撑件用于接合晶片的前部周边边缘，所述多个晶片支撑件分别具有长度并且分别包括基部，所述基部不可移动地附连到所述容器；能够偏转的初始晶片接合部；以及连接所述基部和所述晶片接合部的中间部，所述中间部和所述晶片接合部从所述基部向外伸出；其中，相邻的晶片支撑件沿相应的基部彼此相互连接而沿相应的中间部或晶片接合部未连接；其中，当以轮廓观察时，上腿部从所述门朝外及朝上延伸，而下腿部从所述门朝外及朝下延伸，从而限定了具有顶点的大致的V形部，所述V形部包括具有顶点的V形晶片接合表面、延伸所述晶片支撑件的长度的所述上腿部和下腿部；并且所述中间部具有穿过其的长形孔，从而提供在所述基部和所述能够偏转的晶片接合部中间的水平延伸的一对指状物。
2.如权利要求1所述的容器，其中，每个所述中间部和能够偏转的初始晶片接合部均 具有顶缘和底缘并且每个所述能够偏转的初始晶片接合部具有远端，并且当所述顶缘和底 缘接近所述远端时所述顶缘和底缘向下弯曲。
3.如权利要求1所述的容器，其中，所述晶片接合部的轮廓具有L形，并且当所述门是 竖立的并位于所述开放前部的适当位置时，所述L形的定向是倒转且倾斜的。
4.如权利要求1所述的容器，其中，所述晶片支撑件是成角度的，使得基部的外表面与 晶片接合部的外表面相比更加远离所述门的内表面。
5.一种用于接收以具有竖直轴线的叠置排列定位的多个大直径晶片的前部开口半导 体晶片容器，所述容器包括容器部，所述容器部具有左闭合侧、右闭合侧、闭合后部、开放前部以及开放内部，所述 开放内部包括用于接收和容纳晶片的多个缝；能够附连到所述容器部的门，用以闭合所述开放前部并能够选择性地闭锁至所述容器部；所述容器部包括一对竖列的在所述开放内部中竖直对齐的相互连接的晶片支撑件，所 述一对中的其中一个邻近左侧而一个邻近右侧，所述一对竖列限定多个缝，其中每个晶片 支撑件包括上腿部，所述上腿部从邻近壁朝上及朝外成角度地延伸，所述上腿部具有背向所述邻 近壁的晶片接合表面；以及下腿部，所述下腿部从所述邻近壁朝下及朝外成角度地延伸，所述下腿部具有背向所 述邻近壁的晶片接合表面，其中所述下腿部晶片接合表面长于所述上腿部晶片接合表面，并且其中所述下腿部突出于所述上腿部表面，从而限定具有面向下的凸缘表面的水平延伸 的倒转凸缘部。
6.如权利要求5所述的容器，其中，所述面向下的凸缘表面与具有直接位于下方的晶 片支撑件上腿部的每个晶片支撑件的下腿部成一体。
7.如权利要求5所述的容器，其中，所述面向下的凸缘表面基本上水平。
8.一种前部开口半导体晶片容器，其用于接收以具有竖直轴线的叠置排列定位的多个 大直径圆形晶片，所述容器包括容器部，所述容器部具有左闭合侧、右闭合侧、闭合后部、开放前部以及开放内部，所述 开放内部包括用于接收和容纳居中地定位于所述开放内部内的晶片的多个缝；能够附连到所述容器部的门，用以闭合所述开放前部并能够选择性地闭锁至所述容器部；所述容器部包括一对竖列的在所述开放内部中竖直对齐的相互连接的晶片支撑件，所 述一对中的其中一个邻近左侧而一个邻近右侧，所述一对中的每个包括具有弧形形状的径 向内缘用以跟随晶片的圆形形状以便对晶片提供周边支撑，所述一对竖列中的每个环绕延 伸至具有最向内及向前的竖直叠置的支撑末端的开放前侧，由此相对于叠置的晶片排列的 轴线在相应的竖直叠置的支撑末端之间测量的开口是在85度至110度之间。
9.如权利要求8所述的容器，其中，相对于叠置晶片的轴线在所述一对相应的竖直叠 置的支撑末端之间测量的开口是在88度至105度之间。
10.如权利要求8所述的容器，其中，所述一对竖列中的每个是包括弧形部并且还包括 支撑腿部的整体模制结构，所述弧形部跟随圆形晶片的周边边缘并具有前端，所述支撑腿 部以锐角从所述前端相对于所述弧形部朝向相应侧面延伸。
11.一种前部开口半导体晶片容器，其用于接收以具有竖直轴线的叠置排列定位的多 个大直径圆形晶片，所述容器包括容器部，所述容器部具有左闭合侧、右闭合侧、闭合后部、开放前部以及开放内部，所述 开放内部包括用于接收和容纳居中地定位于所述开放内部内的晶片的多个缝；能够附连到所述容器部的门，用以闭合所述开放前部并能够选择性地闭锁至所述容器部；所述容器部包括一对竖列的在所述开放内部中竖直对齐的相互连接的晶片支撑件，所 述一对中的其中一个邻近左侧而一个邻近右侧，所述一对竖列中的每个是包括弧形部并且 还包括支撑腿部的整体模制结构，所述弧形部跟随圆形晶片的周边边缘并具有前端，所述 支撑腿部以锐角从所述前端相对于所述弧形部朝向相应侧面延伸。
12.如权利要求11所述的容器，其中，所述一对竖列中的每个包括具有弧形形状的径 向内缘用以跟随晶片的圆形形状以便对晶片提供周边支撑，所述一对竖列中的每个环绕延 伸至具有最向内及向前的竖直叠置的支撑末端的开放前侧，由此相对于叠置的晶片排列的 轴线在相应的竖直叠置的支撑末端之间测量的开口是在85度至110度之间。
13.一种用于450mm直径晶片的前部开口半导体晶片容器，包括容器部，所述容器部限定用于装载和卸载晶片的前部开口以及具有用于保持晶片的多 个缝的开放内部；具有闭锁机构的门，所述门能够在所述前部开口处附连到所述容器部，用以选择性地闭合所述开放前部；其中，所述容器部还包括骨架框架和外壳，所述骨架框架包括 具有顶部U形部的顶部框架构件；基本上矩形的门框，所述门框限定所述前部开口并直接附连到所述顶部框架构件； 底部基础框架部，所述底部基础框架部包括U形部和机器界面，所述底部基础框架部 直接附连到矩形门框；多个晶片格子，所述多个晶片格子直接附连到所述顶部框架构件和所述底部基础框架部；多个不连续的附连构件，所述多个不连续的附连构件在所述顶部框架构件和底部基础 框架部之间延伸用于将所述框架刚性地固定在一起；其中所述外壳具有密封地附连到所述门框的U形部并且包括闭合顶部、闭合左侧和闭 合右侧。
14.如权利要求13所述的容器，其中，所述外壳由单个件组成。
15.如权利要求13所述的容器，其中，所述外壳由在中央接合处接合的顶部和底部组成。
16.如权利要求13所述的容器，其中，所述外壳连接至内部框架的底部支撑件。
17.一种用于大直径晶片的前部开口半导体晶片容器，包括容器部，所述容器部具有左闭合侧、右闭合侧、闭合后部、开放前部以及开放内部，所述 开放内部包括用于接收和容纳晶片的多个缝；能够附连到所述容器部的门，用以闭合所述开放前部并能够选择性地闭锁至所述容器部；所述容器部包括用于容置晶片的装置。
18.如权利要求17所述的容器，其中，所述用于容置晶片的装置包括设置在所述门的 内表面上的晶片定位器，所述晶片定位器包括竖直对齐、水平延伸的相互连接的多个晶片 支撑件，当所述门附连到所述门框时所述多个晶片支撑件用于接合晶片的前部周边边缘， 所述多个晶片支撑件分别具有长度并且分别包括基部，所述基部不可移动地附连到所述容器； 能够偏转的初始晶片接合部；以及连接所述基部和所述晶片接合部的中间部，所述中间部和所述能够偏转的初始晶片接 合部从所述基部向外伸出；其中，相邻的晶片支撑件沿相应的基部彼此相互连接而沿相应的中间部或晶片接合部 未连接；其中，当以轮廓观察时，上腿部从所述门朝外及朝上延伸，而下腿部从所述门朝外及朝 下延伸，从而限定了具有顶点的大致的V形部，所述V形部包括具有顶点的V形晶片接合表 面、延伸所述晶片支撑件的长度的所述上腿部和下腿部；并且所述中间部具有穿过其的长 形孔，从而提供在所述基部和所述能够偏转的晶片接合部中间的水平延伸的一对指状物。
19.如权利要求17所述的容器，其中所述用于容置晶片的装置包括一对竖列的在所述 开放内部中竖直对齐的相互连接的晶片支撑件，所述一对中的其中一个邻近 侧而一个邻 近右侧，所述一对竖列限定多个缝，其中每个晶片支撑件包括 4上腿部，所述上腿部从邻近壁朝上及朝外成角度地延伸，所述上腿部具有背向所述邻 近壁的晶片接合表面；以及下腿部，所述下腿部从所述邻近壁朝下及朝外成角度地延伸，所述下腿部具有背向所 述邻近壁的晶片接合表面，其中所述下腿部晶片接合表面长于所述上腿部晶片接合表面， 并且其中所述上腿部突出于所述下腿部表面，从而限定具有面向下的凸缘表面的水平延伸 的倒转凸缘部。
20.如权利要求17所述的容器，其中，所述用于容置晶片的装置包括一对竖列的在所 述开放内部中竖直对齐的相互连接的晶片支撑件，所述一对中的其中一个邻近左侧而一个 邻近右侧，所述一对中的每个包括具有弧形形状的径向内缘用以跟随晶片的圆形形状以便 对晶片提供周边支撑，所述一对竖列中的每个环绕延伸至具有最向内及向前的竖直叠置的 支撑末端的开放前侧，由此相对于叠置的晶片排列的轴线在相应的竖直叠置的支撑末端之 间测量的开口是在85度至110度之间。
21.如权利要求17所述的容器，其中，所述用于容置晶片的装置包括一对竖列的在所 述开放内部中竖直对齐的相互连接的晶片支撑件，所述一对中的其中一个邻近左侧而一个 邻近右侧，所述一对竖列中的每个是包括弧形部并且还包括支撑腿部的整体模制结构，所 述弧形部跟随圆形晶片的周边边缘并具有前端，所述支撑腿部以锐角从所述前端相对于所 述弧形部朝向相应侧面延伸。
22.如权利要求17所述的容器，其中，所述用于容置晶片的装置包括骨架框架和外壳， 所述骨架框架包括具有顶部U形部的顶部框架构件；基本上矩形的门框，所述门框限定所述前部开口并直接附连到所述顶部框架构件；底部基础框架部，所述底部基础框架部包括U形部和机器界面，所述底部基础框架部 直接附连到矩形门框；多个晶片格子，所述多个晶片格子直接附连到所述顶部框架构件和所述底部基础框架部；多个不连续的附连构件，所述多个不连续的附连构件在所述顶部框架构件和底部基础 框架部之间延伸用于将所述框架刚性地固定在一起；其中所述外壳具有密封地附连到所述门框的U形部并且包括闭合顶部、闭合左侧和闭 合右侧。
23.一种采用前部开口晶片容器和用于自动插入和取出晶片的末端执行器来搬运大直 径晶片的方法，所述方法包括如下步骤利用末端执行器在晶片的前弧形接合部和晶片的后弧形接合部处抓取450mm晶片，所 述弧形部绕晶片的周边在晶片的前部延伸大约80度至90度以及在晶片的后部延伸大约80 度至90度；利用90度至110度的开口在晶片容器中插入和安置所述450mm晶片以及利用晶片支 撑件在晶片容器的侧面上提供大约80度至90度的弧形接合区域。
24.一种组合晶片容器，其提供周边晶片支撑件以及用于将晶片插入所述晶片容器和 从所述晶片容器取出的末端执行器，所述晶片容器包括延伸大于85度的横向晶片支撑件 并且具有用于接收所述末端执行器的在85度至110度范围中的前部通路开口 ；并且所述末端执行器构造成用于在限定80度至90度弧度的位置处接合晶片的后部周边以 及在限定80度至90度弧度的位置处接合晶片的前部周边。
25.一种前部开口晶片容器，其具有通过多个弧形横向晶片架子和多个V形支撑件限 定的多个缝，由此每个缝具有当晶片在所述V形支撑件的顶点上接合时的第一传输位置以 及当所述晶片搁置在所述架子上时的第二传输位置，其中，在传输结构中每个晶片被支撑 在一对横向弧形晶片架子上，所述一对中的各个位于所述晶片容器的各侧面上，每个所述 架子在晶片的周边上提供至少大约90度的接合，并且其中所述晶片容器具有用来接收用 于将晶片传送到晶片容器中及传送出晶片容器的机械手的通路开口，并且在所述横向弧形 晶片支撑件中间的所述通路开口提供对于晶片前部边缘的85度至110度的机械接合通路， 并且其中当晶片处于所述缝上的所述传输位置中时，晶片在晶片容器部的后部的至少两个 位置处不被支撑，所述两个位置绕晶片的周边展开至少大约70度。
26.一种前部开口晶片容器，其具有通过多个弧形横向晶片架子和多个V形支撑件限 定的多个缝，由此每个缝具有当晶片在所述V形支撑件的顶点上接合时的第一传输位置以 及当所述晶片搁置在所述架子上时的第二传输位置，其中，在传输结构中每个晶片被支撑 在一对横向弧形晶片架子上，所述一对中的各个位于所述晶片容器的各侧面上，并且其中 所述晶片容器具有用来接收用于将晶片传送到晶片容器中及传送出晶片容器的机械手的 通路开口，并且在所述横向弧形晶片支撑件中间的所述通路开口提供对于晶片的前部边缘 的85度至110度的机械接合通路，并且其中当晶片处于所述缝上的所述传输位置中时，晶 片在晶片容器部的后部的至少两个位置处不被支撑，所述两个位置绕晶片的周边展开至少 大约70度。
27.一种如在此描述和图示的晶片容器。
28.用于如在此描述和图示的晶片容器的部件。
全文摘要
一种用于大直径晶片的前部开口半导体晶片容器，其包括容器部和门。所述容器部包括左闭合侧、右闭合侧、闭合后部、开放前部以及开放内部，所述开放内部包括用于接收和容纳晶片的多个缝。所述门能够附连到所述容器部，用以闭合所述开放前部并能够选择性地闭锁至所述容器部。所述容器部包括用于容置大直径晶片、特别是450mm晶片的装置。提供了优化的下垂度控制以及加强的结构刚性和晶片安置特性。
文档编号H01L21/673GK101981684SQ200980106577
公开日2011年2月23日 申请日期2009年1月13日 优先权日2008年1月13日
发明者巴里·格雷格尔森, 詹森·托德·斯蒂芬斯, 迈克尔·肖恩·亚当斯 申请人:诚实公司