半导体衬底载运容器及前开式晶片传送盒的制作方法

1.本技术公开涉及半导体衬底载运容器，例如前开式晶片传送盒(foup)，例如用于半导体制造中的foup。


背景技术：

2.衬底载运容器用于在半导体制造期间运输衬底。衬底载运容器包含例如foup。 foup通常包含：壳体，其提供内部空间用于固持衬底；及板，其用于对接各种输送机及其它装置，例如使得foup可来回移动于处理设施。foup通常包含衬底可通过其移除及插入到foup中的前开口。


技术实现要素：

3.本文中描种例如foup的半导体衬底载运容器，其中半导体衬底可经由相对于前开口定位的后开口从容器的内部空间接取及移除或插入到容器的内部空间中，前开口也准许通过其来移除及插入。经由后开口的移除及插入可以包含(但不限于)使用例如机械臂的自动化机构或手动的任何合适方式实现。
4.半导体衬底可为用于半导体制造中的任何衬底。可定位于本文中描述的容器中的半导体衬底的实例可包含(但不限于)晶片及面板(例如平板)及其组合。
5.半导体衬底可通过后开口从容器移除，半导体衬底可通过后开口插入到容器中，或半导体衬底可通过后开口从容器移除且此后所述相同半导体衬底可通过后开口插回到容器中。在一个实施例中，半导体衬底可通过后开口从容器移除，且所述相同半导体衬底此后可通过前开口插回到容器中。在另一实施例中，半导体衬底可通过前开口从容器移除，且所述相同半导体衬底此后可通过后开口插回到容器中。在另一实施例中，半导体可通过后开口从容器移除且决不插回到容器中。在另一实施例中，半导体衬底可通过后开口第一次插入到容器中且此后不从容器移除直到处理完成。
6.在实施例中，本文中描述的半导体衬底载运容器可包含具有多个壁、前部及后部的容器壳体，其中多个壁界定经设定大小以能够在其中接收多个半导体衬底的内部空间。前开口定位于容器壳体的前部处且半导体衬底能够通过其从内部空间移除及插入到内部空间中。另外，后开口定位于容器壳体的后部处且半导体衬底能够通过其从内部空间移除及插入到内部空间中。
7.在另一实施例中，本文中描述的foup可包含具有前开口及内部空间的壳体。后开口定位于壳体的后部处与前开口相对且半导体衬底能够通过其从内部空间移除及插入到内部空间中。另外，多对相对支撑凸耳安置于内部空间内且附接到壳体的侧壁。每一对相对支撑凸耳经配置以将半导体衬底支撑于内部空间中。
8.在又一实施例中，本文中描述的方法包含通过半导体衬底载运容器的后部处的后开口从半导体衬底载运容器的内部空间移除半导体衬底或将半导体衬底插入到半导体衬底载运容器的内部空间中，后开口相对于半导体衬底载运容器的前开口定位。
附图说明
9.图1是具有后开口的半导体衬底载运容器的后透视图。
10.图2是类似于图1但展示在容器上适当覆盖后开口的任选可移除盖的后透视图。
11.图3是其中已移除盖的容器的后视图。
12.图4是含于图3的圆圈4中的部分的详图。
13.图5是容器的内容及含于内部空间中的半导体衬底的俯视图。
14.图6是含于图5的圆圈6中的部分的详图。
15.图7是容器的内部空间中的衬底支撑凸耳的特写侧视图。
16.图8是从容器移除的图2的可移除盖的俯视图。
17.图9是可移除盖的内侧的端视图。
具体实施方式
18.参考图1到2，描绘半导体衬底载运容器10的实例。在一个实施例中，容器10可称为foup。容器10包含具有多个壁的容器壳体12，所述多个壁包含第一侧壁14、与第一侧壁14相对的第二侧壁16、顶壁18及与顶壁18相对的底壁20。壁界定经设定大小以能够在其中接收多个半导体衬底24的内部空间22(为方便起见，半导体衬底24仅在图1中的位置2及13处可见)。在一个实施例中，容器10可经配置以接收及固持24 个衬底24，但容器10可经配置以固持更多或更少衬底24。容器10进一步包含：前部 26，其具有前开口28(图5中可见)，半导体衬底24中的每一者能够通过前开口28从内部空间22移除及插入到内部空间22中；及后部30，其具有后开口32，半导体衬底24 中的每一者能够通过后开口32从内部空间22移除及插入到内部空间22中。另外，机器接口板34固定到壳体12的底壁20。
19.半导体衬底24可为用于半导体制造中的任何衬底。可定位于本文中描述的容器10 中的半导体衬底24的实例可包含(但不限于)晶片及面板(例如平板)及其组合。图1中的实施例将衬底24描绘为晶片。
20.衬底容器10可由包含(但不限于)可注塑模制聚合物材料的一或多种聚合物材料形成。聚合物材料可包含(但不限于)一或多种聚烯烃、一或多种聚碳酸酯、一或多种热塑性聚合物及类似物。在实施例中，部分或整个衬底容器10可注塑模制。一或多种聚合物材料可形成包含碳填充物的基质。在实施例中，一或多种聚合物材料可经选择以在衬底容器10的处置及使用期间最小化粒子脱落。
21.参考图2，任选可移除盖40可移除地固定到容器壳体12以选择性覆盖及揭开后开口32(见图1)。在一些实施例中，未使用盖40且后开口32(见图1)可保持揭开。关于盖 40的另外细节在下文结合图8及9描述。
22.参考图3到7(以及图1)，支撑结构提供于内部空间22中以在其中支撑半导体衬底 24。支撑结构可具有足以支撑半导体衬底24且准许通过后开口32移除及插入半导体衬底24的任何配置，如本文中描述。在所说明实例中，支撑结构依垂直堆叠布置支撑半导体衬底24，其中衬底24彼此垂直间隔且每一衬底24基本上平行于顶壁18及底壁20 水平定向。
23.在图1及3到7中说明的实例中，支撑结构包括在内部空间22内且附接到容器壳体12的相对侧壁14、16的多对相对支撑凸耳(通常使用42指代)。当如同图5从顶部看容器10时，每一对相对支撑凸耳42可称为具有右支撑凸耳42a及左支撑凸耳42b。形成每一对支撑
凸耳的右及左支撑凸耳42a、42b经配置以将半导体衬底24中的相应者支撑于内部空间22中。
24.参考图5及6，右及左支撑凸耳42a、42b中的每一者包含接近壳体12的前部26定位的前部分44及接近壳体12的后部30定位的后部分46。支撑凸耳42a、42b将衬底 24定位及支撑于x-y平面中。支撑凸耳42a、42b的后部分46中的至少一者且优选地支撑凸耳42a、42b的两个后部分46包含可与半导体衬底24接合以限制半导体衬底24 在y方向上通过前开口28插入到内部空间22中的挡块48。
25.继续参考图5及6，每一支撑凸耳42a、42b进一步包含水平凸耳部分50及从水平凸耳部分50向上延伸的垂直凸耳部分52。多个半导体衬底定位垫54(或简称定位垫54) 安置于水平凸耳部分50上。定位垫54是水平凸耳部分50上的衬底24静置于其上且将衬底24定位于x-y平面中的突起。可提供任何数目个定位垫54。在所说明实例中，支撑凸耳42a、42b中的每一者包含前定位垫54及后定位垫54。
26.仍参考图5，后开口32经设定大小以准许从内部空间22移除衬底24中的每一者及将衬底24中的每一者插入到内部空间22中。在所说明实例中，衬底24经描绘为具有最大宽度ws。后开口32经描绘为具有大于宽度ws的宽度wo以准许衬底24在插入到内部空间22中或从内部空间移除时通过后开口32。在一个实施例中，衬底24可随着衬底24在插入或移除期间通过后开口32而基本上保持于x-y平面中。
27.参考图3、4及7，在一个实施例中，支撑凸耳42a、42b可以使得在衬底24的移除期间，衬底24在衬底24通过后开口32移除之前垂直向上提升的方式配置。类似地，在通过后开口32插入衬底24期间，衬底24可通过后开口32插入且接着垂直降低到支撑凸耳42a、42b上以由支撑凸耳42a、42b支撑。然而，可利用无需在插入或移除期间对衬底24进行任何垂直移动的其它移除及插入序列。
28.继续参考图3及4，在每一支撑凸耳42a、42b的后部分46处，支撑凸耳的顶部边缘60与定位于其正上方以界定间隙或空间64的支撑凸耳的底部边缘62之间存在距离d。另外，如图3及4中最佳所见，支撑凸耳42a、42b经配置使得当衬底24支撑于支撑凸耳42a、42b上时，衬底定位于支撑凸耳42a、42b的顶部边缘60下方。图3描绘三个衬底24，其中每一者由对应对的支撑凸耳42a、42b支撑于可称为壳体12的衬底位置2、 13及24的位置处。
29.实例移除序列现将参考图3及4描述。为了移除衬底24中的一者，待移除的衬底 24在z轴方向上垂直提升。例如，衬底24可手动或经由机械臂的夹持机构提升，机械臂在支撑凸耳42a、42b之间的一位置处夹持衬底24。在提升期间，衬底24可基本上保持于x-y平面中。衬底24提升到高于支撑衬底24的支撑凸耳42a、42b的顶部边缘60 但低于定位于上方的支撑凸耳42a、42b的底部边缘62的位置。一旦衬底24提升到高于相关联支撑凸耳42a、42b的顶部边缘60，则衬底24可通过后开口32取出，例如在 y轴方向上。衬底24的插入正好相反，其中待插入的衬底24在y轴方向上通过后开口 32移动到相邻对的支撑凸耳42a、42b之间的位置，且衬底24接着向下垂直降低到相关联对的支撑凸耳42a、42b上。
30.返回到图2，盖40的使用是任选的。如果使用盖40，那么盖40可经配置以具有其中盖40附接到壳体12且覆盖后开口32(见图1)的第一位置(在图2及5中展示)与其中盖40不覆盖后开口32以借此允许通过后开口32移除及插入一或多个衬底24的第二位置。盖40可在第二位置中保持附接到壳体12，或盖40可在第二位置中从壳体12拆离。图2、5及8到9中说明的
盖40的实例将盖40描绘为在第二位置中从壳体12完全拆离。另外，盖40可以准许盖40呈现第一位置及第二位置的任何合适方式附接到壳体12。另外，盖40可经配置以自动致动于第一位置与第二位置之间，或盖40可经配置以手动致动于第一位置与第二位置之间。
31.参考图2、5及8到9，在所说明实例中，盖40经配置以手动致动且扣合连接到壳体12。例如，盖40可具有：上保持特征70(图9)，其具有在后开口32(见图1)处接收壳体12的顶壁18的部分74的边缘72的狭槽；下保持特征76(图9)，其具有经配置以在后开口32(见图1)处的壳体12的底壁20上的对应保持特征78(例如凸缘)后方扣合连接的柔性唇；及一对侧保持特征80、82(图8及9)，其各自具有接收壳体12的侧壁16、 14中的一者的边缘的狭槽84。
32.在一个实施例中，盖40可由经移除以形成后开口32的壳体12的部分产生。在其它实施例中，盖40可由单独材料产生。保持特征70、76、80、82可为在部分从壳体12 移除以产生后开口32之后附接到盖40的单独元件。
33.参考图1及8到9，为了将盖40安装于壳体12上的第一位置以覆盖后开口32，上保持特征70与壳体12的边缘72接合且盖40接着向下旋转直到侧保持特征80、82的狭槽84接合壳体12的侧壁的边缘。通常在侧保持特征80、82接合的同时，下保持特征76开始接合保持特征78且保持特征76弯曲且与保持特征78扣合连接。盖40移除到第二位置正好相反。下保持特征76首先与保持特征78断开，且盖40接着向上摆动以脱离侧保持特征80、82且接着脱离上保持特征70。接着，盖40可放在一边直到不再需要通过后开口32进行插入或移除，此时，盖40可重新附接到壳体12以覆盖后开口 32。
34.在容器10中具有后开口32提供许多益处。参考图1及5，一个益处是半导体衬底 24中的一者可经由后开口32移除以准许对经移除半导体衬底执行至少一种分析，且不干扰通过前开口28发生的衬底移除及插入操作。分析可检查对衬底的处理操作的质量 (例如在衬底是晶片的情况中，可检查添加到晶片的半导体芯片的质量)或检查衬底的洁净度。经移除衬底24可或可不再插回到容器10中。如果经移除衬底24要再插入，那么再插入可通过后开口32或甚至经由前开口28发生。在一些实施例中，衬底24可经由后开口32插入到容器10中，其中所述衬底24先前未从容器10移除(经由后开口32 或前开口28)。例如，晶片可经由后开口32插入到容器中。
35.继续参考图1及5，在一个实施例中，容器10可经配置使得第一数目个半导体衬底 24可经由前开口28从内部空间22移除及插入到内部空间22中，而第二数目个半导体衬底24可经由后开口32从内部空间22移除及插入到内部空间22中，其中衬底的第一数目大于衬底的第二数目。例如，在其中容器10经配置以固持最多24个衬底24的非限制性实例中，24个衬底24可经由前开口插入到内部空间22中及从内部空间22移除，而仅22个衬底24可经由后开口32从内部空间22移除及插入到内部空间22中。然而，在容器10的其它设计中，相同数目个衬底24可经由前开口28及经由后开口32插入及移除。
36.本技术案中公开的实例在所有方面都应被视为具说明性而非限制性。本实用新型的范围由所附权利要求书而非以上描述指示；且希望在权利要求书的等效含义及范围内的所有变化包含于其中。