CN101378973B - 吸震的基底容器 - Google Patents

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Abstract

一种基底容器主要包括盖子、底座、锁闭机构、及基底约束系统。基底容器具有角，所述角带有设在角处的法兰。各法兰具有穿孔以加强该容器的吸震能力，由此为该基底提供更好的保护。

Description

吸震的基底容器
相关申请
本申请要求于2006年2月3日提交的第60/765,038号美国临时申请的优先权，通过引用的方式将其整体合并在此。
技术领域
本发明涉及一种容器，本发明尤其涉及一种用于存储及运输半导体晶片及掩膜之类基底的容器。
背景技术
诸如单件半导体及集成电路之类的半导体元件是使用半导体晶片来制造的。为此，使用相对较易碎的掩膜(或刻线)来判定成品中该结构的尺寸与位置。这些掩膜的形式通常为大致平面的基底。制造过程中，小颗粒的异物可能会留在掩膜或基底上，由此损坏掩膜或经制造的产品，或者还干扰制造工艺。在存储及运输掩膜的环境中会有这些异物存在。由于掩膜的易碎本质以及必须防止异物粘着于掩膜，因此会使用容器。这些容器起到保护掩膜不被损坏以及提供无尘微环境这两个目的。亦使用类似的容器来存储及运输诸如半导体晶片及存储磁盘等其他基底。
由于这些基底的易碎本质，即使将其装入该容器，若该容器掉落或者不小心地搬运的话，这些基底亦会损坏。由此，需要一种自身可吸收这种冲击以保护装在其内基底的容器。
发明内容
如较佳实施例所示的本发明为一种吸震基底容器。基底容器一般包括带有多个角的可打开和可关闭的容器、约束在该容器内的基底以及锁闭机构。该容器的角处设有吸震指状部，所述指状部可弯曲或碎裂以吸收角处的冲击。基底容器可形成为带有绕容器设置成曲线形状的法兰，所述法兰最好位于角处。各法兰具有变薄的部分或穿通该法兰的孔，以使得该法兰具有所需的吸震特性。较佳实施例中，位于四个角处的四个法兰具有四个孔，所述孔界定出在各角顶点的两端处得到支撑的指状部。
较佳实施例的一个优点是该容器的加强的吸震能力，以及由此对基底更好的保护。若容器以其侧边掉落，法兰中的孔允许法兰变形及/或折断，增加了冲击时间，并且吸收了很大部分的该冲击能量。随后，传递入该包装内部的冲击能量由支撑该基底的衬垫等进一步吸收，藉此提供最优的基底保护。
较佳实施例的另一个优点与特征是加强的吸震能力使得该容器的打开有更大的阻力，即，使得该锁闭机构上承受较小的震动或能量，以减小其打开的可能性。
较佳实施例的另一个优点是易于制造。可简单地将法兰与孔结合入现有的容器模具，由此提供增大的震动吸收，而不增加制造成本与难度。
较佳实施例的另一个优点与特征是带有孔的法兰可形成为受冲击时易碎、折断，就可记录下该冲击而难以将该记录抹去。一些例子中，可故意折断该可折断部分以不可抹去的方式指示除冲击之外的其他事件，例如，单次使用，或者洗涤、修理，或者其他有意义的事件。在保存冲击记录的实施例中，该容器的可折断部分的形状可为除穿孔法兰之外的其他形状。由此，本发明的一个实施例是一种难以抹去地记录基底容器相关事件的方法，包括故意折断基底容器的易碎部分的步骤。该易碎部分可以是在角的法兰处或其它适当的区域。
较佳实施例的特征及优点是提供了一种制造吸震容器的方法，其中，所述容器具有设有法兰的角以及法兰中的孔，以容许该角受冲击时可发生变形或折断。
较佳实施例的特征及优点是提供了一种对带有法兰的容器进行修改以利用该法兰来改进耐冲击性的方法，包括在所述法兰中加入孔以使得所述法兰具有改进的变形及吸震能力。
本发明的特征及优点是一种为半导体制造设备中所使用及存储的掩膜提提供保护的方法，其中利用带有穿孔法兰的角的掩膜容器来容纳及存储掩膜。
附图说明
结合附图，参考下文本发明多种实施例的详细描述，以更充分地了解本发明，其中：
图1为处于打开状态的本发明实施例的吸震基底容器的内部立体图；
图2为处于打开状态的本发明实施例的吸震基底容器的外侧俯视图；
图3a为本发明实施例的吸震基底容器的局部视图；
图3b为本发明实施例的吸震基底容器的局部视图；
图3c为本发明实施例的穿孔法兰的剖视图；
图4为本发明实施例的吸震基底容器的立体图；
图5为本发明实施例的吸震基底容器的立体图；
图6为本发明实施例的吸震基底容器的立体图；
图7为本发明实施例的吸震基底容器的立体图。
具体实施方式
参见图1-3a，本发明吸震基底容器的一个实施例100包括如盖子102的上部件以及如底座104的下部件，以及包括铰链106、锁闭装置108。本实施例中的基底为用于制造半导体的掩膜或刻线。在其他实施例中，该基底可为半导体晶片或磁盘。
而盖子102具有壳体114，所述壳体具有大致平坦的顶部116、相对的前侧边118与后侧边120，以及相对的横侧边122与124，藉此界定出盖腔126。盖腔126内设有纵向倾斜升起的表面128与130，以及横向相对的掩膜垫132与134。该掩膜垫为掩膜约束系统147的一部分。
底座104包括壳体136，所述壳体具有大致平坦的底部138、相对的前侧边140与后侧边142，以及大致相对的横侧边144与146，藉此界定出底座腔室148。该基底-即该掩膜-的约束系统147还包括支柱150、152、154及156，这些支柱从底部138的靠近底座腔室148的四个角处延伸出来，并且界定出基底放置位置149或袋状腔室。横侧边144与146处分别设有横向相对的倾斜升起表面158与160。
盖子102的周边处界定有凸缘162，而底座104的周边界定有台阶部164。当容器100闭合时，凸缘162与台阶部164密封接触。台阶部164包括各自位于底座104的四个角上的四个法兰部110。各法兰部110还包括穿孔112，如图3所示。当容器100闭合时，盖子102最好不会妨碍到孔112。
使用中，将诸如掩膜的基底放置在底座腔室148中以通过支柱150、152、154及156将其限制于该底座腔室148中。
孔112及法兰110设置在底座104上，这样若容器以其侧边掉落，孔112与法兰110可吸收震动，藉此保护容器内的任何基底免受损坏。当由掉落产生的力施加在容器100上时，孔112容许法兰110变形，藉此来延长冲击时间，并且有效地吸收冲击的冲力。这使得传至容器100内部的力较小，这些力由盖子102中的垫子132、134以及所述支柱的弹性吸收，而使得基底保持不损坏。此外，减弱的力传递至锁闭机构108，减小了容器受冲击而弹开的可能性。
孔112必须足够大，且形成为允许法兰110在冲击时变形或破裂。然而，若孔112过大，则法兰110会变得过于容易变形及/或难以支持该容器与容纳物的重量，这在很多情况下是不理想的。较佳地，该孔的外周至该法兰的外周的最短距离小于该孔的半径，或者对于非圆形孔来说，小于该孔穿通距离的一半。较佳实施例中，从孔112的边界至该法兰的外周边113之间材料的厚度范围在0.030英寸～0.400英寸。更佳实施例中，从该孔至该法兰的外周边之间材料的厚度范围为0.050～0.300英寸。根据法兰110的尺寸以及容器100的重量与尺寸，孔112的尺寸与形状可有多种变化，同样必须在承受载荷时(诸如该容器掉落时)提供适当的变形量。较佳实施例中，当该孔为圆形时其半径范围为0.125英寸～0.300英寸。其他实施例中，当该孔为非圆形时，其至多可具有约1英寸的长度尺寸。例如，0.100～0.200英寸宽的曲线槽可沿着曲线形的角部周边。较佳实施例中，该法兰为与该容器成一体的组成部分，较方便地，该法兰形成在该底座部分，但也可以形成在该罩子或盖子部分。某些情况下，各法兰处可能需要多个孔。较佳实施例中，这些孔仅仅在所述角部处接收冲击时起到实现及加强吸震的作用。参见图3a、3b及3c，应注意，这些孔可为开口的或闭合的。所谓“闭合”系指该孔具有连续的周边或边界180，其并不延伸至该法兰的外周边184，如图3a所示。所谓“开口”系指该孔的边界确实延伸至该法兰的周边，如图3b所示。
亦应注意，较佳实施例中，该法兰为水平地延伸(以x-y轴)，并且从容器的垂直壁188(与z轴大致平行)延伸。该法兰最好具有统一的尺寸，除周边113之外，所述周边113处的厚度在周缘189处有所增加。参见图3c，较佳实施例中，在穿孔为封闭的角部处，沿着从最靠近该法兰周边的孔穿过的线测量，该法兰边缘的穿孔部分与从该孔的内周边至该法兰的外周边之间距离之比为至少约50％，较佳为70％。该处可以是或可以不是该法兰角部的顶点192。用其他方式表示，b/(a+b)为至少约0.5，较佳为约0.7。此外，沿穿过该孔最宽部分的线，该从垂直壁188向外延伸的水平法兰的穿孔部分与整个距离之比为较佳为40％，更佳为至少约60％。换言之，b/c较佳为至少0.4，更佳为至少约0.6。
参见图3a至3b，该法兰的孔112与周边113界定出至少一个弹性的或易碎的细长指状部195。指状部195示为在该指状部的两端197、198处与该法兰连为一体。在该孔为开口的情况下，可界定第二细长指状部196。根据材料以及具体结构，这些指状部可实际为在受冲击时会折断或弯曲。较佳实施例中，这些指状部的宽度如图3c中的字母a所示，沿平行于该法兰平面(x-y平面)的方向测量；这些指状部的高度如字母d所示，沿横穿该法兰平面的方向测量，即沿z方向。较佳实施例中，在该角部的顶点处或者最小宽度点处，该宽度尺寸小于该高度尺寸。
尽管根据一个具体的容器结构来描述，本技术领域的技术人员应理解，可通过采用类似的基底容器结构并且添加法兰以及在法兰中穿孔而得到本发明的吸震基底容器。第11/364,812号共同未决申请揭露了根据本发明可容易地作出修改的存储掩膜的容器，通过引用将其合并在此。
参见图4-7，示出了根据本发明实施例的多种其他吸震基底容器。图4中，示出了用于半导体晶片的基底运送器。这一吸震包装200包括上部件202与下部件204，其界定出存储基底的内部区域。本发明的所有人所有的第4,793,488号美国专利揭露了这种容器。通过引用将所述专利合并在此。H字形晶片盒可用作该基底(即，该晶片)的支撑系统。上部件202与下部件204通过锁闭机构密封连接。包装200还包括带有穿孔210的法兰208以吸收包装200掉落时的冲击。
参见图5，吸震容器300包括容纳基底的壳体302。该容器一般称为FOUP，即前开式晶片盒。本发明的所有人所有的第5,944,194号美国专利揭露了这种容器。通过引用将所述专利合并在此。可利用门304与锁闭机构306密封容器300。其中基底的支撑系统包括一组架子，并且晶片约束在前门的内侧。容器300还包括带有穿孔310的法兰308以吸收容器300掉落时的冲击。
图6示出了吸震基底搬运器400，其包括用于容纳基底的盒子402、顶盖404及底盖406。用于此种类型运送器的基底为磁盘，本发明的所有人所有的第6,902,059号美国专利揭露了这种运送器。通过引用将所述专利合并在此。这一实施例的基底支持系统包括界定出狭槽的一组齿状部以及该顶盖上的磁盘“垫”。锁闭机构408可将顶盖404与底盖406密封成盒子402。搬运器400还包括带有穿孔412的法兰410以吸收搬运器400掉落时的冲击。
参见图7，示出了吸震基底运送器500。运送器500包括可用门504密封的容纳部502。搬运器500还包括带有多个穿孔508的法兰部506以吸收运送器500掉落时的冲击。
基底容器可为注塑成型，而本技术领域的技术人员应认识到可使用其他工艺。可容易地修改任何现有的基底容器模具使之具有本发明的法兰与孔以提供吸震的基底容器。或者，可在底座成型之后通过独立的工艺生成孔。
该基底容器适用的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，视需要可具有静电放电特性，例如可从本发明所有者Entegris，Inc.处得到的StatPro 435TM。然而，本技术领域的技术人员针对具体应用可常规地选择其他聚合物作为代替：例如聚丙烯类及聚碳酸酯类。
由于可对本发明作多种修改而不脱离本发明的精神，因此本发明的范围不限于所示出及所描述的实施例。而是，本发明的范围由附属的权利要求书及其等效物所决定。

Claims (29)

1.一种薄形的吸震基底容器，用于存储易碎的基底，所述基底为半导体晶片或掩模，所述容器具有四个角，所述容器包括：
聚合物盖子，其带有由四条侧边连接的四个角，各角由两条相邻侧边界定；
聚合物底座，其带有由四条侧边连接的四个角，各角由两条相邻侧边界定；
连接该盖子与该底座的铰链；
用于该容器中半导体晶片或掩模的约束系统；
锁闭机构，其将该盖子紧固至该底座并且使得该容器与外部环境相对密封；
一或多个经圆角处理的法兰，其设置在该底座或该盖子上、环绕该容器，所述一或多个法兰与该盖子或该底座中的一个成为一体，并且各法兰设在该角处且绕所述角延伸以使该法兰的一部分从各界定出该角的所述相邻侧边延伸出来；及
穿过所述一或多个法兰的孔，其在所述角处提供吸震能力，该孔位于所述相邻侧边相交的角顶点处，各孔在该底座或该盖子的各角处界定出聚合物指状部，各所述指状部为弹性或易碎，以在各所述角受到冲击时吸收震动。
2.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该孔的外周与该法兰的外周之间的最短距离小于该孔的半径。
3.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该孔的外周与该法兰的外周之间的最短距离小于3/16英寸。
4.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该孔不起将该盖子紧固至该底座的作用。
5.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中当该盖子紧固至该底座时，该盖子不会阻碍该孔。
6.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该法兰大致平行于该盖子的顶表面以及该底座的底表面。
7.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该底座具有四个角，并且其中各角上设有法兰。
8.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该容器形成为当该盖子紧固至该底座时，该容器弹性约束了容纳于其中的一或多个基底。
9.如权利要求1所述的吸震基底容器，其中该容器由聚合物构成。
10.如权利要求9所述的吸震基底容器，其中该聚合物为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
11.一种由聚合物构成的吸震基底容器，用于存储易碎的基底，所述基底为半导体晶片或掩模，所述容器包括：
聚合物上部件，其具有大致平坦的顶部、相对的前侧边与后侧边、以及相对的横侧边，从而界定出上腔室；
聚合物下部件，其具有大致平坦的底部、相对的前侧边与后侧边、以及相对的横侧边，从而界定出下腔室；
用于将该上部件紧固至该下部件的锁闭机构；
用于该容器中半导体晶片或掩模的约束系统；
带有四个聚合物法兰部的四个角，各角上设有一个所述法兰部，所述法兰与该上部件或下部件中的一个成为一体，各法兰绕所述角延伸，各法兰在各角各自的顶点处具有变薄的部分或孔，以在所述各角受冲击时吸收震动。
12.如权利要求11所述的吸震基底容器，还包括连接该上部件与该下部件的铰链。
13.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中所述变薄的部分或所述孔为孔，并且其中各法兰部具有外周，并且其中该孔的外周与该法兰部的外周之间的最短距离小于该孔的半径。
14.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中所述变薄的部分或所述孔为孔，并且其中各法兰部与各孔具有外周，并且其中各孔的外周与各自法兰部的外周之间的最短距离小于3/16英寸。
15.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中各角上的各法兰部经圆角处理，且各孔或各变薄的部分为圆形。
16.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中当该上部件紧固至该下部件时，该上部件不会阻碍该孔或各变薄的部分。
17.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中该法兰部大致平行于该上部件的顶部以及该下部件的底部。
18.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中该下部件具有四个角，并且其中各角上设有所述法兰部中的一个。
19.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中该容器形成为当该上部件紧固至该下部件时，该容器弹性约束了容纳于其中的一或多个基底。
20.如权利要求11所述的吸震基底容器，其中该聚合物为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
21.一种吸震基底容器，用于存储易碎的基底，所述基底为半导体晶片或掩模，所述容器包括：
上部件，其具有大致平坦的顶部、相对的纵侧边、以及相对的横侧边，从而界定出上腔室；
下部件，其具有大致平坦的底部、相对的纵侧边、以及相对的横侧边，从而界定出下腔室；
用于将该上部件紧固至该下部件的锁闭机构；
用于该容器中半导体晶片或掩模的约束系统；
绕该容器在该容器的角处设置的一或多个法兰部，各角具有顶点；及
穿过各所述一或多个法兰部的孔，其中各该孔的外周与该各自法兰中每一个的外周之间的最短距离小于该孔的半径，并且该孔不起将该上部件紧固至该下部件的作用，且当该上部件紧固至该下部件时，该上部件不会阻碍该孔。
22.如权利要求21所述的吸震基底容器，还包括连接该上部件与该下部件的铰链。
23.如权利要求21所述的吸震基底容器，其中该孔的外周与该法兰的外周之间的最短距离小于3/16英寸。
24.如权利要求21所述的吸震基底容器，其中该容器形成为当该上部件紧固至该下部件时，该容器弹性约束了容纳于其中的一或多个基底。
25.如权利要求21所述的吸震基底容器，其中该聚合物为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
26.一种形成吸震基底容器的方法，所述容器用于存储易碎的基底，所述基底为半导体晶片或掩模，所述方法包括如下步骤：
形成带有四个角的盖子；
形成带有四个角的底座；
形成铰链以连接该盖子与该底座；
形成用于将该盖子紧固至该底座的锁闭机构；
形成用于该容器中半导体晶片或掩模的约束系统；
在所述底座与所述盖子其中之一的四个角中的每一个上形成法兰部，各法兰部绕各自的角延伸；及
在各角顶点的各法兰部处形成至少一个穿过各自法兰部的孔。
27.如权利要求26所述的形成吸震基底容器的方法，还包括注塑成型该盖子与该底座的步骤。
28.如权利要求27所述的形成吸震基底容器的方法，还包括当所述底座注塑形成时形成该孔的步骤。
29.如权利要求27所述的形成吸震基底容器的方法，其中在该底座注射成型之后的独立处理步骤中形成该孔。
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