CN103280419A - 一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，涉及专门适用于特殊物件或物料的容器、包装元件或包装件技术领域。包括盒体和盒盖，所述盒体上设有舱室平台，舱室平台为一个平滑的圆形平台，平台的直径大于薄晶圆片的直径，沿舱室平台外周的部分弧将盒体分为高低两部分，在盒体低的部分设有取放口，取放口为一条设置在舱室平台外侧的弧形凹槽，所述凹槽紧挨着舱室平台，取放口的高度大于舱室平台的高度，所述盒盖也分为高低两部分，盒盖低的部分与盒体高的部分相适配，盒盖高的部分与盒体低的部分相适配。使用所述存储盒转运薄晶圆片，能够有效保证薄晶圆片的安全且取放薄晶圆片方便。

Description

一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒

技术领域

本发明涉及专门适用于特殊物件或物料的容器、包装元件或包装件技术领域。

背景技术

半导体工艺流程中，虽然器件或电路芯片大部分是在半导体基体材料的浅表面层上制造的，但在数十、上百道工艺流程中，为了保证对晶圆片表面加工的精度、结构等要求并避免工艺中晶圆片的破碎，一般采用一定厚度的晶圆片在工艺过程中传递、流片。由于寄生电阻等的存在，芯片电路工作时会产生热量，温度升高，而互联金属与半导体材料、半导体材料与封装材料之间不同的热膨胀系数，会产生内应力导致芯片破裂或损坏。通过背面减薄工艺，可以减低芯片热阻，提高散热性能，降低芯片因过应力造成的破损风险，而且经过减薄后的晶圆片更易于充分发挥芯片的性能，有利于提高器件或电路的整体质量和成品率。

现今，随着工艺的发展，人们对超薄晶圆片的要求越来越高，当晶圆片减薄至一百微米左右，甚至数十微米厚时，在后续的工艺流片中，受内应力的作用，减薄后的晶圆片只要经受轻微的碰撞就很可能碎裂，其上的器件就可能报废。以一直径4英寸的GaAs片计算，正面采用常规GaAs工艺，完成背面减薄后，一旦报废，其损失一般可高达十万元以上。

现在，在后续的流片、传送过程中，减薄晶圆片采用的载体一般有两种：一种是与减薄晶圆片尺寸相当的片盒，一种是干净的培养皿。若用片盒存放，因其主要是为避免单晶片表面划伤而设计，只适用于比较厚的晶圆片存放，减薄后的晶圆片厚度明显变薄，对较大直径的晶圆片来说，更容易发生明显的翘曲，一旦受到挤压，就很可能碎裂。若用培养皿存放，晶圆片直径如果与培养皿内径相当，取放减薄后的晶圆片将很困难，稍有不慎就会造成片子的破裂；如果直径不匹配，则减薄后的晶圆片会在培养皿内随意滑动，就有可能与培养皿侧壁发生碰撞，也易导致破碎；同时由于培养皿一般比较高，不利于减薄后的晶圆片的放入与取出，多个培养皿的叠放既不安全也会导致存放空间占用过多。减薄后的晶圆片破碎后即使不报废，也将成倍增加后续的工作量，并会造成总成品率的下降和成本的上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，使用所述存储盒转运薄晶圆片，能够有效保证薄晶圆片的安全且取放薄晶圆片方便。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于包括盒体和盒盖，所述盒体上设有舱室平台，舱室平台为一个平滑的圆形平台，平台的直径大于薄晶圆片的直径，沿舱室平台外周的部分弧将盒体分为高低两部分，在盒体低的部分设有取放口，取放口为一条设置在舱室平台外侧的弧形凹槽，所述凹槽紧挨着舱室平台，取放口的高度大于舱室平台的高度，所述盒盖也分为高低两部分，盒盖低的部分与盒体高的部分相适配，盒盖高的部分与盒体低的部分相适配。

优选的：所述盒体沿舱室平台的一条直径分为高低两部分，在盒体高的部分，舱室平台的周围为陡直的边沿，边沿的高度大于薄晶圆片的翘曲高度，在盒体低的部分，舱室平台的周围为取放口，取放口为半圆形凹槽，取放口的高度大于舱室平台的高度，高度差为1mm-5mm，半圆形凹槽在远离舱室平台的一侧设有斜面，斜面的上沿与盒体低部分的上表面平齐，斜面的下沿高于舱室平台。

优选的：在盒盖高的部分与取放口相对应的位置上设有与取放口相适配的阻挡棱。

优选的：所述盒体的上表面设有第一定位棱，所述第一定位棱位于所述盒体高的部分上，所述盒体的下表面设有定位槽；所述盒盖的上表面设有第二定位棱，第一定位棱与第二定位棱组合成的形状与定位槽相适配。

优选的：盒体低的部分上设有第一锁孔，在盒盖上与第一锁孔相对应的位置设有第二锁孔。

优选的：所述斜面为45°斜面。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述存储盒包括盒体和盒盖，盒体分为高低两部分，盒体高的部分与用于放置薄晶圆片的舱室平台具有一定的高度差，此高度差的大小与薄晶圆片的翘曲程度有关，当薄晶圆片放置在盒体与盒盖形成的舱室内时可有效防止触碰薄晶圆片，可防止其在转运的过程中触碰到薄晶圆片，有效保证了薄晶圆片的安全。

在盒体低的部分上设有取放口，取放口为设置在舱室平台外侧且紧靠舱室平台的凹槽，以便取放工具能顺利放入薄晶圆片的下面，并迅速将晶圆片取出。凹槽远离舱室平台的一侧为斜面，有利于减轻薄晶圆片滑入或取出舱室时的振动，也便于取放工具的撤出和盒盖的盖上与打开，使用方便。通过阻挡棱的设置，有效的防止薄晶圆片在舱室内滑动，还能有效固定盒盖，防止其移动。此外，盒体和盒盖上设有相互配合的定位棱和定位槽，以便相同型号的存储盒能相互叠放，不致滑动，节省存储空间；为了将盒盖固定在盒体上，盒体和盒盖上还需设置相互配合锁孔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是盒体的结构示意图；

图2是盒体的另一个视角的结构示意图；

图3是盒盖的结构示意图；

图4是盒盖的另一个视角的结构示意图；

其中：1、盒体 2、盒盖 3、舱室平台 4、取放口 5、斜面 6、阻挡棱 7、第一定位棱 8、定位槽 9、第二定位棱 10、第一锁孔 11、第二锁孔。

具体实施方式

如图1-4所示，一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，包括盒体和盒盖。所述盒体上设有舱室平台，舱室平台为一个平滑的圆形平台，平台的直径大于薄晶圆片的直径；沿舱室平台外周的部份弧将盒体分为高低两部分，在盒体低的部分设有取放口，取放口为一条设置在舱室平台外侧的弧形凹槽，所述凹槽紧挨着舱室平台，取放口的高度大于舱室平台的高度；所述盒盖也分为高低两部分，盒盖低的部分与盒体高的部分相适配，盒盖高的部分与盒体低的部分相适配。

如图1-2所示，舱室是整个盒体最主要的部分，其底部与培养皿相似，舱室平台是一个平滑的圆形平台，平台的直径略大于薄晶圆片的直径。为了便于薄晶圆片取放，优选的舱室平台的一条直径将盒体分成高低两部分。在盒体高的部分，圆形平台的周围是陡直的边沿，与培养皿的边沿类似，具体高度视薄晶圆片的翘曲程度而定，一般在2mm-5mm之间；在盒体低的部分，设计的则是薄晶圆片的取放口。

取放口略高于舱室平台，一般在1mm-3mm，包括一个凹槽和小斜面。紧挨着舱室平台的半圆状凹槽要求低于舱室，以便取放工具能顺利放入薄晶圆片的下面，迅速将晶圆片取出。在远离舱室平台的一侧，凹槽上边沿为一约45°的斜面，斜面的上沿与盒体低的部分的上表面平齐，下沿则比舱室平台略高些，以避免盒盖盖上之前薄晶圆片滑出。斜面的设计有利于减轻减薄片滑入或取出舱室时的振动，也便于取放工具的撤出和盒盖的盖上与打开。

鉴于一个存储盒只能存放一个薄晶圆片，盒体上设置了定位棱和定位槽，以便相同型号的存放盒能相互叠放，不致滑动，节省存储空间。考虑到盒体摆放时要平稳，定位棱设置在盒体高的部分上，与之对应的定位槽则放在了盒体的底部。为了将盒盖固定在盒体上，盒体上还需设置锁孔。

如图3-4所示，盒盖与盒体互补，也分为高低两部分。在与取放口的凹槽对应的位置，盒盖上设置了阻挡棱，以便和盒体一起形成完整的舱室，阻挡薄晶圆片滑动。盖上盒盖时，插入凹槽的阻挡棱还能有效固定盒盖，防止其移动。定位棱的设置目的则与盒体上的相同，锁扣穿过盒体和盒盖的锁孔，便可将盒体、盒盖连为一体。位于盒体舱室上方的是盒盖低的部分的挡板，用于封闭舱室，保持舱室环境的洁净。由于存放盒本身可以相互叠放，如果所处环境足够洁净，为节省用料、便于查看，挡板也可以取消。

根据实际情况，本发明制作了用于存放4英寸的GaAs薄晶圆片存储盒，用防静电聚丙烯塑料PP制作了一种盒体、两种盒盖，以便在洁净环境中使用的储存盒，也能在洁净度较差的环境中用来传送薄晶圆片。

为完全放下4英寸的减薄片，制作时，舱室平台设计成直径102mm；薄晶圆片因应力不匹配，会有一定的翘曲，根据经验，所存放的薄晶圆片翘曲高度差基本不超过5mm，故将舱室高度设计成5mm。其中，相对于盒体低的部分，舱室平台下凹2mm，取放口的凹槽下沉3mm，凹槽外径53mm，故凹槽宽2mm。取放口的一面设置了两个锁孔，锁孔的最大直径为6mm；盒体高的部分三面设置了定位棱，棱宽2mm，高1mm，对应的定位槽，宽2.4mm，高1.2mm；在挨着三条定位棱的内侧，盒体高的部分下凹1mm，对应盒盖低的部分的挡板。

综上，考虑加工时便于下料和加工余量，盒体的外形轮廓尺寸为130mm*120mm*10mm，其中，盒体低的部分厚5mm，高的部分厚9mm，三个靠近定位棱的侧面距舱室平台中心均为60mm，靠近锁孔的侧面距舱室中心为70mm。

盒盖与盒体互补，对应于盒体取放口的凹槽是盒盖的阻挡棱，其中，阻挡棱高3mm，宽2mm。当阻挡棱插入凹槽时，与舱室的边沿组成一个完整的圆柱型舱室；舱室上方是与盒盖相连的挡板，用于阻止外界尘埃进入舱室污染减薄的晶圆片。当储存盒在洁净环境中使用时，为节省用料，便于查看减薄晶圆片状况，盒盖低的部分上的挡板可以省去不用。

所述存储盒包括盒体和盒盖，盒体分为高低两部分，盒体高的部分与用于放置薄晶圆片的舱室平台具有一定的高度差，此高度差的大小与薄晶圆片的翘曲程度有关，当薄晶圆片放置在盒体与盒盖形成的舱室内时可有效防止触碰薄晶圆片，可防止其在转运的过程中触碰到薄晶圆片，有效保证了薄晶圆片的安全。

在盒体低的部分上设有取放口，取放口为设置在舱室平台外侧且紧靠舱室平台的凹槽，以便取放工具能顺利放入薄晶圆片的下面，并迅速将晶圆片取出。凹槽远离舱室平台的一侧为斜面，有利于减轻薄晶圆片滑入或取出舱室时的振动，也便于取放工具的撤出和盒盖的盖上与打开，使用方便。通过阻挡棱的设置，有效的防止薄晶圆片在舱室内滑动，还能有效固定盒盖，防止其移动。此外，盒体和盒盖上设有相互配合的定位棱和定位槽，以便相同型号的存储盒能相互叠放，不致滑动，节省存储空间；为了将盒盖固定在盒体上，盒体和盒盖上还需设置相互配合锁孔。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及其实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用来帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于包括盒体（1）和盒盖（2），所述盒体（1）上设有舱室平台，舱室平台为一个平滑的圆形平台，平台的直径大于薄晶圆片的直径，沿舱室平台（3）外周的部分弧将盒体分为高低两部分，在盒体低的部分设有取放口（4），取放口（4）为一条设置在舱室平台外侧的弧形凹槽，所述凹槽紧挨着舱室平台（3），取放口（4）的高度大于舱室平台（3）的高度，所述盒盖（2）也分为高低两部分，盒盖（2）低的部分与盒体（1）高的部分相适配，盒盖（2）高的部分与盒体（1）低的部分相适配。

2.根据权利要求1所述的一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于所述盒体沿舱室平台（3）的一条直径分为高低两部分，在盒体（1）高的部分，舱室平台（3）的周围为陡直的边沿，边沿的高度大于薄晶圆片的翘曲高度，在盒体（1）低的部分，舱室平台（3）的周围为取放口（4），取放口（4）为半圆形凹槽，取放口（4）的高度大于舱室平台的高度，高度差为1mm-5mm，半圆形凹槽在远离舱室平台的一侧设有斜面（5），斜面（5）的上沿与盒体（1）低部分的上表面平齐，斜面（5）的下沿高于舱室平台（3）。

3.根据权利要求2所述的一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于在盒盖（2）高的部分与取放口（4）相对应的位置上设有与取放口（4）相适配的阻挡棱（6）。

4.根据权利要求3所述的一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于所述盒体（1）的上表面设有第一定位棱（7），所述第一定位棱（7）位于所述盒体（1）高的部分上，所述盒体（1）的下表面设有定位槽（8）；所述盒盖（2）的上表面设有第二定位棱（9），第一定位棱（7）与第二定位棱（9）组合成的形状与定位槽（8）相适配。

5.根据权利要求4所述的一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于盒体（1）低的部分上设有第一锁孔（10），在盒盖（2）上与第一锁孔相对应的位置设有第二锁孔（11）。

6.根据权利要求2所述的一种用于存放薄晶圆片的周转存储盒，其特征在于所述斜面（5）为45°斜面。

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