CN105097622A - 晶片承载器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶片承载器(1),该晶片承载器(1)包括下部单元(2)和上部单元(3),半导体晶片(100)放置在下部单元(2)上,上部单元(3)以可拆卸的方式附接至下部单元(2)并且在上部单元(3)与下部单元(2)之间形成用于容置半导体晶片(100)的密闭室(4)。上部单元(3)设置有多个锁定机构(5),所述多个锁定机构(5)通过抵接在下部单元(2)的侧表面上而使下部单元(2)固定至上部单元(3)。
Description
背景技术
1.本发明的领域
本发明涉及晶片承载器,该晶片承载器包括下部单元和上部单元,半导体晶片放置在下部单元上,并且在上部单元与下部单元之间形成用于容置半导体晶片的密闭室。
2.相关技术的描述
提出了一种SMIF(标准机械接口)系统的制造过程,其中,未一致地针对半导体器件的整个制造过程进行空气污染控制而仅是重点对存在有半导体晶片的空间进行空气污染控制。在SMIF系统的制造过程中,在将半导体晶片运送至各加工设备或存储半导体晶片时使用了被称为晶片承载器的密封容器。
例如,已知下述晶片承载器,该晶片承载器包括下部单元和上部单元,半导体晶片放置在该下部单元上,上部单元以拆卸的方式附接至下部单元并且在上部单元与下部单元之间形成用于容置半导体晶片的密闭室(参见日本待审专利申请公开No.2011-108698)。通过使设置在上部单元中的锁定杆与下部单元的下表面接合而使下部单元固定至上部单元。
然而,例如,在将晶片承载器运送至各加工设备的过程中,下部单元的下表面暴露于空气。因此,灰尘成分易于附着于与下部单元的下表面接合的锁定杆。此外,在打开和关闭晶片承载器时在下部单元的下表面侧形成有洁净室。因此,附着于锁定杆的灰尘成分或由锁定杆产生的灰尘成分可以进入洁净室。
发明内容
鉴于上述问题做出本发明,并且本发明的目的是提供能够抑制灰尘成分进入洁净室的晶片承载器。
为了实现上述目的,本发明的一方面提供了如下晶片承载器,该晶片承载器包括:下部单元,半导体晶片放置在该下部单元上;以及上部单元,该上部单元以可拆卸的方式附接至下部单元并且在上部单元与下部单元之间形成用于容置半导体晶片的密闭室,其中,上部单元设置有多个锁定机构,所述多个锁定机构通过抵接在下部单元的侧表面上而使下部单元固定至上部单元。
因此,能够通过由锁定机构将下部单元的侧表面固定为不接触洁净室来抑制灰尘成分进入洁净室。
在此方面,在下部单元的侧表面中可以形成有凹状部,并且
各锁定机构可以配合至该凹状部。因此,锁定机构配合至下部单元的凹状部,从而使下部单元能够稳定地固定至上部单元。
在此方面,每个锁定机构均可包括球状体、锁定杆和弹簧构件,球状体配合至下部单元的凹状部,锁定杆设置在上部单元中而能够摆动,锁定杆的末端部抵接在球状体上以将球状体按压至下部单元的凹状部侧,弹簧构件将锁定杆的末端部偏置至球状体侧。
在此方面,在上部单元中可以形成有沿锁定机构的锁定杆的摆动方向贯通的通孔,并且球状体设置成能够在通孔中往复运动,并且在通孔内的密闭室侧的端部处形成向通孔的中心侧突出并且向锁定杆倾斜的凸状部。
因此,可靠地防止了当下部单元从上部单元拆卸时球状体从通孔掉落至密闭室侧。此外,当锁定杆相对于球状体的抵接被释放时,球状体根据凸状部的倾斜而向锁定杆侧移动。因此,下部单元的凹状部与球状体之间的抵接被释放并且下部单元能够从上部单元容易地拆卸。
在此方面,上部单元可以设置有导引构件,该导引构件沿球状体的方向导引弹簧构件的伸缩。因此,导引构件能够沿球状体的方向稳定地伸缩,这能够抑制由于弹簧构件引起的灰尘的产生。
在此方面,锁定机构可以内设在上部单元中。因此,能够防止灰尘成分附着于锁定机构。
在此方面,球状体可以由金属制成,并且锁定杆可以由树脂制成。当球状体由金属制成时,能够抑制当球状体抵接在锁定杆和下部单元的凹状部等上时产生灰尘。此外,当锁定杆由树脂制成时,能够减轻晶片承载器的重量。
在此方面,可以在下部单元的侧表面中形成有呈彼此不同形状并且向外突出的多个耳部,在耳部的侧表面中形成有凹状部,并且在上部单元中可以分别形成有与下部单元的耳部相对应的凹状定位部。
因此,上部单元与下部单元之间的相对位置关系被唯一地确定,这能够防止下部单元与上部单元之间的附接错误。
根据下文中给出的详细描述以及仅以说明性方式给出的附图,本发明的上述目的、特征和优点以及其他目的、特征和优点将被更充分地理解,并且因此不被认为是对本发明的限制。
附图说明
图1是示出根据实施方式的晶片承载器的示意性结构的斜视图;
图2是根据本实施方式的晶片承载器的分解斜视图;
图3是从上方观察的根据本实施方式的晶片承载器的俯视图;以及
图4是图3中所示晶片承载器的沿线A-A截取的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出了根据本发明的实施方式的晶片承载器的示意性结构的斜视图,该图是透视上部单元的立体图。图2是根据本发明的实施方式的晶片承载器的分解斜视图。
根据本实施方式的晶片承载器1在SMIF(标准机械接口)系统的制造过程中使用,在该制造过程中,重点对存在有半导体晶片100的空间进行空气污染控制。根据本实施方式的晶片承载器1包括下部单元2和上部单元3,半导体晶片100放置在下部单元2上,上部单元3以可拆卸的方式附接至下部单元2。
图3是从上方观察的根据本实施方式的晶片承载器的俯视图,该图是透视上部单元的立体图。图4是图3中所示晶片承载器的沿线A-A截取的截面图。
上部单元3形成为箱形形状并且形成有大致盘形空间部31,该大致盘形空间部31的下部在上部单元3内开口。上部单元3的空间部31由下部单元2从下侧覆盖,从而在上部单元3与下部单元2之间形成密闭室4。半导体晶片100容置在密闭室4中。上部单元3设置有多个锁定机构5,所述多个锁定机构5通过抵接在下部单元2的侧表面上而使下部单元2固定至上部单元3。
当下部单元2配合至上部单元3时,下部单元2的下表面定位在上部单元3的下表面的上方。也就是说,当放置晶片承载器1时,下部单元2的下表面处于浮置状态。因此,例如,当晶片承载器1放置在传送器上并且被运送时,能够抑制灰尘成分附着于下部单元2的下表面。
下部单元2例如形成为呈大致盘形形状。在下部单元2的上表面上例如以相等的间隔设置有用于对半导体晶片100进行固定的四个固定构件21,然而,本发明并不局限于此。设置在下部单元2中的固定构件21的数量和位置可以是任意的。各固定构件21与半导体晶片100的外边缘接合,从而将半导体晶片100固定至下部单元2。在下部单元2的上表面上沿着其外周缘形成有凹槽部22。由弹性材料比如橡胶或树脂制成的大致环形密封件23配合至凹槽部22。当下部单元2配合至上部单元3时,下部单元2的密封件23紧密地接触上部单元3。因此,能够将形成在上部单元3与下部单元2之间的密闭室4密封。
在下部单元2的侧表面上形成有呈彼此不同形状并且向外突出的多个耳部24。例如,在下部单元2的侧表面上的彼此面对的位置处形成有两对耳部24,然而,本发明并不局限于此。形成的耳部24的数量和位置可以任意地设定。在上部单元3中在与下部单元2的耳部24相对应的位置处分别形成有凹状的定位部32。上部单元3的各定位部32配合至下部单元2的对应的耳部24,从而相对于上部单元3来定位及固定下部单元2。
在此,下部单元2的四个耳部24中的一个耳部24的宽度大于其它三个耳部24的宽度。因此,上部单元3的各定位部32在配合至下部单元2的耳部24时不会被错位。因此,相对位置关系被唯一地确定,从而能够防止下部单元2与上部单元3之间的附接错误。
对下部单元2和上部单元3进行定位的方法是一个示例,并且本发明并不局限于此。例如,上部单元3的各定位部32和下部单元2的耳部24能够任意地设定,并且还优选的是在不设置定位部32和耳部24的情况下通过在上部单元3和下部单元2中写入线、图形等来执行这种定位。
在下部单元2的各耳部24的侧表面中分别形成有凹状部25,锁定机构5抵接在凹状部25上。总共四个锁定机构5例如分别设置在上部单元3的拐角部附近,然而,本发明并不局限于此。也可以采用其中在上部单元3中设置有两个或三个锁定机构5的结构。设置在上部单元3中的锁定机构5的数量和位置可以任意地设定,只要下部单元2可以稳定地固定至上部单元3即可。
每个锁定机构5包括球状体51、锁定杆52和弹簧构件53,球状体51配合至下部单元2的耳部24的凹状部25,锁定杆52设置在上部单元3中而能够摆动,弹簧构件53将锁定杆52偏置。
在上部单元3中形成有沿锁定机构5的锁定杆52的摆动方向从空间部31贯通的通孔33。球状体51设置成能够在通孔33中往复运动。球状体51抵接在下部单元2的耳部24的凹状部25上。球状体51例如由金属制成。因此,能够抑制当球状体51在通孔33中往复运动或者抵接在锁定杆52和下部单元2的耳部24的凹状部25上时产生灰尘。
应指出的是,可以在通孔33内未设置球状体51的情况下通过允许锁定杆52的末端部直接地抵接在下部单元2的耳部24的凹状部25上而使下部单元2固定至上部单元3。由此能够简化锁定机构5的结构。可以通过将下部单元2的耳部24形成为具有平的侧表面而不在耳部24中形成凹状部25并且允许锁定杆52的末端部抵接在所述平的侧表面上以利用所产生的摩擦力而使下部单元2固定至上部单元3。
在通孔33内的密闭室侧的端部处形成有朝向中心侧突出的凸状部331。因此,可靠地防止了当下部单元2从上部单元3拆卸时球状体51从通孔33意外地掉落至空间部31侧。此外,凸状部331朝向锁定杆52侧倾斜。因此,当对锁定杆52的抵接被释放时,球状体51根据凸状部331的倾斜而自然地朝向锁定杆52侧移动。因此,下部单元2的耳部24的凹状部25与球状体51之间的抵接被释放并且下部单元2能够从上部单元3容易地拆卸。
锁定杆52形成为弯曲成大致犬腿状(doglegged)的形状。在上部单元3的各拐角部处分别形成有呈大致犬腿状形状的腔室部34。腔室部34通过分别向上方和向侧方开口而与球状体51的通孔33连通。铰链轴54立设于每个腔室部34中。锁定杆52由铰链轴54以枢转的方式支承在锁定杆52的大致中央处。
锁定杆52在腔室部34内围绕铰链轴54沿水平方向摆动。锁定杆52的末端部抵接在球状体51上并且将球状体51按压至下部单元2的耳部24的凹状部25上。当锁定杆52抵接在球状体51上的同时进行摆动时,在锁定杆52与球状体51之间发生沿横向方向的略微的位置平移。然而,沿横向方向的这种位置平移可以被球状体51的弯曲表面吸收。因此,能够抑制当锁定杆52抵接在球状体51上时产生灰尘。
在锁定杆52的末端部中形成有与球状体51的球形形状相对应的弯曲表面。因此,能够防止当锁定杆52的末端部抵接在球状体51上时产生灰尘。使用者从腔室部34的侧方的开口按压锁定杆52的后端部以使锁定杆52摆动。
弹簧构件53将锁定杆52的末端部向球状体侧偏置。弹簧构件53的末端部配合至形成在锁定杆52的末端部的外侧表面(与球状体51相反的表面)中的凹状部。弹簧构件53的偏置力使得锁定杆52的末端部能够抵接在球状体51上以将球状体51按压在下部单元2的耳部24的凹状部25上。球状体51配合至下部单元2的耳部24的凹状部25从而使下部单元2配合至上部单元3。
另一方面,当向内按压(沿顺时针方向)锁定杆52的后端部时,锁定杆52围绕铰链轴54沿与球状体51相反的方向(沿弹簧构件53的方向)摆动。锁定杆52的末端部与球状体51分离。球状体51与下部单元2的耳部24的凹状部25之间的配合被释放并且下部单元2相对于上部单元3的固定被释放。因此,下部单元2能够从上部单元3容易地拆卸。锁定杆52由树脂制成以减轻晶片承载器1的重量。
弹簧构件53例如是形成为螺旋形状的金属构件,弹簧构件53布置成朝向上部单元3的中心方向。在上部单元3中形成有从腔室部34延伸至外侧的另一通孔35。另一通孔35在与球状体51的通孔33的轴线相同的轴线上延伸。对弹簧构件53进行导引的导引构件55的一端配合并固定至通孔35。使用者能够通过腔室34的上方的开口容易地执行弹簧构件53的附接、拆卸、调节等。
导引构件55的一端配合至通孔35并且朝向球状体51的方向固定。弹簧构件53插入至导引构件55的外周缘中。因此,弹簧构件53能够沿球状体的方向稳定地伸缩,这能够抑制由于弹簧构件53引起的灰尘产生。如上所述,各锁定机构5内设在上部单元3中。因此,能够在晶片承载器1的运送过程等中防止灰尘成分附着于各锁定机构5。也能够防止灰尘成分经由各锁定机构5进入洁净室。
附带地,例如,在将晶片承载器运送至每个加工设备的过程中,下部单元的下表面暴露于空气,或者晶片承载器以下部单元的下表面被放在运送器上的状态而被运送。因此,灰尘成分易于附着于下部单元的下端侧。另外,当在每个加工设备中打开和关闭晶片承载器时,在下部单元的下表面侧形成洁净室。
另一方面,在根据本实施方式的晶片承载器1中,如上所述,在上部单元3中设置有多个锁定机构5,所述多个锁定机构5通过抵接在下部单元2的侧表面上而使下部单元2固定至上部单元3。下部单元2的几乎不暴露于空气并且不接触洁净室的侧表面由锁定机构5固定,从而抑制灰尘成分进入至洁净室中。
接下来,将详细地说明运送根据本实施方式的晶片承载器的方法。
晶片承载器1通过传送器等被运送至用于执行各种制造过程的加工设备。在加工设备中,例如,设置有用于对所运送的晶片承载器1的下部单元2和上部单元3进行开闭的加载端口装置。在加载端口装置中形成有与环境空气相比以较高水平被清洁的洁净室。该洁净室与实际上在其内对半导体晶片100执行加工的洁净室连通。
所运送的晶片承载器1被固定至加载端口装置。此时,上部单元3固定至固定载台并且下部单元2被固定在竖向移动的可移动载台上。在可移动载台的与下部单元2的下表面接触的上表面上设置有多个空间。当附着于下部单元2的下表面的灰尘成分被从空间部吸取时,下部单元2通过吸力固定在可移动载台上。
当每个锁定机构5的锁定杆52的后端部被按压而被推动至上部单元3中时,锁定机构52围绕铰链轴54沿顺时针方向摆动。锁定杆52的末端部与球状体51分离。因此,通孔33内的球状体51朝向锁定杆52退回并且下部单元2相对于上部单元3的固定被释放。
此时,下部单元2与球状体51之间的接触、以及对球状体51、锁定杆52和弹簧构件53的全部操作是在下部单元2的侧部中执行的。虽然根据本实施方式的晶片承载器1具有在其内抑制灰尘成分产生的结构,但是即使在灰尘成分产生时,也仅在下部单元2的侧部中产生灰尘成分而不在下部单元2的下部处产生灰尘成分。此外,锁定机构5内设在上部单元3中。因此,在传送期间灰尘成分不附着于锁定机构5。
随着可移动载台向下移动,可移动载台上的下部单元2从上部单元3拆卸并且移动至加载端口装置内的洁净室中。如上所述,在下部单元2的下部中未产生灰尘成分。因此,灰尘成分不进入存在于下部单元2的下表面侧的加载端口装置的洁净室。
因此,根据所描述的本发明,明显的是本发明的实施方式可以以多种方式改变。这些变型不被认为是背离本发明的精神和范围,并且如对于本领域技术人员而言明显的所有这些修改旨在包含在所附权利要求书的范围内。
Claims (8)
1.一种晶片承载器,包括:
下部单元,半导体晶片放置在所述下部单元上;以及
上部单元,所述上部单元以可拆卸的方式附接至所述下部单元并且在所述上部单元与所述下部单元之间形成用于容置所述半导体晶片的密闭室,
其中,所述上部单元设置有多个锁定机构,所述多个锁定机构通过抵接在所述下部单元的侧表面上而使所述下部单元固定至所述上部单元。
2.根据权利要求1所述的晶片承载器,其中,在所述下部单元的所述侧表面中形成有凹状部,并且
各所述锁定机构配合至所述凹状部。
3.根据权利要求2所述的晶片承载器,其中,每个锁定机构均包括球状体、锁定杆和弹簧构件,所述球状体配合至所述下部单元的所述凹状部,所述锁定杆设置在所述上部单元中而能够摆动,所述锁定杆的末端部抵接在所述球状体上以将所述球状体按压至所述下部单元的凹状部侧,所述弹簧构件将所述锁定杆的所述末端部偏置至球状体侧。
4.根据权利要求3所述的晶片承载器,其中,在所述上部单元中形成有沿所述锁定机构的所述锁定杆的摆动方向贯通的通孔,并且所述球状体设置成能够在所述通孔中往复运动,并且
在所述通孔内的密闭室侧的端部处形成有向所述通孔的中心侧突出并且向所述锁定杆倾斜的凸状部。
5.根据权利要求3或4所述的晶片承载器,其中,所述上部单元设置有导引构件,所述导引构件沿所述球状体的方向导引所述弹簧构件的伸缩。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的晶片承载器,其中,所述锁定机构内设在所述上部单元中。
7.根据权利要求3至6中的任一项所述的晶片承载器,其中,所述球状体由金属制成,并且
所述锁定杆由树脂制成。
8.根据权利要求2至7中的任一项所述的晶片承载器,其中,在所述下部单元的所述侧表面中形成有多个耳部,所述多个耳部呈彼此不同的形状并且向外突出,
所述凹状部形成在所述耳部的侧表面中,并且
在所述上部单元中分别形成有与所述下部单元的所述耳部相对应的凹状定位部。
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