CN1741885A - 具有消静电膜的半导体元件贮运装置 - Google Patents

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Abstract

一种系统和方法,用来在半导体加工工业中使用的贮运装置(34)、输送器、载体、托盘(36)等装置的模塑工艺中包括诸如碳填充的PEEK之类的薄导电聚合物膜(10)。预定尺寸和形状的导电膜(10)沿模塑腔(22)中与可模塑材料(30)的所希望的目标表面对准的成形表面(26)被有选择地安置。模塑工艺使膜(10)的表面结合到可模塑材料(30)的接触表面,致使膜被永久地粘附到可模塑材料。结果,适合的导电聚合物就能够被有选择地仅仅结合到需要消静电的那些目标表面。

Description

具有消静电膜的半导体元件贮运装置
本发明要求2001年11月27日提交的题为“用来提供消静电的聚合物膜插入模塑方法”的临时申请No.60/333686的优先权,此临时申请在此处被列为参考。
发明的领域
本发明一般涉及到膜插入模塑方法,更确切地说是涉及到在半导体元件贮运装置或载体的模塑过程中插入模塑一个薄的导电聚合物膜,以便提供从半导体元件消除静电。
发明的背景
常规的膜插入模塑技术通常被用于制造工艺中来提高各种消费产品中的美学吸引力。亦即,在用于插入模塑工艺的薄的透明聚合物膜的一个表面上印刷装饰性的图案、说明、图表、以及其它可视图形。后来的发展扩展到了用此膜来将诸如条形码之类的功能图形永久地固定到产品上。在以上二种情况下,都在注入模塑材料之前,将此膜置于部分模塑件中。这就在膜与被模塑部分之间产生了结合,致使价廉的装饰或标记能够被选择性地置于此部分上,同时简化了标记在复杂外形周围或难以到达位置处的使用。同样,这种膜插入模塑或装饰性模塑方法由于无须标记腐蚀或成形到模塑件本身的实际表面中而简化了制造工艺。这提高了设计和制造的灵活性以及能够被包括在最终产品中的细节的水平。
半导体工业将独特而不寻常的纯度以及抗沾污要求引入到了产品设计和制造工艺的开发和实现中。最重要的是,材料的选择在元件和装配件的制造、储藏、以及运输中是关键的。例如,诸如聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、全氟烷氧基(PFA)树脂、聚醚醚酮(PEEK)之类的各种聚合物材料通常被用于在构造晶片载体和芯片托盘时组合的元件和结构的制造中。
晶片载体
将晶片圆片加工成集成电路晶片常常涉及到几个步骤,其中晶圆被反复处理、储藏、以及运输。由于晶圆的精密特性及其极高的价值,故在这些过程中恰当地加以保护是至关重要的。晶片载体的一个目的就是提供这种保护。此外,由于晶圆的加工通常是自动化的,故晶圆必须相对于用机械手移动和插入晶片的加工设备精确地定位。晶片载体的另一目的是在运输过程中牢固地夹持晶圆。
载体通常被构造成将晶片即晶圆轴向安置在架子或缝隙中,并在其外围边沿附近支持晶片即晶圆。晶片即晶圆通常可向上或横向沿径向从载体取出。载体可以具有辅助的顶盖、底盖、或外壳,以便封闭晶片即晶圆。依赖于载体的类型和涉及到的载体的特殊部分,存在着可用于晶片载体的大量有利的材料特性。
在半导体晶片或磁碟的加工过程中,颗粒的存在或产生造成了非常明显的沾污问题。沾污成了半导体工业中成品率降低的一个最大的原因。随着集成电路尺寸的不断减小,能够沾污集成电路的颗粒的尺寸也变得更小,使尽量降低沾污变得更为关键。颗粒形式的沾污通常可以由诸如载体与晶片即晶圆的摩擦或刮蹭、载体与载体盖子或外壳的摩擦或刮蹭、载体与储藏架的摩擦或刮蹭、载体与其它载体的摩擦或刮蹭、或载体与加工设备的摩擦或刮蹭之类的磨损而产生。载体的最可取特性因而是在塑料模塑材料磨损、摩擦、刮蹭时抗颗粒产生的性质。美国专利No.5780127讨论了与作为晶片载体材料的适当性有关的塑料的各种特性,此处被列为参考。
载体材料还应该具有最小限度的挥发组分放气,因为这些组分可能离开膜也构成能够损伤晶片和晶圆的沾污。当载体被装载时,载体材料必须具有适当的尺寸稳定性即刚性。为了防止损伤晶片即晶圆以及为了使晶片即晶圆在载体中的运动尽可能小,尺寸稳定性是必须的。夹持晶片和晶圆的缝隙的容差通常非常小,当晶片即晶圆被引入载体或从载体取出时,载体的任何形变都能够直接损伤高度易碎的晶片或增大磨损从而产生颗粒。当载体沿某种方向被装载时,例如当运输过程中被层叠时或当载体与加工设备结合时,尺寸稳定性也极为重要。载体材料还应该在储藏或清洗过程中可能遇到的升高的温度下保持其尺寸稳定性。
半导体工业中所用的常规载体可以产生和保持静电荷。当带电荷的塑料部分与电子器件或加工设备接触时,可能以熟知的静电放电(ESD)的损伤现象放电。此外,带静电的载体可能吸引并保持颗粒,特别是浮在空中的颗粒。静电在载体上的形成还能够引起半导体加工设备自动关断。结果,最希望的是有一种具有消静电特性的载体来引走ESD和避免吸引颗粒。
封闭容器中的晶片的可观察性是高度期望的,且最终用户可能会要求。诸如聚碳酸酯之类的适合于这种容器的透明塑料是可取的,其可取之处在于这种塑料价格低,但这种塑料不具有固有的消静电特性,也不具有所希望的抗磨损性。
其它的重要特性包括载体材料的成本和材料模塑的容易程度。这些载体通常由诸如聚碳酸酯、聚丙烯腈乙烯丁二烯树脂(ABS)、聚丙烯(PP)、PE、PFA、PEEK等材料之类的注射模塑塑料组成。
诸如PEEK之类的特定聚合物的一个主要好处是它们的抗磨损质量。典型的廉价常规塑料在被研磨或甚至在被其它材料或物体摩擦时,将细小的颗粒释放到空气中。虽然肉眼通常看不到这些颗粒,但它们导致潜在损伤沾污物的出现,这些沾污物可能粘附到正被加工的半导体元件并进入必须控制的环境中。但特定的热塑聚合物比常规聚合物昂贵得多。实际上,各种特定的热塑聚合物本身能够大幅度变化,亦即PEEK比PC更昂贵。
除了其抗磨损质量之外,热塑聚合物能够具有加入的诸如碳纤维或粉末填充剂之类的添加剂,以便产生导电质量。已经被加入到注射模塑塑料来消静电的填充剂包括碳粉末或纤维、金属纤维、涂覆金属的石墨、以及有机(氨基)添加剂。因此,具有这种添加剂的热塑塑料能够被用于半导体元件贮运装置来提高ESD。
常规的做法包括构造诸如PEEK或其它相似材料之类的材料的整个晶片载体/贮运装置组成部分来提高ESD。如上所述,特殊材料的制造和使用更昂贵得多,常常是不可取的,在大的贮运装置的构造中甚至不可能使用这种材料。此外,像PEEK这样的材料可能难以以这种半导体贮运装置的制造所要求的方式来控制和模塑。目前,晶片载体制造厂家被迫在导电热塑塑料的ESD特性好处与制造完全或大部分由此材料形成的产品的成本之间作出选择。虽然促进ESD的材料可能仅仅在触及精细的半导体元件或加工设备的载体的接触表面处的特殊应用中需要,但贮运装置的整个区域或部分通常由促进ESD的聚合物构成以避免静电引起的对元件的损伤。例如,日本公开JP62205616、JP8293536、JP3012949、JP9036216、以及JP9162273公开了由具有导电特性的热塑塑料模塑晶片载体的整个组成部分的各种方法,其中,通过诸如碳纤维、树脂之类的添加剂而得到导电特性。而且,日本公开文献JP1013717和JP62287638公开了具有沿晶片载体表面的用来提供接地路径的导电棒或金属丝的晶片载体本体。各个这些常规的ESD试图由于制造效率低以及成本而天生成问题。此外,在晶片载体的构造中使用导电金属物体可能引入沾污物,导致不可接受的元件磨损。
结果,在半导体工业中就对明显地减少不必要的制造工艺并能够有目的地和局部地实现导电材料以提供消静电的制造技术存在着需求。由于能够选择性地使用希望的但常常昂贵的具有导电添加剂的热塑塑料,故这种改进将明显地降低制造和设计成本。
发明的概述
本发明一般涉及到用来在半导体加工工业中使用的贮运装置、输送器、载体、托盘等装置的模塑工艺中包括诸如碳填充的聚合物之类的薄导电聚合物膜的系统和方法。预定尺寸和形状的导电膜沿模塑腔中与可模塑材料的所希望的目标表面对准的成形表面被选择性地安置。模塑工艺使膜的表面结合到可模塑材料的接触表面,致使膜被永久地粘附到可模塑材料。结果,适合的导电聚合物就能够仅仅被选择性地结合到需要ESD的那些目标表面。例如,半导体晶片载体的支持结构能够包括沿至少一部分的这种导电聚合物,以便提供从可接收地固定的晶片直接清除静电的通路。而且,ESD膜可以包括增加膜层,以便包含用来结合到半导体元件贮运装置的叠层膜,以及加入具有诸如抗磨损性、抗热性、吸收势垒保护、抗化学性之类的其它功能特性以及无数的其它性能特性的聚合物层。
本发明特定实施方案的目的和特点在于提供了选择性地利用所希望的聚合物以及聚合物的相应功能特性的节约成本的方法,其中无须利用比需要更多的聚合物。
本发明特定实施方案的另一目的和特点在于导电热塑塑料膜能够被结合到接触敏感部分、元件、或加工设备的晶片载体、芯片托盘、或其它半导体元件贮运装置或输送器部分以提供ESD。此外,所述消静电尽可能减少了吸引不希望的沾污物颗粒的环境静电荷。
本发明特定实施方案的另一目的和特点是在半导体工业中所用的零件上选择性地使用优选的抗磨损聚合物膜。如此,利用单个聚合物膜或叠层膜,就能够在目标表面处提高ESD和所希望的抗磨损功能。
本发明特定实施方案的另一目的和特点是用形成了透明或半透明的聚合物薄膜的表面来形成半导体元件贮运装置。这种贮运装置利用装置的选择目标结构上的足够薄的材料层,并利用或不利用中间层将此结构包覆模塑到基本上透明的装置本体(由诸如PC之类的材料构成)来形成。
本发明特定实施方案的另一目的和特点在于至少一个导电膜能够被插入模塑到半导体贮运装置的各个部分,以便提高与同一个装置其它部分的可配合对准或与基本上相同的装置的层叠可配合(matable)部分的可配合对准,从而提供沿公共通路到地的导电连通。
附图的简要说明
图1是根据本发明一个实施方案的导电膜插入模塑系统的侧面剖面图。
图2是图1导电膜插入模塑系统的部分的侧面剖面图。
图3是根据本发明一个实施方案的导电膜插入模塑系统的侧面剖面图。
图4是根据本发明一个实施方案的模塑部分和结合的导电膜的侧面剖面图。
图5是根据本发明一个实施方案的模塑部分和结合的导电膜叠层的侧面剖面图。
图6是根据本发明一个实施方案的半导体晶片贮运装置的透视图。
图7是根据本发明一个实施方案的半导体晶片贮运装置的分解透视图。
图8是根据本发明一个实施方案的可层叠的芯片贮运装置的透视图。
图9是根据本发明一个实施方案的可层叠的芯片贮运装置的侧面剖面图。
优选实施方案的详细描述
参照图1-9,本发明包括用模塑单元20将消静电热塑塑料膜10插入模塑到半导体元件贮运装置12的选择目标表面。
ESD膜
至少一个导电或ESD膜10是具有可测量水平电导率的热塑塑料聚合物。膜10至少部分地被有限的厚度确定。例如,预计单个膜的层厚度大约等于或小于0.040英寸(千分之四十)。单个膜层最好小于或等于0.030英寸(千分之三十)。当然,多层叠层的实现会改变这一优选厚度标准。应该注意的是,本申请中的术语“导电的”包括各种水平的导电和/或ESD。通常,表面电阻率即每平方的欧姆数确定了材料的电导率。为了本申请的目的,电导率将包括抗静电、消静电、以及导电特性。本发明可接收的电阻率范围可以是大致大于或小于1×1012Ω/平方,即在1×10-5Ω/平方至1×1012Ω/平方之间。此范围是示例性的,并提供了本技术领域熟练人员理解的可接受范围。具有可用导电特性的适当材料能够被用于膜10。例如,可以利用聚酯、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、PEEK、全氟烷氧基树脂(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)、聚苯乙烯(PS)、.聚苯硫醚(PPS)、以及无数的其它适当聚合物。一个实施方案将包括加入了诸如碳纤维或粉末填充剂以产生导电质量来提高ESD的热塑塑料材料。这些填充剂可以包括碳粉末或纤维、金属纤维、涂覆金属的石墨、有机(氨基)添加剂等。提高热塑塑料导电特性的其它聚合物和添加剂也是本技术领域熟练人员众所周知的,能够被使用而不偏离本发明的构思和范围。如此处所述,膜10的ESD功能能够提供到地的通路,并能够用来从有关的半导体元件清除电荷,以便降低颗粒和其它沾污物的吸引。属于本申请人的题为“具有特性膜的半导体元件贮运装置”的共同未决的美国申请No.__________整个内容此处被列为参考。
为了在半导体元件贮运装置12的制造中使用导电膜10,根据结合涂敷的特殊需要,膜10通常被切割到预定的形状和尺寸。在切割之后,膜10可以被热形成。膜10通常很薄,呈片状,以便更便于模塑和利用材料的透明或半透明特性。
除了插入模塑单个导电膜10之外,也可以层叠多个膜10,以便包含可模塑结合到半导体元件贮运装置12的复合膜结构。例如,各种膜层可以包括不同的导电强度。在一个实施方案中,结合到贮运装置12表面的膜叠层可以具有比外层更高的电导率,以便提高导电通路的效率和尽可能减小来自静电荷的潜在损伤。其它实施方案可以将其它膜层与导电膜10组合,以便对可模塑接纳此叠层膜的贮运装置的部分或表面增加抗磨损性、抗化学性、抗温度性、吸收势垒、放气势垒等特性。叠层膜技术领域熟练人员众所周知的无数的叠层膜技术预计可用于本发明。例如,美国专利No.3660200、4605591、5194327、5344703、以及5811197公开了热塑塑料层叠技术,且此处被列为参考。
ESD膜插入模塑
主要参照图1-7,模塑单元20通常包括模塑腔22、盖子部分24、以及至少一个注入沟道部分28。至少一个注入沟道28与模塑腔22流体连通。模塑腔22可以包括成形表面26,即设计来在模塑工艺过程中使注入的可模塑材料30和/或膜10成形的各个表面。盖子部分24选择性地接合或覆盖模塑腔22。模塑单元20的各种实施方案还可以进一步包括至少一个与模塑腔22和/或成形表面26连通的真空沟道29,以便引入真空抽吸作用来将诸如膜10的物体固紧到模塑腔22。预计利用静电固紧和强迫接合方法来将共形膜10固紧在腔22和成形表面26中的其它熟知技术也可以被用于本发明。应该指出的是,各个图仅仅为了说明的目的而将膜10描绘成与相应的贮运装置相比不成比例地大,并不是要表示本发明的真实比例。
在一个实施方案中,盖子部分24被可移走地固紧到模塑腔22,以便便于插入膜10和将完成了的贮运装置部分32移走。被模塑的部分32通常稍许小于完整的贮运装置12。例如,对于要分别模塑以及常常要由不同于载体主体的塑料来模塑晶片载体的侧壁插入和支架,这是普遍的。各种注入和插入模塑技术是本技术领域熟练人员众所周知的,能够被实现而不偏离本发明的构思与范围。
可模塑的材料30最好是普遍用于半导体加工工业中所用模塑部分的不导电的热塑塑料材料。材料30仍然可以是PFA、PE、PC等。更具体地说,模塑材料30可以是通常用来构造晶片载体、芯片托盘、及其组成部分和零件的材料。
在工作中,导电膜10通常被切割成预定的形状,然后被热形成为所需的形式。热形成的膜10被置于模塑单元20中,使膜10与模塑腔22的至少一个成形表面26的至少一部分处于表面接触状态。如此处所指出的那样,可以实现诸如真空、静电、以及强迫固紧之类的各种技术,来方便恰当地将膜10定位到腔22或成形表面26。然后可以在制备过程中密闭盖子部分24,以便注入材料30。在工艺的这一阶段中,可模塑的材料30在熔融状态下,通过至少一个注入沟道28被注入到腔中。在等待所要求的冷却周期之后,模塑单元20中的可模塑材料30冷却形成基本上固化了的模塑部分32。与冷却过程组合的熔融注入,在至少一个膜10与模塑部分32之间形成了永久的粘合结合。
在完成模塑工艺之后,可以从模塑单元32中退出具有永久结合到选择目标表面的导电膜10的被模塑的部分32。本技术领域技术人员熟知的常规工具、技术、以及方法,能够被用于材料30的注入和零件32的取出。
晶片贮运装置/载体
图4-7示出了各种常规的晶片贮运装置34和装置34组成部分或零件。导电膜10或叠层膜能够利用此处描述的膜插入模塑工艺被结合到晶片贮运装置34(亦即晶片载体)的选择的组成部分和/或部分。晶片贮运装置34通常由至少二种不同的可熔化加工的材料组成。结果,一旦晶片贮运装置34的部分32已经如所述被注入模塑,常常必须稍后将部分32置于第二模塑腔中,以便用晶片贮运装置34的另一模塑部分来包覆模塑。这是膜10必须由耐用聚合物塑料组成的另一个理由。反复地暴露于模塑工艺的剪切力和高温,要求使用优选的热聚合物。属于本申请人的共同未决的美国专利申请09/317989公开了用包覆模塑来制造晶片载体,此处被列为参考。此外,美国专利No.6439984公开了晶片载体的模塑技术,此处也被列为参考。
美国专利No.6428729、6039186、5485094、以及5944194,且公开了用来构成晶片贮运装置34的特殊构造,此处被列为参考。在一个实施方案中,晶片贮运装置34包括至少一个本体部分38以及具有能够靠着或靠近晶片或晶圆外围边沿而可接受地支持晶片即晶圆的多个轴向支持架42的支持结构40。这些晶片或晶圆通常在架子42处可向上或横向从载体34移走。架子42用作晶片与载体34之间的主要接触点。结果,本发明的一个实施方案包括将ESD膜10插入模塑到至少此支持结构40和/或支持架42的一部分。ESD膜10能够被选择性地置于模塑单元20的模塑腔22中,使之覆盖模塑部分的整个表面或侧面,其中,模塑部分32是支座40、支持架42、架子42的有限的预定部分、或各种其它组合。而且,可以具体结合与接地通路对准的膜10使之称为晶片贮运装置23的本体或任何其它相邻和紧靠的组成部分上相应的膜10,以便提供沿晶片贮运装置34延伸的接地通路。借助于促使膜10有选择地结合设置到几乎晶片贮运装置34的任何表面或组成部分表面,接触贮运装置34组成部分能够被ESD连通而无须将各个可接触组成部分全部模制导电材料的常规技术。
在本发明的其它实施方案中,晶片贮运装置34可以包括沿贮运装置本体38外侧部分以便于运输的凸缘44(图6),此运输包括在半导体加工过程中用机械手设备进行接合。这些凸缘44同样可以包括插入模塑的导电膜10,以便提供ESD好处。如此,本体38的其余部分和表面可以由不导电的聚合物构成。图6进一步示出了到贮运装置34接地组成部分的各种包覆模塑的通路,此接地组成部分能够与至少一个导电膜10的选择位置接触,致使包覆模塑与插入模塑的膜和零件之间有可能有组合导电连通。如美国专利No.6010008所述,其它的实施方案可以包括动力学耦合结构46的选择表面处的模塑膜10,其中,动力学耦合46(图7)被用来方便设备与贮运装置34的接合。
在某些情况下,插入模塑的导电膜10可以不充分地粘合到其它聚合物。例如,PEEK(亦即膜10)在所有情况下都不粘合到包覆模塑的PC(亦即诸如本体38那样的晶片贮运装置34组成部分)。参照图5,已经发现诸如PEI的中间层膜即连结层粘合到PEEK和PC材料二者。于是,在将中间膜设于膜10和熔融的可模塑PC材料30中间并注入PC材料之前,至少二个聚合物膜的叠层膜10可以被分别插入在模具中作为叠层。或者,可以用例如真空模塑、此处所述的层叠工艺,或用其中二个层或膜在插入和定位在模塑单元20中之前被结合的其它方法,将二个膜彼此粘合。其它的材料也能够被用来促进粘合和可应用的模塑工艺。
利用这种至少一个导电膜10的选择性结合,能够建立表面到地的连通,以便引导静电电荷离开敏感的元件或设备。例如在这些接触点处,导电ESD膜10提供了与地的连续导电连通,从而将任何电荷都引导离开敏感的半导体元件或设备,以便尽可能减小代价昂贵的损伤。这种膜10在零件32(亦即载体中的架子)上有限的目标位置上的使用,使最终用户能够得到ESD的整个好处,同时又能够构建其它优选聚合物的其余的零件或整个零件本体。所希望的或甚至要求的膜10材料可以与晶片载体34的其余部分或甚至具体零件32的构造中所需的非常不同。
芯片贮运装置/托盘
在另一实施方案中,如图8-9所示,贮运装置12是芯片托盘36,它包括用来固紧多个晶片的多个就位凹槽或凹槽装配件50以及外围侧壁52。美国专利No.5484062和6079565公开了这种芯片托盘,此处被列为参考。正如此处所述的晶片贮运装置34的工艺和材料那样,提供ESD通路来将静电荷引导离开可接纳的芯片和/或工艺设备,是有利的。常规的技术典型是模塑具有导电特性的聚合物的整个芯片托盘36。如所述,这一常规技术是成本很高的,效率很低的,从而常常是不可取的。
本发明的一个实施方案包括将导电膜10插入模塑到芯片托盘36的诸如就位凹槽50之类的选择部分或表面,致使静电电荷被引导离开就位的芯片。其它的实施方案可以包括将膜10插入模塑到包括凹槽50、侧壁52、以及它们的组合的托盘36的整个顶部表面。
芯片托盘36的外围侧壁52通常被成形,以便与其它芯片托盘36可层叠地接合。托盘36底部上的层叠端口/部件和/或外围壁突出部分的尺寸和形状可以被规定,以便与托盘36顶部表面上的相应沟槽或突出部分对准。本技术领域熟练人员熟知的其它的层叠技术和托盘的设计也被设想来实现本发明。为了提供到地的导电通路,可以沿从就位凹槽50到外围侧壁52的区域来模塑膜10,以便提供沿多个层叠托盘36的导电连通。
正如晶片贮运装置34那样,至少一个导电膜10选择性结合到芯片托盘36的被选择的目标表面,提供了ESD好处的优选利用,同时仍然使制造厂家能够构造托盘36所希望的不导电聚合物的其余部分。
本发明可以以其它的具体形式被体现而不偏离其构思或根本属性,因此,希望将本实施方案认为完全是示例性而非限制性的。

Claims (43)

1.一种半导体晶片贮运装置,它包含:
构成晶片贮运装置一部分的至少一个不导电的基本上刚性的热塑塑料部件结构;以及
至少一个导电热塑塑料膜,它用插入模塑工艺结合到至少一个不导电的热塑塑料部件结构的部分,以便对半导体晶片贮运装置提供消静电特性;
2.权利要求1的装置,其中,至少一个导电热塑塑料膜包括添加剂,以便提高电导率。
3.权利要求2的装置,其中,导电添加剂选自碳粉末、碳纤维、金属纤维、涂覆金属的石墨、以及有机氨基添加剂。
4.权利要求1的装置,其中,用插入模塑工艺将第二导电膜结合到与至少一个导电膜分隔开但用来与至少一个导电膜接触的第二晶片贮运装置组成部分,以便提供从至少一个导电膜到第二导电膜的导电通路。
5.权利要求1的装置,其中,至少一个导电膜是叠层膜,它具有至少二个膜层,致使至少二个膜层的至少一个是导电膜。
6.权利要求5的装置,其中,至少二个膜层各具有可测量出来的不同电导率水平。
7.权利要求5的装置,其中,至少二个膜层的至少一个包括选自抗磨损性、抗化学性、抗热性、流体吸收势垒特性、以及放气势垒特性的性能特性的膜。
8.权利要求5的装置,其中,至少二个膜层的至少一个是中间接合层,用来改善导电膜与不导电热塑塑料组成部分结构之间的结合强度。
9.权利要求1的装置,其中,至少一个不导电热塑塑料组成部分结构是支持结构,它具有用来接纳半导体晶片的多个分隔开的支持架。
10.权利要求1的装置,其中,至少一个不导电热塑塑料组成部分结构是动力学耦合的,用来与半导体加工设备形成机械连通。
11.权利要求1的装置,其中,至少一个不导电热塑塑料组成部分结构是贮运凸缘,用来与机械手装置有选择地接合连通。
12.权利要求1的装置,其中,至少一个不导电热塑塑料组成部分结构是晶片贮运装置的本体外壳部分。
13.权利要求1的装置,其中,至少一个导电膜基本上透明。
14.权利要求1的装置,其中,至少一个导电膜基本上由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、全氟烷氧基树脂、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚苯乙烯、以及.聚苯硫醚的材料构成。
15.权利要求1的装置,其中,至少一个导电膜基本上由聚醚醚酮构成。
16.一种半导体元件贮运装置,它包含:
不具有导电特性的第一基本上刚性的热塑塑料部分;以及
至少一个热塑塑料导电膜,它被膜插入模塑工艺结合到第一热塑塑料部件的至少部分,其中,热塑塑料导电膜提供从第一热塑塑料部分到地的导电通路。
17.权利要求16的装置,其中,第一热塑塑料部分是半导体晶片贮运装置的一部分,晶片贮运装置包括本体外壳以及用来接纳半导体晶片的晶片支持结构。
18.权利要求17的装置,其中,至少一个热塑塑料导电膜被结合到晶片支持结构的至少一部分,以便将静电电荷从接纳的半导体晶片耗散离开。
19.权利要求16的装置,其中,第一热塑塑料部分是半导体芯片贮运托盘的一部分,此托盘包括用来接纳半导体芯片的多个凹槽以及多个外围侧壁区域。
20.权利要求19的装置,其中,至少一个外围侧壁区域被用于与分立的半导体芯片贮运装置的可匹配层叠的接合。
21.权利要求20的装置,其中,至少一个导电膜被结合到多个凹槽和至少一个外围侧壁部分,以便提供导电通路来使静电电荷从接纳的半导体芯片耗散离开。
22.权利要求16的装置,其中,至少一个导电膜基本上透明。
23.权利要求16的装置,其中,至少一个导电膜基本上由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、全氟烷氧基树脂、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚苯乙烯、以及.聚苯硫醚的材料构成。
24.权利要求16的装置,其中,至少一个导电膜基本上由聚醚醚酮构成。
25.一种通过将至少一个导电热塑塑料膜熔融结合到至少部分不导电热塑塑料材料来实现膜插入模塑半导体元件贮运装置的消静电部件的方法,它包含下列步骤:
形成至少一个导电热塑塑料膜;
连通具有模塑腔的模塑单元,此模塑腔包括至少一个成形表面;
沿至少一个成形表面的至少一部分,将至少一个形成的导电热塑塑料膜置于模塑单元的腔中;
将不导电的基本上熔化的热塑塑料材料注入到模塑单元的腔中,以便符合至少一个成形表面的形状;
等待一个冷却周期,其中,不导电热塑塑料材料基本上凝固,以便与至少一个导电热塑塑料膜匹配结合,从而产生具有由至少一个导电热塑塑料膜确定的接地通路的消静电元件;以及
从模塑单元退出消静电部件。
26.权利要求25的方法,其中,消静电部件的模塑形成了半导体晶片贮运装置的组成部分。
27.权利要求26的方法,其中,消静电部件的模塑形成了半导体晶片贮运装置的支持结构,此支持结构具有多个分隔开的支持架,其中,至少一个导电热塑塑料膜被结合到部分分隔开的支持架。
28.权利要求25的方法,其中,消静电部件的模塑形成了具有多个芯片接纳凹槽的半导体芯片贮运托盘的组成部分,其中,至少一个导电热塑塑料膜被结合到确定多个芯片接纳凹槽的至少一个表面。
29.权利要求28的方法,其中,至少一个导电热塑塑料膜被结合确定芯片接纳凹槽的至少一个表面和半导体贮运托盘的多个侧壁区域中的至少一个,以便方便各个多个可层叠的半导体芯片贮运托盘的至少一个导电热塑塑料膜之间的导电连通。
30.权利要求25的方法,其中,至少一个导电热塑塑料膜的形成包括形成多层叠层膜,其中至少一个膜层是导电热塑塑料膜。
31.权利要求30的方法,其中,多层叠层膜包括至少二个膜层,其中至少二个膜层的第一个具有与至少二个膜层的第二个不同的可测量到的电导率水平。
32.权利要求25的方法,其中,形成至少一个导电热塑塑料膜包括形成至少一个基本上透明的导电热塑塑料膜。
33.权利要求25的方法,其中,形成至少一个导电热塑塑料膜包括形成至少一个基本上由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、全氟烷氧基树脂、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚苯乙烯、以及.聚苯硫醚的材料构成的至少一个导电热塑塑料膜。
34.权利要求25的方法,其中,形成至少一个导电热塑塑料膜包括形成基本上由聚醚醚酮构成的至少一个导电热塑塑料膜。
35.一种半导体芯片贮运托盘,它包含:
能够接纳半导体元件的多个凹陷部分;
用来提高与其它半导体芯片贮运托盘的层叠能力的外围壁部分;以及
用插入模塑工艺结合到至少多个凹陷部分和至少部分外围壁部分的至少一个导电热塑塑料膜,以便提供从可接纳的半导体芯片到地的导电通路。
36.权利要求35的芯片贮运托盘,其中,模塑到芯片贮运托盘的至少部分外围壁部分的至少一个导电热塑塑料膜的一部分提供了到第二可层叠接纳芯片贮运托盘的导电通路,以便耗散静电电荷。
37.权利要求35的芯片贮运托盘,其中,至少一个导电热塑塑料膜基本上透明。
38.权利要求35的芯片贮运托盘,其中,至少一个导电膜基本上由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、全氟烷氧基树脂、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚苯乙烯、以及.聚苯硫醚的材料构成。
39.权利要求35的芯片贮运托盘,其中,至少一个导电膜基本上由聚醚醚酮构成。
40.一种导电膜插入模塑系统,用来模塑具有至少一个导电膜的至少部分半导体部件贮运装置,此插入模塑系统包含:
一定数量的基本上熔化的不导电聚合物材料,用来成形至少部分半导体贮运装置;
模塑单元,它具有模塑腔和至少一个成形表面,此模塑腔和至少一个成形表面被用来接纳一定数量的基本上熔化的不导电聚合物材料;以及
至少一个导电膜,它可沿至少一个成形表面的至少一部分插入在模塑腔中,以便在模塑工艺中永久结合到一定数量的基本上熔化的不导电聚合物材料。
41.权利要求40的系统,其中,至少一个导电膜基本上透明。
42.权利要求40的系统,其中,至少一个导电膜基本上由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、全氟烷氧基树脂、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚苯乙烯、以及.聚苯硫醚的材料构成。
43.权利要求40的系统,其中,至少一个导电膜基本上由聚醚醚酮构成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108461431A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 尹势元 电子元件容器及其制造方法
CN110098141A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 尹势元 电子元件盒的制造方法
CN111834187A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体处理装置和利用静电放电(esd)防止层的方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003046950A2 (en) * 2001-11-27 2003-06-05 Entegris, Inc. Semiconductor component handling device having a performance film
JP4584023B2 (ja) * 2005-05-17 2010-11-17 信越ポリマー株式会社 基板収納容器及びその製造方法
US20070154716A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Composite material
US20070152195A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Electrostatic dissipative composite material
US20070154717A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thermally stable composite material
US7476339B2 (en) * 2006-08-18 2009-01-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Highly filled thermoplastic composites
KR20170100353A (ko) * 2016-02-25 2017-09-04 (주)코스탯아이앤씨 반도체 수납 트레이 및 반도체 수납 트레이용 커버
DE102019125819A1 (de) 2019-04-17 2020-10-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Halbleiterverarbeitungsvorrichtung und verfahren unter einsatz einer elektrostatischen entladungs-(esd)- verhinderungsschicht

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088294B2 (ja) * 1988-05-17 1996-01-29 三井東圧化学株式会社 Ic用ウエハーのコンテナー
US5186338A (en) * 1991-07-11 1993-02-16 Eastman Kodak Company Pallet for holding a cassette
US6010008A (en) * 1997-07-11 2000-01-04 Fluoroware, Inc. Transport module
DE19924182B4 (de) * 1998-05-28 2008-04-17 Entegris, Inc., Chaska Träger für zu bearbeitende, aufzubewahrende und/oder zu transportierende Halbleiterwafer
US6428729B1 (en) * 1998-05-28 2002-08-06 Entegris, Inc. Composite substrate carrier
US6079565A (en) * 1998-12-28 2000-06-27 Flouroware, Inc. Clipless tray
US6248262B1 (en) * 2000-02-03 2001-06-19 General Electric Company Carbon-reinforced thermoplastic resin composition and articles made from same
JP4424524B2 (ja) * 2000-04-12 2010-03-03 Okiセミコンダクタ株式会社 チップトレイ
WO2003046950A2 (en) * 2001-11-27 2003-06-05 Entegris, Inc. Semiconductor component handling device having a performance film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108461431A (zh) * 2017-02-22 2018-08-28 尹势元 电子元件容器及其制造方法
CN110098141A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 尹势元 电子元件盒的制造方法
CN111834187A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体处理装置和利用静电放电(esd)防止层的方法
CN111834187B (zh) * 2019-04-17 2023-07-11 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体处理装置和利用静电放电(esd)防止层的方法

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TW200301009A (en) 2003-06-16

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