DE69500752T2

DE69500752T2 - Wafer Träger

Info

Publication number: DE69500752T2
Application number: DE69500752T
Authority: DE
Inventors: Kirk J Mikkelsen
Original assignee: Fluoroware Inc
Current assignee: Fluoroware Inc
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2015-06-17
Also published as: DE69500752D1; EP0692817A1; CN1121645A; JPH0888266A; KR100343421B1; EP0692817B1; US5780127A; KR960005927A

Description

Diese Erfindung betrifft das Verarbeiten, Verladen und Lagern von Halbleiterscheiben und Magnetspeicherdisketten. Insbesondere betrifft sie einen bezüglich der Abmessungen stabilen Träger für Halbleiterscheiben und/oder Disketten, der gegenüber der Erzeugung von Fartikeln resistent ist.

Hintergrund der Erfindung

Träger werden zum Transportieren und Lagern von Stapeln von Silikonhalbleiterscheiben oder Magnetdisketten vor, während und nach dem Verarbeiten der Disketten oder Halbleiterscheiben verwendet. Die Halbleiterscheiben werden zu integrierten Schaltkreisen verarbeitet, und die Disketten werden zu Magnetspeicherdisketten für Computer verarbeitet. Die Träger werden häufig mehrmals verwendet und dann entsorgt. Zwischen jeder Verwendung werden die Träger typischerweise in heißem Wasser und/oder anderen Chemikalien gewaschen, und sie werden dann mit Heißluft getrocknet. Es ist von höchster Wichtigkeit, einen Träger zu haben, der seine rorm hält, wenn er den höheren Temperaturen in Verbindung mit dem Reinigen, Trocknen, Transportieren und Verarbeiten der Träger ausgesetzt wird.
Träger sind im allgemeinen so ausgelegt, daß die Halbleitersoheiben oder Disketten axial in Schlitzen angeordnet sind und daß die Halbleiterscheiben oder Disketten an ihren Umfangskanten unterstützt werden. Die Halbleiterscheiben oder Disketten sind üblicherweise in Radialrichtung nach oben oder zur Seite aus den Trägern entnehmbar. Träger können zusätzliche Abdeckungen für die Oberseite, Bodenabdeckungen oder Gehäuse haben, um die Halbleiterscheiben oder Disketten zu umschließen Träger sind typischerweise aus spritzgußgeformten Kunststoff, wie z.B. Polycarbonat (PC), Acrylonitril-butadien-styrol (ABS), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Polyetereterketon (PEEK) gebildet.
Ein Halbleiterscheibenträger aus Polybutylterephthalat (PBT) ist in Patent Abstracts of Japan, Vol. 18, No. 292 (M-1615) und JP-A-06 056165 offenbart.
Während der Verarbeitung von Halbleiterscheiben oder Disketten wirft das Vorhandensein oder die Erzeugung von Partikeln sehr bedeutsame Verschmutzungsprobleme auf. Die Verschmutzung stellt die größte Einzelursache für Produktionsverluste in der Halbleiterindustrie dar. Da die Größe integrierter Schaltkreise weiter verringert wurde, ist auch die Größe von Partikeln, die einen integrierten Schaltkreis verschmutzen können, kleiner geworden, wodurch die Minimierung von Verschmutzungsteilen umso entscheidender geworden ist.
Verschmutzungsteile in Form von Partikeln können durch Abrieb, wie z.B. durch das Reiben oder Kratzen des Trägers an den Halbleiterscheiben oder Disketten, an den Abdeckungen für den Träger oder den Gehäusen, an Lagerungsgestellen, an anderen Trägern oder am Verarbeitungswerkzeug erzeugt werden. Ein äußerst wünschenswertes Merkmal eines Trägers ist deshalb eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Partikelerzeugung durch Abrieb, Reibung oder Kratzen des gußgeformten Kunststoffmaterials.
Träger sollten außerdem minimales Ausgasen leichtflüchtiger Kcmponenten auweisen, da diese Filme zurücklassen können, die ebenfalls einen Verschmutzungsfaktor darstellen, der Halbleiterscheiben und Disketten beschädigen kann.
Die Träger müssen eine adäquate Stabilität der Abmessungen, d.h. Steifigkeit, aufweisen, wenn der Träger beladen wird. Die Stabilität der Abmessungen ist notwendig, um eine Beschädigung der Halbleiterscheiben oder Disketten zu verhindern und eine Bewegung der Halbleiterscheiben oder Disketten im Träger zu minimieren. Die Toleranzen der Schlitze, die die Halbleiterscheiben und Disketten halten, sind typischerweise sehr gering und jegliche Deformation des Trägers kann die in hohem Grade brüchigen Halbleiterscheiben beschädigen oder kann den Abrieb und somit die Erzeugung von Partikeln fördern, wenn die Halbleiterscheiben oder Disketten in den Träger hinein, aus diesem heraus oder innerhalb desselben bewegt werden. Die Stabilität der Abmessungen ist auch äußerst wichtig, wenn der Träger in eine gewisse Richtung beladen wird, so z.B. wenn die Träger während des Verladens gestapelt werden oder wenn die Träger in das Verarbeitungswerkzeug integriert werden. Der Träger sollte seine Stabilität der Abmessungen auch unter erhöhten Temperaturen, die während des Lagerns oder Reinigens auftreten können, behalten.
Konventionelle Träger, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden, können statische Ladungen entwickeln und halten. Wenn ein geladenes Kunststoffteil in Berührung mit einer elektronischen Vorrichtung oder einem Verarbeitungswerkzeug kommt, kann es sich unter einem sich schädlich auswirkenden Phänomen entladen, das als elektrostatische Entladung (ESD) bekannt ist. Überdies können statisch aufgeladene Träger Partikel anziehen und halten, insbesondere Partikel aus der Luft. Es ist äußerst wünschenswert, einen Träger mit statischen Dissipationseigen schaften zu haben, um ESD zu eliminieren und um das Anziehen von Partikeln zu vermeiden.
Füllstoffe, die zur statischen Dissipation spritzgußgeformten Kunststoffen zugeführt wurden, schließen Kohlepulver oder -faser, Metallfasern, metallbeschichtetes Graphit und organische Additive (auf Aminbasis) ein. Soweit es dem Anmelder bekannt ist, wurde statisch dissipativ wirkendes Polybutylterephthalat (PBT) niemals zuvor für Halbleiterscheiben- oder Diskettenträger verwendet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es wird ein bezüglich der Abmessungen stabiler und statisch dissipativ wirkende Träger für Halbleiterscheiben oder Magentspeicherdisketten offenbart, der das Merkmal außerordentlich geringer Partikelerzeugung aufweist. Der Träger weist einander gegenüberliegende Seitenwände und Verbindungswände auf, wobei die Seitenwände Rippen aufweisen, die Schlitze für die axiale Anordnung der Disketten oder Halbleiterscheiben definieren. Die Seitenwände, Rippen und Endwände sind einstückig und aus spritzgußgeformtem Polybutylterephthalat (PBT) mit 12 bis 25 Gew.-% Kohlestoffaser als Füllstoff geformt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird gehackte Standardkohlefaser verwendet, die im allgemeinen vor dem Vermischen ein Längenverhältnis von mehr als 100:1 hat.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß der Träger eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und eine geringe Partikelerzeugung nat, wenn er an Materialien, mit denen die Träger typischerweise in Berührung kommen, gerieben oder abgerieben wird.
Ein Merkmal und Vorteil der Erfindung ist es, daß der Träger einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 10&sup5; bis 10¹² Ohm pro Quadrat aufweist, wodurch ein statisch dissipativ wirkender Träger erhalten wird, wodurch jegliche statische Ladung sicher dissioiert wird. Die Dissipation minimiert das Potential für elektrostatische Entladungen und eliminiert oder verringert die Tendenz des Trägers, Partikel anzuziehen.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß die Kosten wesentlich geringer sind als beim einzigen anderen Träger, der vergleichbare Stabilität der Abmessungen, Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und statisch dissipative Eigenschaften bietet. Der einzige vergleichbare Träger, der dem Anmelder bekannt ist, der einen ähnlichen Widerstand gegen Abrieb, die Eigenschaft geringer Partikelerzeugung und eine ähnliche Stabilität der Abmessungen aufweist, ist ein Träger, der aus mit Kohlefaser gefülltem PEEK hergestellt ist. Ein derartiger PEEK-Träger ist bei der Herstellung um ein Vielfaches teuerer als die vorliegende Erfindung.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß die Träger wesentlich verbesserte Temperatureigenschaften, insbesondere im Vergleich mit den am meisten verwendeten Trägermaterialien, wie z.B. Polypropylen, aufweisen. Das heißt, daß der Träger seine günstigen Stabilitätseigenschaften hinsichtlich der Abmessungen bei wesentlich höheren Temperaturen als Träger aus ungefülltem PBT oder aus PP mit Kohlefasern beibehält.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt einen Träger für Halbleiterscheiben.
Figur 2 zeigt einen dreiteiligen Verladeträger, der für die Verladung von Magnetdisketten geeignet ist.
Figur 3 stellt ein Gehäuse als Teil eines Trägers dar, der einen Körperabschnitt, wie er in Figur 1 dargestellt ist, enthält.
Figur 4 ist ein Diagramm, in dem die Partikelerzeugung verschiedener Träger mittels Zählung der Partikel in Luft dargestellt ist.
Figur 5 ist ein Diagramm, in dem die Widerstandsfähigkeit verschiedener Träger gegenüber Abrieb dargestellt ist.
Figur 6 ist ein Diagramm, in dem die Erzeugung von Partikeln durch Photozählung für verschiedene Träger dargestellt ist.
Figur 7 ist ein Diagramm, in dem die durch Photozählungen gemessene Erzeugung von Partikeln, die vom Einschieben von Halbleiterscheiben in verschiedene Träger und Herausziehen derselben resultiert, gezeigt ist.
Figur 8 zeigt die Stabilität bezüglich der Abmessungen verschiedener Träger.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 sind zwei verschiedene Ausführungsformen von Halbleiterscheiben- und/oder Diskettenträgern dargestellt. Der Halbleiterscheibenträger 10, der in Figur 1 gezeigt ist, ist ein relativ konventionell gebauter Träger, der Seitenwände 11, 12 und Verbindungswände 13, 14 aufweist. Die Seitenwände 11, 12 haben Schlitze 15, deren Größe für das Aufnehmen der Halbleiterscheiben 16 und das Eingreifen in diese ausgelegt ist.
Figur 2 ist ein dreiteiliger Verladezräger, der im allgemeinen für Disketten verwendet wird, die zu Magentspeicherdisketten für Computer verarbeitet werden. Diese dreiteilige Verladeeinheit hat die im an Dale Maenke erteilten US-Patent Nr. 5,253,755 gezeigte Konfiguration. Der Träger besteht aus einem Hauptkörperabschnitt 20 mit einer offenen Oberseite 22 und einem offenen Körperboden 24. Eine Abdeckung 26 greift in den Körperabschnitt 20 ein, um die offene Oberseite 22 zu schließen. Eine Bodenabdeckung 23 greift in den Hauptkörperabschnitt 20 ein und schließt den offenen Boden 24. Der Hauptkörperabschnitt 20 hat Seiternwände 30, 32, welche Schlitze 34 aufweisen, die durch Rippen 35 zum Halten der Disketten 36 definiert sind, wobei Verbindungswände 38, 40 die Seitenwände 30, 32, verbinden. Diese Art von Verladeeinheit wird in erster Linie zum Verladen von Disketten zwischen der Verarbeitung der Disketten und zum Verladen von der Verarbeitung zu den Hartdiskettenherstellern. Der Ausdruck "Halbleiterscheiben" ist hier so definiert, daß er außer Halbleiterscheiben auch Disketten für Speicherlaufwerke von Computern und ähnliche Substrate umfaßt.
In Figur 3 ist ein Gehäuse 42, das geöffnet werden kann, zum Einschließen von Körperabschnitten des Trägers, wie in Figur 1 dargestellt, gezeigt.
Verschiedene andere Konfigurationen von Trägern werden für das Verladen und Verarbeiten sowohl in der Halbleiterscheibenindustrie als auch in der Diskettenindustrie verwendet. Die zahlreichen Konfigurationen von Trägern werden nicht individuell identifiziert oder beschrieben, jedoch ist für die Zwecke dieser Anmeldung der Ausdruck "Träger" so definiert, daß er beliebige solcher Träger zum Verladen, Verarbeiten oder Lagern umfaßt, die Seitenwände mit Schlitzen zum Halten der Halbleiterscheiben und um mit ihnen in Eingriff zu stehen und Endwände, die die Seitenwände verbinden, aufweisen. Nach der hier gegebenen Definition können "Träger" auch die Abdeckungen für die Oberseite und Bodenabdeckungen, wie in Figur 2 gezeigt, oder ganzen Gehäuse zum Einschub und zum vollständigen Umschließen eines Körperaöschnittes aufweisen. "Träger" schließen somit Abdeckungen für die Oberseite, Bodenabdeckungen und Gehäuse ein.
Verschiedene Kunststoffe sind für die Verwendung bei der Herstellung von Trägern, wie vorstehend beschrieben, bekannt. Kunststoffe, deren Verwendung in Trägern bekannt ist, umfassen Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polyetheretherketon (PEEK) und Polybutylterephthalat (PBT).
Mit der Verkleinerung der integrierten Schaltkreise und der Vergrößerung der Speicherkapazitäten von Disketten nahm die Empfindlichkeit der Halbleiterscheiben und Disketten gegenüber Beschädigungen durch Partikel und statische Entladungen proportional zu. Es ist von äußerste Wichtigkeit, jegliche Erzeugung von Partikeln, die die Halbleiterscheiben oder Disketten kontaminieren könnten, zu minimieren. Die Partikelerzeugung ist kein Merkmal, für das es standardisierte Testverfahren oder veröffentlichte Datentabellen für verschiedene Kunststoffe gibt. In der Industrie wurde allgemein angenommen, daß die Kunststoffe, die im allgemeinen sehr dauerhaft und widerstandsfähig gegenüber Verschleiß sind, in ähnlicher Weise die besten Eigenschaften für Halbleiterscheibenträger in bezug auf Partikelerzeugung und Stabilität der Abmessungen besitzen. Beispielsweise haben Nylons und verwandte Kunststoffe sowie Acetal derartige Eigenschaften. Jedoch weisen Träger, die aus diesen Materialien gemacht sind, ungünstige Eigenschaften im bezug auf Wasserabsorbtion auf, welche die Stabilität der Abmessungen negativ beeinflussen. Polybutylterephthalat (PBT) wird im allgemeinen nicht als ein in erster Linie verschleißbeständiger Kunststoff angesehen und damit nicht als ein Kunststoff mit minimaler Partikelerzeugung.
Reine Kunststoffe sind normalerweise Isolatoren mit einem Widerstand von mehr als 10¹² Ohm pro Quadrat. Zu Methodik und Erklärung des Oberflächenwiderstandes, siehe ASTM Standard D257- 78, der von der American Society for Testing & Materials, 1916 Race Street, Philadelphia, Pennsylvania 19103, erhältlich ist. Als statisch dissipativer Bereich wird im allgemeinen 10&sup5; bis 10¹² Ohm pro Quadrat betrachtet. Bekannte Träger des Standes der Technik, die mit statisch dissipativen Zuschlagstoffen hergestellt werden, sind aus Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polyetheretherketon (PEEK). Obwohl die Verwendung von PBT bei Trägern bekannt ist, gibt es nach Kenntnis des Anmelders keine Verwendung eines PBT-Trägers mit Additiven zur Erzeugung eines statisch dissipativen Trägers.
Der prozentuale Anteil dissipativer Additive steht in direktem Bezug zu den statisch dissipativen Eigenschaften des Endproduktes. Die Additive, die im allgemeinen zur Verringerung des Oberflächenwiderstandes von Kunststoffen erhältlich sind, sind in erster Linie Kohlepulver, Kohlefaser, keramische Materialien und Amin. Kohlenstoffadditive können in der Form von Kohlepulver oder Kohlefaser vorliegen. Kohlefaser kann als Füllstoff entweder in Form von Kurzkohlefaser oder gehackter Standardkohlefaser zugefügt werden. Kurzkohlefaser hat ein weites Spektrum von Längen und Längenverhältnissen (Länge:Durchmesser), gehackte Kohlenfaser hat einen hohen Anteil an Fasern mit beobachteten Längenverhältnissen von im allgemeinen 50:1 bis 100:1. Der Anteil an Kohle, sei er nun in Form von Fasern oder Kohlepulver, hat einen bedeutenden Einfluß auf die Eigenschaften in bezug auf Partikelerzeugung von Trägern aus PBT, besonders bei Verwendung gehackter Kohlefaser, zur Folge.
Die Erfindung besteht aus einem Träger, wie er in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, mit einem Basismaterial aus PBT mit einem Additiv aus gehackter Kohlefaser in einem Anteil von 12 bis 25 Gew.-% des PBT. Die Verwendung dieses Anteils an Kohlefaser hat einen Oberflächenwiderstand innerhalb des statisch dissipativen Bereiches zur Folge. Diese spezielle Ausgestaltung zeigte unerwartet und außerordentlich geringe Partikelerzeugung, wie es durch Zählung von Partikeln in der Luft und Photopartikelzählung der Halbleiterscheiben angezeigt wird, die Eigenschaft außergewöhnlich geringen Abriebs und eine außergewöhnliche Stabilität der Abmessungen. Die folgenden Beispiele und die zugehörigen Figuren veranschaulichen die überraschenden und unerwarteten Eigenschaften der Erfindung. In diesen Beispielen werden Simulationen derjenigen Art von Bedingungen diskutiert, denen Träger ausgesetzt sind. In den verschiedenen Beispielen werden Träger, die aus verschiedenen Kunststoffen gegossen sind, verwendet, wie in der nachfolgenden Tabelle gezeigt ist. Träger in den Diagrammen

Beispiel 1

Mit Bezug auf Figur 4 zeigt dieser Strichdiagramm verschiedene Träger, die getestet wurden, um die Partikelerzeugung durch anhaltenden Kontakt bei Bewegung zwischen dem Trägermaterial und einem scharfen Objekt zu bestimmen. Es wurde ein 1/16-Inch- Edelstahlstift mit 45º Neigung auf einen 1/64-Inch-Radius zum Aufliegen auf eine in sich drehende Scheibe gebracht, welche aus den getesteten Trägern ausgeschnitten war. Die Scheibe rotierte mit etwa 70 RPM und die Partikelzählungen wurden zwischen 0 und 5 Minuten und 5 und 10 Minuten durchgeführt. Im allgemeinen wurden 3 bis 7 Proben aus jedem der verschiedenen Träger ausgeschnitten. Die Träger mit den nachweislich geringsten Zählungen von Partikeln in Luft waren PBT mit 15% gehackter Kohlefaser, PBT mit 15% Kurzkohlefaser, Polyethylen mit 15% Kurzkohlefaser, Polypropylen mit 50% keramisch leitendem Material und PEEK mit 15% Kurzkohlefaser. Der Polypropylenträger mit 15% gehackter Kohlefaser wies gute Ergebnisse auf, die jedoch nicht annähernd so gut waren wie diejenigen der beanspruchten Erfindung, dem PBT-Träger mit 15% gehackter Kohlefaser.
Das Material mit den besten Ergebnissen in diesem Test war der PEEK-Träger mit 15% Kurzkohlefaser. Wie nachstehend beschrieben wird, ist der PEEK-Träger mehrfach so teuer wie ein beliebiger der anderen Träger, einschließlich der PBT-Träger mit Kohlefaser.

Beispiel 2

Mit Bezug auf Figur 5 wurden verschiedene Träger einen Taber- Abriebstest unter Verwendung einer Standard-Taber-Abriebsvorrichtung, die verwendet wurde, wie es in der Industrie üblich ist, und entsprechend dem ASTM-Standard 1044, der von ASTM erhältlich ist, unterzogen Die Testproben wurden aus den verschiedenen Trägern ausgeschnitten und wurden 1000 Zyklen eines CS-10 Abriebsrades und einer Belastung von 1000 g ausgesetzt. Das Abriebsrad greift in die sich drehende Testprobe ein und ist schräg zur Rotation der Testscheibe, um auf der Scheibe ein Reiben oder einen Abrieb zu erzeugen. Die Tendenz der Testproben aus den Trägern zum Abrieb, die durch Volumenverlust angezeigt ist, wurde durch Messen des Gewichtsverlustes der Proben bestimmt. Dieser Test zeigte nicht die Anzahl der erzeugten Partikel, sondern veranschaulichte vielmehr die Volumenmenge an erzeugten Partikeln unter der Voraussetzung, daß das verlorene Volumen in den Testproben durch den Abrieb von Partikeln von den Proben zustande kann. Die sieben Träger, die die geringste Menge an Volumenverlust aufwiesen, waren die Träger aus PBT mit 15% gehackter Kohlefaser, aus Polyethylen mit 15% Kurzkohlefaser, der Polypropylenträger mit 15% Kurzkohlefaser, der PEEK- Träger mit 15% Kurzkohlefaser, der PBT-Träger mit 19% gehackter Faser, der PEEK-Träger mit 15% Kurzkohlefaser zusammen mit einem geringen Anteil an PTFE, der PEEK-Träger mit 15% Kurzkohlefaser und der Polycarbonatträger mit 15% gehackter Kohlefaser.

Beispiel 3

Mit Bezug auf Figur 6 ist diese Figur ein Diagramm, das die Ergebnisse der Partikelerzeugung zeigt, wie sie durch Photozählungen auf der Oberfläche einer Scheibe, die in den verschiedenen Trägern gedreht wird, nachgewiesen sind. Die Träger sind so positioniert, daß die Schlitze und somit die Halbleiterscheiben vertikal sind. Diese Rotation simuliert die Rotation von Halbleiterscheiben in Trägern, die während der Verarbeitung von Halbleiterscheiben auftritt, um die Halbleiterscheiben geeignet auszurichten. Die Träger, die die besten Ergebnisse aufwiesen, wie sie durch die Anzahl an gezählten Partikeln angezeigt werden, waren der Träger aus PEEK mit 15% Kurzkohlefaser, der Polypropylen-Träger mit 15% Kurzkohlefaser, der PBT-Träger mit 15% gehackter Kohlefaser, der PEEK-Träger mit 15% Kurzkohlefaser, der PEEK-Träger mit 15% Kurzkohlefaser mit einem geringen Anteil an PTFE und der Polypropylenträger mit 15% antistatischen Keramikmaterial. Für diesen Test wurden zwei Scheiben in mindestens zwei getrennten Trägern getestet, und es wurden vier Photozählungen jeder Halbleiterscheibe gemacht, wodurch eine minimale Probengröße von 16 für jede Art von Träger zustande kam. Das Polypropylen mit 15% Keramikmaterial wurde zahlreiche zusätzliche Male getestet, wodurch die 8 statistisch außen liegende Punkte, die im Diagramm gezeigt sind, zu erklären sind. Dies ist insofern ein sehr realistischer Test, als er das Rotieren der Halbleiterscheiben im Träger einschließt, wie es im tatsächlichen Gebrauch geschieht. Zusätzlich wurden Photozählungen auf der Oberfläche der Scheibe, wo eine Verschmutzung ein bedeutendes Problem darstellen kann, gemacht.

Beispiel 4

Mit Bezug auf Figur 7 zeigt diese Figur ein Diagramm, das die Ergebnisse eines Testes verschiedener Träger darstellt, bei dem die Träger so positioniert wurden, daß die Schlitze und Disketten horizontal waren, und ein Roboter schob wiederholt eine Diskette in einen speziellen Schlitz in den Trägern ein und entfernte sie aus ihm. Dann wurde ein Photozählung der Partikel auf der Oberfläche der Oberseite der Halbleiterscheibe gemacht. Die Erfindung wies in diesem Test die besten Ergebnisse auf, wobei der nächste Konkurrent ein Träger aus einem Perfluoralkoxy-polytetrafluorethylen-copolymer (PFA) war, das keine statisch dissipativen Eigenschaften aufweist. Dies ist insofern ein bedeutender Test, als er den tatsächlichen Einschub und die Entnahme von Halbleiterscheiben aus Trägern simuliert, die während der Verarbeitung vorgenommen werden. Konventionelle, statisch dissipative Träger aus Polypropylen und sogar das viel teurere Material PEEK zeigen nicht annähernd so gute Ergebnisse in diesem Test wie der Gegenstand der Erfindung.

Beispiel 5

Mit Bezug auf Figur 8 zeigt dieses Diagramm die Ergebnisse eines Tests, der ausgearbeitet wurde, um die Stabilität der Abmessungen der verschiedenen Träger zu zeigen, nachdem sie über eine durchgehende Zeitperiode, genauer gesagt 21 Tage, einer Belastung unterzogen wurden. Der Test wurde mit Trägern, wie sie in Figur 1 gezeigt sind, ausgeführt, welche unter einem schiefen Winkel auf eine flache Oberfläche gesetzt wurden, wobei ein Gewicht auf die Seitenwand drückte, die unter einem schiefen Winkel nach oben zeigte. Mit den bei weitem besten Ergebnissen schnitten der Gegenstand der Erfindung, d.h. der Träger mit 15% gehackter Kohlefaser, und der Träger aus PEEK mit 15% Kurzkohlefaser ab. Die ersichtlich schlechtesten Träger waren die Träger auf Propylenbasis.
Die Vorteile des PBT-Trägers mit der gehackten Kohlefaser werden durch die meisten Vergleiche mit anderen Trägern betont. Die geschätzten Preise für einen 200 mm Träger der allgemeinen Konfiguration, wie er in Figur 1 gezeigt ist, würden wie folgt sein: Für denjenigen aus Polypropylen ohne Füllmaterial aus Kohlenstoff und für denjenigen aus Polypropylen mit 13% Kohlepulver betragen die geschätzten Herstellungskosten 20 bis 30 $. Die geschätzten Kosten für die Herstellung desselben Trägers aus Polypropylen mit 15% Kurzkohlefaser, aus Polypropylen mit 28% Kurzkohlefaser und aus Polypropylen mit 15% gehackter Kohlefaser liegen alle im Bereich zwischen 80 und 90 $ pro Träger. Der aus PEEK mit 15% Kurzkohlefaser gemachte Träger verursacht Kosten von mehr als 320 $ für Rohmaterialien und Herstellung pro Träger. Der Träger der Erfindung mit 15 bis 25% Kohlefaser hat einen geschätzten Preis von 80 bis 90 $, der mit demjenigen der statisch dissipativen Träger aus Polypropylen vergleichbar ist.
Zusätzlich zu den durch die vorstehenden Beispiele veranschaulichten Eigenschaften sollte angemerkt werden, daß Polyethylen und Acetal ungünstige Ausgaseigenschaften aufweisen. Es ist bekannt, daß PBT mit oder ohne Füllmaterial aus Kohlenstoff günstige (sehr niedrige) Ausgaseigenschaften aufweist. PBT mit Füllmaterial aus Kohlenstoff weist eine sehr gute Stabilität der Abmessungen bei erhöhten Temperaturen auf. PBT ohne Füllmaterial aus Kohlenstoff, wie es bisher in Trägern verwendet wurde, weist eine ersichtlich geringere Stabilität der Abmessungen bei erhöhten Temperaturen auf. Polyethylen mit oder ohne Füllmaterial aus Kohlenstoff hat eine ziemlich geringere Stabilität der Abmessungen bei erhöhten Temperaturen, die beim Verladen oder Verarbeiten auftreten können.
Somit werden durch die Erfindung eines statisch dissipativen Halbleiterscheibenträgers aus PBT mit Kohlenfaser-Füllmaterial außerordentliche und bisher nicht gekannte günstige Eigenschaften in bezug auf Partikelerzeugung, Stabilität der Abmessungen, Temperaturstabilität und geringe Ausgasung bereitgestellt. Der einzig bekannte vergleichbare Träger aus PEEK mit Kurzkohlefaser, der etwa viermal so teuer in der Herstellung ist wie der Gegenstand der Erfindung.

Claims

1. Halbleiterscheibenträger (10) mit mindestens einem Schlitz (15; 34) zum Halten einer Halbleiterscheibe (16; 36), wobei der Träger aus Polybutylterephthalat geformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutylterephthalat mit Kohlefaser gefüllt ist.

2. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 1, wobei der Anteil der Kohlefaser im Polybutylterephthalat im Bereich zwischen 12 und 25 Gew.% liegt.

3. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 2, wobei die Kohlefaser zerhackt ist und die Mehrheit der Fasern vor dem Vermischen ein Längenverhältnis von mehr als 100:1 hat.

4. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 1, außerdem aufweisend ein Paar Seitenwände (30, 32) mit Rippen (35), ein Paar Verbindungswände (38, 40), wobei die Rippen eine Vielzahl von Schlitzen (34) definieren und wobei alle Seitenwände, Verbindungswände und Rippen einstückig sind.

5. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände, die Verbindungswände und die Rippen Teil eines Hauptkörperabschnitts (20) sind, wobei der Hauptkörperabschnitt eine offene Oberseite (22) hat und wobei der Halbleiterscheibenträger außerdem eine Abdeckung (26) für die offene Oberseite aufweist.

6. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände, die Verbindungswände und die Rippen Teil eines Hauptkörperabschnitts (20) sind, wobei der Hauptkörperabschnitt einen offenen Boden (24) hat und der Halbleiterscheibenträger außerdem eine Bodenabdeckung (28) für den offenen Boden aufweist.

7. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 1, wobei das Polybutylterephthalat außerdem ein Elastomerpolyester aufweist.

8. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 4, wobei die Seitenwände und die Verbindungswände Teil eines Hauptkörperabschnitts (20) sind und wobei der Träger außerdem ein Gehäuse (42) aufweist, das aus Polybutylterephthalat mit für einen Oberflächenwiderstand von 10&sup5; bis 10¹² Ohm pro Quadrat ausreichenden Anteil an Kohlefaser hergestellt ist und geöffnet werden kann, wobei das Gehäuse für die Aufnahme des Hauptkörperabschnitts dimensioniert ist.

9. Spritzgußgeformter Halbleiterscheibenträger (10) mit mindestens einem Schlitz (15; 34) zum Halten einer Halbleiterscheibe (16; 36), wobei der Träger aus Polybutylterephthalat geformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutylterephthalat mit einem für einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 10&sup5; bis 10¹² Ohm pro Quadrat ausreichenden Anteil an Kohlefaser gefüllt ist.

10. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 9, wobei die Kohlefaser zerhackte Kohlefaser ist.

11. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 9, außerdem aufweisend ein Paar Seitenwände (11, 12; 30, 32), ein Paar Endwände (13, 14; 38, 40), die an die Seitenwände angrenzen, eine Vielzahl von Schlitzen (15, 34), die in die Seitenwände eingeformt sind, wobei alle Seitenwände und Wände einstückig sind.

12. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 11, wobei die Seitenwände und die Endwände Teil eines Hauptkörperabschnitts (20) sind, wobei der Hauptkörperabschnitt eine offene Oberseite (22) hat und wobei der Halbleiterscheiben träger außerdem eine Abdeckung (26) für die offene Oberseite aufweist.

13. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 11, wobei die Seitenwände, die Verbindungsendwände und die Endrippen Teil eines Hauptkörperabschnitts (20) sind, wobei der Hauptkörperabschnitt einen offenen Boden (24) hat und wobei der Halbleiterscheibenträger außerdem eine Bodenabdeckung (28) für den offenen Boden aufweist.

14. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 11, wobei die Seitenwände und die Endwände Teil eines Hauptkörperabschnitts (20) sind und der Träger außerdem ein Gehäuse (42) aufweist, das aus Polybutylterephthalat mit einem für einen Oberflächenwiderstand von 10&sup5; bis 10¹² Ohm pro Quadrat ausreichenden Kohlefaseranteil gemacht ist und geöffnet werden kann, und wobei das Gehäuse für die Aufnahme des Hauptkörperabschnitts dimensioniert ist.

15. Halbleiterscheibenträger nach Anspruch 11, wobei das Polybutylterephthalat ein Elastomerpolyesteradditiv hat.