JP2004535342A - ３００ｍｍの単一積み重ね可能なフィルムフレームキャリア - Google Patents

Abstract

連結可能なフィルムフレームキャリアは、フィルムフレームを固定して貯蔵するための中央部分及び周辺部分を有している。フィルムフレームはフィルム及びそのフィルム上に設置された半導体ウェハーを支持している。中央部分は、半導体ウェハーをするための構造及び貯蔵されているフィルムフレームの下側表面へアクセスできるようにするための構造を有している。フィルムフレームキャリアの周辺部分はフィルムフレームの周辺部分を支持するための構造を有するとともに、嵌め合わせ可能な積み重ね部材を有している。フィルムフレームが貯蔵されるとき、二つのフィルムフレームキャリアは積み重ね部材を嵌め合わせることによって連結される。この要約は、検索者やその他の読者が技術開示の主題を迅速に確かめることのできる要約を要求する規則に従って提供されていることを強調しておく。これは、発明の範囲又は特許請求の範囲の意味を解釈したり制限したりするために使われるのではないことを了解のうえで提出されている。37CFR§1.72(b)。

Description

【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、2001年7月15日に出願された米国仮特許願60/305,639号及び2002年7月12日に出願された出願番号未定の米国特許出願に対するアメリカ合衆国法典３５巻、第１１９（ｅ）号のもとで優先権を主張している。なお、これらの出願はここで文献援用されている。
【技術分野】
【０００２】
この発明は半導体用のキャリアに関する。さらに詳しくは、この発明は半導体用の単一積み重ね可能なフィルムフレームキャリアに関する。
【背景技術】
【０００３】
この発明は、フィルムフレーム用の熱成形された積み重ね可能なキャリアに関する。フィルムフレームは、一般に、ステンレススチールであり、そのフィルムフレームの上にフィルムが広がっている。フィルムはその一方のサイドに接着剤を有している。処理された後に、フィルム上に丸い半導体ウェハーが設置される。フィルムの上に設置された後、半導体ウェハーは個々の小片（例えば、チップ）に分割され、さらに処理を行うために運搬されるか、貯蔵される。半導体処理産業はより大きくて薄いウェハーを使用するようになっている。こうした大きくて薄いウェハーは、脆性が高いために、処理、運搬及び貯蔵のときの取り扱いに問題がある。このために、通常、従来のウェハーキャリアは、こうした大きくて薄いウェハーに対して用いることはできないことがわかっている。フィルムフレームによって付加的な支持が加えられると、こうした作業のときにウェハーへの損傷が低減される。従って、フィルムフレームはウェハーや集積回路チップを運搬するためにしばしば利用されるようになっている。しかし、それでも、処理、運搬及び貯蔵中に、キャリアでフィルムフレームを固定してウェハーを損傷から保護する必要がある。また、スペースを効率よく用いて、ウェハーをフィルムフレームキャリア上に搭載して貯蔵及び保護する必要がある。
【特許文献１】
米国特許第3,469,686号明細書
【特許文献２】
米国特許第3,552,548号明細書
【特許文献３】
米国特許第3,672,495号明細書
【発明の開示】
【０００４】
この発明のフィルムフレームキャリアは上述した要求の多くを要求している。この発明によるフィルムフレームキャリアの一実施形態は中央部分及び周辺部分を有している。中央部分はプラットフォーム及びトラフを有する構造になっている。プラットフォームは半導体ウェハーを保護している。周辺部分はアクセスを提供するように形成されている。アクセス及びトラフによって、この発明のフィルムフレームキャリアの中央部分へフィルムフレームを設置したりそこから取り出したりできる。この発明のフィルムフレームキャリア内に設置されたとき、フィルムフレームの下側表面はフレームキャリアの周辺部分に形成されたレッジ上に載置される。この発明のフィルムフレームの二つが相互連結によって嵌め合わされたとき、トラフの下側表面がフィルムフレームの上側表面に接触して、フィルムフレームを所定の位置に固定する。嵌め合わせられたフィルムフレームは、嵌め合わされたオス形及びメス形の積み重ね部材によって所定の位置に摩擦保持されることによって、さらに相互連結される。
【０００５】
ここに記載されるとともに開示されている発明は、水平方向に配置されたそれぞれのフィルムフレームをしっかりと保持するように構成された積み重ね可能なフィルムフレームキャリアである。
この発明のフィルムフレームキャリアは、フィルムフレームをそれらの間に挟んだ状態で積み重ね連結されていることによって、経済を付与する。それは、単位容積当たりにより多くの半導体ウェハーを運搬あるいは貯蔵することができるためである。また、このフィルムフレームキャリアは、フィルムフレームをそれらの間に挟んだ状態で、積み重ね連結されている（嵌め合わせている）ために、フィルムフレームキャリアが外れ、その結果、その中の半導体ウェハーが露出して損傷を受ける可能性が少なくなっている。
【０００６】
フィルムフレームキャリアを水平方向に積み重ねることによって、重力の効果で、フィルムフレームの安定性が得られる。
【０００７】
従って、半導体ウェハーが装着された後に水平方向に積み重ねられるように構成されているフィルムフレームキャリアは、通常、経済性に優れ、取り扱い、貯蔵及び運搬のときに、ウェハーやチップが損傷を受ける可能性を著しく低減させる。
【０００８】
この発明によるキャリアの一つの利点は、ウェハーが安定な水平方向で貯蔵、運搬及び処理されることである。
【０００９】
この発明によるキャリアの別の利点は、その中で水平に貯蔵、処理及び運搬されるウェハーが損傷を受けにくいことである。
【００１０】
この発明によるキャリアのさらに別の利点は、キャリアが、ここに記載されている方法で入れ子式に重ねられたときに、相互に積み重ね連結されることである。
【００１１】
この発明による様々な実施形態の他の目的、利点及び特徴は、その一部が以下の説明に述べられており、また、一部は以下における説明によって当業者には明らかになるか、ま又は、この発明を実施することによって理解されよう。この発明による様々な実施形態の目的及び利点は、特に、添付の特許請求の範囲に指摘されている手段及びその組み合わせによって実現及び達成される。
添付されている図面は単にこの発明を説明するためのものであり、その範囲を制限するものではない。
【００１２】
インボード及びアウトボード、上側及び下側などの相対的な用語に関する言及は説明の便宜上のためのものであり、この発明あるいはその構成要素を一つの位置あるいは空間方位に制限するものではない。
【００１３】
この発明による単一積み重ね可能なフィルムフレームキャリアの一実施形態は、図面において、参照番号１００によって示されている。この発明によるフィルムフレームキャリアを製造するための一つの好適な材料は厚さ約0.075から0.125インチ(1.90−3.18mm)の範囲のポリエチレンテレフタレートグリコールである。しかし、他の実施形態に対しては、いくつかの材料や厚さが適しているかもしれないことを認識すべきである。例えば、静電気消散性を望む場合には、この発明によるフィルムフレームキャリアを製造するために使用される合成樹脂にカーボンなどの導体を含有させてもよい。この発明によるフィルムフレームキャリアは実質的に単一品（あるいは、そうでなければ一体品）であり、一実施形態においては、合成樹脂から成る単一のシートから熱成形あるいは真空成形される。しかし、この発明によるフィルムフレームキャリアは中央部分１０６及び周辺部分１０８を有している。中央部分１０６は、上側表面１１４を有するプラットフォーム１１２と、上側表面１１８、アウトボード表面１１９及び下側表面１２０を備えたトラフ１１６とを有している。ここに描かれている実施形態においては、プラットフォーム１１２は、一般に、円形であり、トラフ１１６はプラットフォーム１１２の回りに同心状に配置されている。
【００１４】
周辺部分１０８の関連する特徴には、四つの大きい外側サイド１２１と、四つの小さい外側サイド１２２と、複数（例えば、四つ）の内側アクセス１２４と、複数（例えば、四つ）のレッジ１２６と、内側リム１２８などの支持構造と、複数（例えば、四つ）のオス形積み重ね部材１３０と、複数（例えば、四つ）のメス形積み重ね部材１３２と、それぞれ第１及び第２の外側リム１３４、１３６と、フランジ１３８とを含んでいる。これらのオス形及びメス形の積み重ね部材はこの発明の入れ子式の積み重ね部材の実施形態である。各内側アクセス１２４は上側表面１４６及びインボード表面１４８を表している(displays)。内側アクセス１２４は一般にトラフ１１６内へ開口しており、一般に、相互に約90°で配置されている。内側アクセス１２４はこの発明のフレームキャリア内に貯蔵されたフィルムフレームの下側へアクセスできるように形成されている。各レッジ１２６は上側表面１５２及びインボード表面１５４を表している。レッジ１２６は周辺部分１０８に形成されており、一般に、約90°離間されており、一般に、内側アクセス１２４の間の中間に配置されている。以下でさらに詳しく説明するようにして、この発明によるフレームキャリアの二つあるいはそれ以上が積み重ねられるとき、レッジ１２６及びトラフ１１６も積み重ね部材と考えられる。各内側リム１２８はインボード表面１５８を表しており、内側アクセス１２４と隣接するレッジ１２６との間に配置されている。各オス形積み重ね部材１３０は、対向する内側及び外側の周辺表面１６２、６１４と、対向する上側及び下側の表面１６６、１６８とを表している。オス形積み重ね部材１３０は、一般に、周辺部分１０８の残りの部分の上方へ延びている。オス形積み重ね部材１３０のうちの二つは大きい方の外側サイド１２１の各々に近接した状態で離間されている。各メス形積み重ね部材１３２は、一般に、大きい方のサイド１２１に近接した状態で対向状に配置されるとともに、それに向けて開口しており、一般に、対向する上側及び下側の表面１７２、１７４と、対向する外側及びインボードの表面１７６、１７８とを表している。メス形の積み重ね部材１３２は周辺部分１０８の中に形成されており、オス形積み重ね部材１３０に近接していない大きい方のサイド１２１に近接した状態で対を成して配置されている。第１の外側リム１３４はアウトボード表面１８２及び上側表面１８４を表している。第２の外側リム１３６の関連する特徴には内側表面１８８及び下側表面１９０が含まれる。第２の外側リム１３６は第１の外側リム１３４から外側へむかって下方へ延びている。フランジ１３８は、一般に、第２の外側リム１３６の下側先端から直角に延びている。
【００１５】
この発明によるフレームキャリアの中に貯蔵されているフィルムフレームはほぼ円形の剛性の（例えば、スチール）部材であり、それに対して、フィルム１９６が取り付けられる。フィルム１９６の一方のサイドには、通常は、接着剤コーティングが施されている。半導体ウェハー１９８はフィルム１９６上に設置され、接着剤コーティングによって所定の位置に保持されている。機能的には、フィルムフレーム１９４と、フィルム１９６上に設置された半導体ウェハー１９８とは、この発明によるフレームキャリアの周辺部分１０８の内側に配置される。半導体ウェハー１９８は半導体ウェハー１９８がプラットフォーム１１２の上側表面１１４上に広がるように設置される。フィルムフレーム１９４の下側表面２０２の周辺部分は上側表面１５２上に載っており、レッジ１２６のインボード表面１５４に当接している。アクセス１２４は人あるいはロボットの指のアクセスを可能にしており、フィルムフレーム１９４の下側表面２０２へアクセスすることによって、フィルムフレーム１９４（及び半導体ウェハー１９８）をこの発明のフレームキャリア内へ設置できるようになっている。これによって、手あるいはロボットによって、フィルムフレーム１９４をこの発明のフィルムフレーム１００内へ降ろしたり、そこから持ち上げたりすることが可能になっている。
【００１６】
この発明によるフレームキャリア１００のうちの二つが嵌め合わされたとき、トラフ１１６の下側表面１２０はフィルムフレーム１９４の上側表面２０４へ接触し、それによって、フィルムフレーム１９４が所定の位置に固定される。また、この発明によるフィルムフレームキャリアのうちの二つが嵌め合わされているため、下側のフレームキャリア１００のオス形積み重ね部材１３０は上側のフレームキャリア１００のオス形積み重ね部材１３０の中へ押し込まれ、そのため、下側のフレームキャリアの周辺の外側表面１６４が上側のフレームキャリアの周辺内側表面１６２に対してある程度まで摺動する。オス形積み重ね部材が嵌め合わされるとき、下側フレームキャリアのメス形積み重ね部材アウトボード表面１７６は上側フレームキャリアのメス形積み重ね部材インボード表面１７８に対してある程度まで摺動させられる。オス形及びメス形の部材が重ね合わされるとき、上側フレームの第２の外側リムの内側表面１８８及び下側表面１９０は、下側のフレームキャリアの第１の外側リムのアウトボード表面１８２及び上側表面１８４に接触する。この発明によるフレームキャリア１００のうちの二つが上述したように嵌め合わされたとき、それらは、例えば、箇所２０６において、隣接する嵌め合わされたメス形積み重ね部材１３２を貫いて、さらには、箇所２０８において、隣接する嵌め合わされたオス形積み重ね部材１３０を貫いてリベットを設置することによってさらに固定される。以上はこの発明によるフィルムキャリアのうちの二つを嵌め合わせたときだけを述べているが、このようにして所望の数のフィルムキャリアを嵌め合わせることができることは明らかである。
【００１７】
当業者であれば、本発明によるフレームキャリアを容易に理解し、複数のフィルムフレームが本発明による入れ子式に重ねられたフレームキャリアの二つの間に固定されるように、本発明のフレームキャリアを改修できることを理解すべきである。さらに、当業者であれば、フィルムフレームを用いていない導体ウェハーも、同様に、本発明による入れ子式に重ねられたフレームキャリア内に設置して固定できることが容易に把握されるであろうことを理解すべきである。
【００１８】
この発明の多くの修正がこの発明の精神から逸脱することなく可能であり、この発明の範囲は上述した実施形態に制限されるものではない。この発明の範囲は添付の特許請求の範囲及びその等価物によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明による単一積み重ね可能なフィルムフレームキャリアの斜視図である。
【図２】対を成して積み重ねられた図１のフィルムフレームキャリアの平面図である。
【図３】図２のフィルムフレームキャリアの３−３線断面図である。
【図４】図３のフィルムフレームキャリアの部分拡大断面図である。

【００１３】
この発明による単一の積み重ね可能なフィルムフレームキャリアの一実施形態は、図面において、参照番号１００によって示されている。この発明によるフィルムフレームキャリアを製造するための一つの好適な材料は厚さ約0.075から0.125インチ(1.90−3.18mm)の範囲のポリエチレンテレフタレートグリコールである。しかし、他の実施形態に対しては、いくつかの材料や厚さが適しているかもしれないことを認識すべきである。例えば、静電気消散性を望む場合には、この発明によるフィルムフレームキャリアを製造するために使用される合成樹脂にカーボンなどの導体を含有させてもよい。この発明によるフィルムフレームキャリアは実質的に単一品（あるいは、そうでなければ一体品）であり、一実施形態においては、合成樹脂から成る単一のシートから熱成形あるいは真空成形される。しかし、この発明によるフィルムフレームキャリアは凹状の中央部分１０６及び隆起した周辺部分１０８を有している。中央部分１０６は、上側表面１１４を有するプラットフォーム１１２と、上側表面１１８、アウトボード表面１１９及び下側表面１２０を備えたトラフ１１６とを有している。ここに描かれている実施形態においては、プラットフォーム１１２は、一般に、円形であり、トラフ１１６はプラットフォーム１１２の回りに同心状に配置されている。

【００１４】
周辺部分１０８の関連する特徴は、四つの大きい外側サイド１２１と、四つの小さい外側サイド１２２と、外向きの壁１２３と、上面１２３．１と、内向きの壁１２３．２と、複数（例えば、四つ）の内側アクセス１２４と、複数（例えば、四つ）のレッジ１２６と、内側リム１２８などの支持構造と、複数（例えば、四つ）のオス形積み重ね部材１３０と、複数（例えば、四つ）のメス形積み重ね部材１３２と、それぞれ第１及び第２の外側リム１３４、１３６と、フランジ１３８として形成された下端縁部とを含んでいる。これらのオス形及びメス形の積み重ね部材はこの発明の入れ子式の積み重ね部材の実施形態である。各内側アクセス１２４は上側表面１４６及びインボード表面１４８を表している(displays)。内側アクセス１２４は一般にトラフ１１６内へ開口しており、一般に、相互に約90°で配置されている。内側アクセス１２４はこの発明のフレームキャリア内に貯蔵されたフィルムフレームの下側へアクセスできるように形成されている。各レッジ１２６は上側表面１５２及びインボード表面１５４を表している。レッジ１２６は周辺部分１０８に形成されており、一般に、約90°離間されており、一般に、内側アクセス１２４の間の中間に配置されている。以下でさらに詳しく説明するようにして、この発明によるフレームキャリアの二つあるいはそれ以上が積み重ねられるとき、レッジ１２６及びトラフ１１６も積み重ね部材と考えられる。各内側リム１２８はインボード表面１５８を表しており、内側アクセス１２４と隣接するレッジ１２６との間に配置されている。各オス形積み重ね部材１３０は、対向する内側及び外側の周辺表面１６２、６１４と、対向する上側及び下側の表面１６６、１６８とを表している。オス形積み重ね部材１３０は、一般に、周辺部分１０８の残りの部分の上方へ延びている。オス形積み重ね部材１３０のうちの二つは大きい方の外側サイド１２１の各々に近接した状態で離間されている。各メス形積み重ね部材１３２は、一般に、大きい方のサイド１２１に近接した状態で対向状に配置されるとともに、それに向けて開口しており、一般に、対向する上側及び下側の表面１７２、１７４と、対向する外側及びインボードの表面１７６、１７８とを表している。メス形の積み重ね部材１３２は周辺部分１０８の中に形成されており、オス形積み重ね部材１３０に近接していない大きい方のサイド１２１に近接した状態で対を成して配置されている。第１の外側リム１３４はアウトボード表面１８２及び上側表面１８４を表している。第２の外側リム１３６の関連する特徴には内側表面１８８及び下側表面１９０が含まれる。第２の外側リム１３６は第１の外側リム１３４から外側へむかって下方へ延びている。フランジ１３８は、一般に、第２の外側リム１３６の下側先端から直角に延びている。

Claims (30)

1. フィルム及びそのフィルム上に設置された半導体ウェハーを支持しているフィルムフレームを固定するための連結式キャリアであって、
   中央部分と、
   中央部分の回りに配置された周辺部分と、
   を有し、周辺部分はフィルムフレームの周辺部分を支持する構造と、複数の入れ子式の積み重ね部材とを有しているキャリア。
2. 半導体ウェハーのためのサポートがほぼ円形のプラットフォームを有する請求項１記載の連結式キャリア。
3. 中央部分が、プラットフォームと、このプラットフォームの回りにほぼ同心状に配置されたトラフとを形成するように構成されている請求項１記載の連結式キャリア。
4. 前記連結式キャリアが別のほぼ同じ連結式キャリアと嵌め合わされたとき、トラフがフィルムフレームの上側表面と接触する下側表面を表している請求項３記載の連結式キャリア。
5. 入れ子式の積み重ね部材の少なくとも一つがオス形の積み重ね部材を有する請求項１記載の連結式キャリア。
6. 入れ子式の積み重ね部材の少なくとも一つがメス形の積み重ね部材を有する請求項１記載の連結式キャリア。
7. 周辺部分がレッジをさらに有し、周辺部分の前記レッジが中央部分に形成されたトラフと協働して、キャリアを別の積み重ねられたほぼ同じキャリアと連結するようになっている請求項１記載の連結式キャリア。
8. 四つの入れ子式の積み重ね部材が存在している請求項１記載の連結式キャリア。
9. 四つの入れ子式の積み重ね部材がオス形形状である請求項８記載の連結式キャリア。
10. 四つの入れ子式の積み重ね部材がメス形である請求項８記載の連結式キャリア。
11. 四つの入れ子式の積み重ね部材がほぼ対向する周辺部分のサイドに近接した状態で対を成して配置されている請求項８記載の連結式キャリア。
12. フィルムフレームの周辺部分を支持する周辺部分の構造がレッジを有している請求項１記載の連結式キャリア。
13. 周辺部分は、フィルムフレームが連結式キャリア内に設置されたときに、フィルムフレームの下側へのアクセスを可能にする構造をさらに限定している請求項１記載の連結式キャリア。
14. フィルム及びそのフィルム上に設置された半導体ウェハーを支持しているフィルムフレームを固定するための連結式キャリアを製造する方法であって、
    合成樹脂を準備する段階と、
    合成樹脂で中央部分及び周辺部分を形成する段階と、
    を有し、周辺部分は中央部分の回りに配置されており、また、周辺部分はフィルムフレームの周辺部分を支持する構造と、複数の入れ子式の積み重ね部材とを有している方法。
15. 中央部分及び周辺部分が熱成形される請求項１４記載の方法。
16. 中央部分及び周辺部分が真空成形によって形成される請求項１４記載の方法。
17. 形成された中央部分がほぼ円形のプラットフォームを有している請求項１４記載の方法。
18. 形成された中央部分が円形のプラットフォームの回りにほぼ同心状に配置されたトラフを有している請求項１７記載の方法。
19. フィルムフレームの周辺部分を支持するための形成された中央部分の構造がレッジを有している請求項１４記載の方法。
20. 形成された中央部分の入れ子式の積み重ね部材が複数のオス形部材を有している請求項１４記載の方法。
21. 形成されたオス形部材が中央部分のほぼ対向するサイドに近接した状態で対を成して配置されている請求項２０記載の方法。
22. 形成された中央部分の入れ子式の積み重ね部材が複数のメス形部材を有している請求項１４記載の方法。
23. 形成されたメス形部材が中央部分のほぼ対向するサイドに近接した状態で対を成して配置されている請求項２２記載の方法。
24. フィルム及びそのフィルム上に設置された半導体ウェハーを支持するように構成されたフィルムフレームを貯蔵する方法であって、
    第１のフィルムフレームキャリアの周辺部分内にフィルムフレームを配置して、フィルムフレームの周辺部分が周辺部分の支持構造によって支持されるようにするとともに、半導体ウェハーが第１のフィルムフレームキャリアのプラットフォーム上に延出するようにする段階と、
    第１のフレームキャリアの積み重ね部材を第２のフレームキャリアの積み重ね部材へ嵌め合わせることによって、第２のフィルムフレームキャリアを第１のフィルムフレームキャリアへ連結する段階と、
    を有し、第２のフィルムフレームキャリアは第１のフィルムフレームキャリアとほぼ同一に設定されている方法。
25. 第２のフィルムフレームキャリアを第１のフィルムフレームキャリアへ連結する段階が、第２のフィルムフレームキャリアの下側表面をフィルムフレームへ接触させる段階を有している請求項２４記載の方法。
26. 第１及び第２のフレームキャリアの各々が前記第１及び第２のフレームキャリアのほぼ対向するサイドに近接して配置された複数の積み重ね部材を有し、第２及び第１のフィルムフレームキャリアを連結する段階が前記複数の第１のフレームの積み重ね部材の各々を対応する第２のフレームの積み重ね部材に嵌め合わせる段階を有している請求項２４記載の方法。
27. 第１及び第２のフレームキャリアの積み重ね部材がオス形形状を有し、前記第１及び第２のフィルムフレームキャリアを連結する段階がオス形形状を有する前記積み重ね部材を嵌め合わせる段階を有している請求項２６記載の方法。
28. 第１及び第２のフレームキャリアの積み重ね部材がメス形形状を有し、前記第１及び第２のフィルムフレームキャリアを連結する段階がメス形形状を有する前記積み重ね部材を嵌め合わせる段階を有している請求項２６記載の方法。
29. フィルムフレームの周辺部分がレッジによって支持されている請求項２４記載の方法。
30. 第１及び第２のフィルムフレームの周辺部分はフィルムフレームの下側表面へアクセスするための構造を限定しており、フィルムフレームを第１のフィルムフレームキャリアの周辺部分内に配置する段階がフィルムフレームを下げる段階と、フィルムフレームの下からアクセス用構造を介して指を引き抜く段階とを有している請求項２４記載の方法。