JPH01113466A

JPH01113466A - 半導体デバイス用チップトレイ及びコンテナ

Info

Publication number: JPH01113466A
Application number: JP63113769A
Authority: JP
Inventors: Tadatoshi Nakai; 中井　忠俊
Original assignee: JIYURARON KOGYO KK
Current assignee: JIYURARON KOGYO KK
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1989-05-02
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JP2534891B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形品に
係わり、更に詳しくは静電気放電（ＥＳＤ）により悪影
響を受けるＩＣ用チップトレー及びウェハの輸送用コン
テナ等の合成樹脂成形品に関する。

〔従来の技術〕

様々な用途に使用されている合成樹脂は、その体積固有
抵抗率が１０６Ω■程度と非常に高く、そのため電荷の
移動ができず高電位に帯電するので、静電気によって塵
や埃が吸引され、製品へ不純物、異物として混入汚染す
る問題が高度な清浄性を要求されるクリーンルーム内で
起こったり、またエレクトロニクス産業に於いては集積
回路（ＩＣ。

ＬＳＩ等）の高集積化に伴い、合成樹脂成形品に生じた
静電気から放電される静電気パルスによりｔＣ等が誤動
作したり、半導体デバイスそのものが破壊される問題が
あった。その為、従来静電気が特に問題となる合成樹脂
成形品、例えば電子回路を形成したシリコンウェハ及び
それを切断して樹脂でモールドする以前のＩＣチップを
製造、搬送する工程で使用するトレー、コンテナ等に於
いては、導電性カーボンブラック又はカーボン繊維を充
填してその体積固有抵抗値を下げて帯電防止を図ってい
たが、カーボンブラック又はカーボン繊維が合成樹脂か
ら剥がれて微細な回路部分に付着して回路の短絡が生じ
たり、また汚染の原因ともなるばかりでなく、カーボン
ブランク等を使用した合成樹脂成形品は、黒色しか製造
できないといった着色に関する制約もあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは
、特に静電気に対する問題が顕著である電子回路を形成
したシリコンウェハ及びＩＣチップを製造、搬送する工
程で使用するコンテナ、チップトレー等の合成樹脂成形
品の体積固有抵抗値を、局在した電荷の緩和時間を短く
して静電気消散性を有する程度に低く設定し且つ外部環
境の電位変化の影響を受けない程度に高く設定するとと
もに、成形性を向上させ、着色可能でしかも帯電防止効
果が半永久的に持続する静電気消散性の帯電防止型合成
樹脂成形品を提供する点にある。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は、前述の問題解決の為に、酸化第二錫、酸化第
一錫、亜鉛華、酸化ビスマス、酸化チタンバリウム、ゲ
ルマニウム、シリコンの群から選んだ一種又は二種以上
の帯電防止剤と、酸化チタン、亜鉛華、酸化アルミニウ
ム、酸化シリコンの群から選んだ一種又は二種以上の分
散剤とを合成樹脂中に分散して成形してなる静電気消散
性の帯電防止型合成樹脂成形品を構成した。

〔作用〕

以上の如き内容からなる本発明の静電気消散性の帯電防
止型合成樹脂成形品は、体積固有抵抗率の高い合成樹脂
に、酸化第二錫、酸化第一錫、亜鉛華、酸化ビスマス、
酸化チタンバリウム、ゲルマニウム、シリコンの群から
選んだ一種又は二種以上の導電性を有する帯電防止剤を
充填することにより成形品の体積固有抵抗率を下げて電
荷の緩和時間を短（するとともに、外部環境の電位変化
の影響を受けない程度に高く設定し、また酸化チタン、
亜鉛華、酸化アルミニウム、酸化シリコンの群から選ん
だ一種又は二種以上の分散剤を添加することにより、前
記帯電防止剤の合成樹脂への分散性を良くして成形性の
向上並びに導電性の帯電防止剤の剥がれ落ち防止を図れ
るばかりでなく、他の色への着色も可能なものである。

〔発明の詳説〕

電気抵抗値が１０１ｓＱ値と非常に高い合成樹脂は、異
なる物体の接触、分離及び摩擦によって合成樹脂外部か
らの電子の移動又は内部からの電子の移動により容易に
帯電し易いものであり、その静電気の電位は高いもので
優に１万Ｖを越え、放電の際の衝撃は凄まじく、電子装
置の誤動作はもとより電子デバイスの破壊にもつながる
ものである。

特に、近年の半導体デバイスの微細化、高集積化は目覚
ましく、静電気放電（Ｅ　Ｓ　Ｄ）の問題は深刻な問題
として露呈しており、例えば各種記憶素子として多用さ
れているＭ　ＯＳ　（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−５ｓｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　）型ＩＧでは、静電破壊電圧は
非常に低くｔｏｏｖ程度であり、静電気対策は不可欠の
ものとなっている。

本発明の静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形品は、
体積電気抵抗率の高い合成樹脂に、酸化第二１３　（Ｓ
ｎＯ２）　、酸化第一錫（ＳｎＯ）　、亜鉛華（ＺｎＯ
）　、酸化ビスマス（Ｂｉ２０３　）　、酸化チタンバ
リウム（ＢａＴｉ０３）　、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シ
リコン（Ｓｉ）の群から選んだ一種又は二種以上の導電
性を有する帯電防止剤を充填することにより合成樹脂の
体積固有抵抗率を下げて、該成形品中での電子の移動を
可能となして電荷の緩和時間を短くするとともに、該成
形品に接触若しくは近接する他の物体等の外部環境の電
位変化の影響を受けない程度に高く設定し、また酸化チ
タン（ＴｉＯ）、亜鉛華（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム
（Ａ１２０３）、酸化シリコン（Ｓｉｎ、５ｉＯ２）の
群から選んだ一種又は二種以上の比重の小さい分散剤を
添加することにより、前記帯電防止剤の合成樹脂への分
散性を良くして成形性の向上並びに体積固有抵抗値の均
一化を図っている。尚、前記分散剤には適宜バインダー
を付着させておき前記帯電防止剤の分散性を高めること
も可能である。そして、前記帯電防止剤と分散剤を充填
することにより、前記合成樹脂成形品の体積固有抵抗値
を１０５〜１０８Ω１に設定し、例えば合成樹脂に前記
帯電防止剤として酸化第二錫の球形の粉末を３〜２０重
量％並びに前記分散剤として酸化チタンの粉末を３０〜
５０重量％添加し、その成形品の体積固有抵抗率を１０
５〜１０６Ω値に設定すれば、静電気が問題になる広い
用途に使用できるものである。

また、電子回路を形成したシリコンウェハ及びＩＣチッ
プを製造、搬送する工程で使用するコンテナ、トレーに
於いては、酸化第二錫を５〜７重量％、酸化チタンを３
５〜４５重量％充填し、体積固有抵抗率を１０６〜１０
７Ω１に設定すればより良好な結果を得るものである。

更に、酸化第二錫と酸化チタンの合成樹脂への分散性を
更によくする為にタルクを適宜添加し、前記同様に酸化
第二錫を５〜７重量％、前記分散剤として酸化チタンを
３５〜４５重量％充填するとともに、タルクを１０〜２
０重量％充填して体積固有抵抗率を１０６〜１０７Ω備
に設定する。尚、通常のシリコン半導体のＩＣチップの
体積固有抵抗率は、１０６−１０６Ω（２）程度である
ので、該シリコン半導体を収容する前記コンテナ、トレ
ーの体積固有抵抗率をその値に略一致させれば、たとえ
帯電したとしてもＩＣチップとトレーの電位は略等しく
なり、ＩＣチップとトレー間での放電の発生を防止でき
る。

以上のように、合成樹脂成形品の体積固有抵抗率の上限
値、下限値は、該成形品を取り巻く周囲の環境及び収容
する製品の体積固有抵抗率によって最適に設定されるべ
きものであり、個々の用途に応じて前記帯電防止剤及び
分散剤の充填量を開、整することで前記範囲内に設定す
るのである。このように、帯電防止剤及び分散剤を合成
樹脂に充填して静電気の発生並びに電荷（電子）の移動
可能なレベルまで体積固有抵抗率を低下させるのである
が、あまり抵抗値を下げ過ぎると帯電体く人体等）から
の静電気の放電による影響を受けたり（静電気シールド
性）、電気機器のハウジング等に用いる場合は感電の危
険性もあるため、最低でも抵抗値が１０ｓＱｃｎ以上が
望ましいのである。

本発明で使用する合成樹脂としては、ポリプロピレン（
ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）
、ポリアミド（ＰＡ）　、アクリロニトリル・ブタジエ
ン・スチレン共重合体樹脂（ＡＢＳ）、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）　
、ポリブチレンテレフタレ−）　（ＰＢＴ）　、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、変性ポリフェニレン
オキサイド（ＰＰＯ）等の各種合成樹脂を採用し得るも
のである。

次に、本発明の静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形
品の一例としてＩＣチップのトレーを第１〜３図に示す
、第１図はチップトレーｌの平面図、第２図は底面図、
第３図は断面図を示しである。チップトレー１は、上面
に周囲を枠体２を残して格子状の突条３．・・・により
、ＩＣチップ（図示しない）を収容する多数の凹部４．
・・・を区画形成したもので、前記枠体２の外周には段
部５を設けて保持縁６を形成している。また、下面に於
いては、周囲の前記保持縁６の内方に前記枠体２が嵌合
し得る連続した凹所７を形成し、該凹所７内に位置する
下面には微小な格子状のスペーサー８゜・・・を突没し
ている。更に、前記保持＆ｉ６の一つの角に切欠９を設
けて、該チップトレー１の向きを設定し易いようになし
ている。このように構成したチップトレー１は、上下方
向に複数個か重ねることができるものであり、即ち下方
のチップトレーｌの枠体２を上方のチップトレー１の凹
所７内に嵌合し、下方のチップトレーｌの前記段部５に
上方のチップトレー１の保持縁６を位置させるのである
。そして、下方のチップトレー１の凹部４内に収容され
たＩＣチップは、上方のチップトレー１の下面のスペ〒
サ−８，・・・により上面を支持され、ＩＣチップの前
記凹部４からの飛び出し、ガタつきを防止している。ま
た、上下に重ねたチップトレー１．・・・の切欠９．・
・・の位置を一致させて、ＩＣチップの向きを同一に設
定し、その後のｔＣの製造工程に於いて向きを揃える手
間をなくしている。

次に、具体的なチッ、プトレー１の成形品について述べ
れば、ポリプロピレン（Ｐ　Ｐ）に、帯電防止剤として
酸化第二錫（ＳｎＯｚ）の粉末を６重量％、分散剤とし
て酸化チタン（ＴｉＯ２，ルチル）の粉末を４０重量％
、並びにタルク（Ｍｇ５Ｓｉａ　Ｏｓ。（ＯＨ）２）を
１４重量％充填して上記の形状に成形した多数のチップ
トレー１．・・・の群から無作為に５０個抜き取り、そ
の体積固有抵抗率を測定した。測定条件は、室温２２℃
、湿度５０ＨＲであり、前記チップトレーｌの下面に銅
板を敷き、該銅板と第１図に示した二ケ所の凹部４．４
（図中ａ、ｂで示している）内に注いだ水銀との間のそ
れぞれの電気抵抗値をメガオーム計（絶縁抵抗計）で測
定した。測定点ａは、金型に合成樹脂を注入する際の注
ぎ口に位置する前記切欠９の近傍の凹部４であり、測定
点すは、測定点ａから最も離れた対角位置の凹部４であ
る。測定点ａの体積固有抵抗率は、最小２．５　ｘｔｏ
’Ω１．最大６．５　ＸＩＯ’Ω備であり、平均は４．
Ｉ　Ｘｌ０６Ω■であった。また、測定点すの体積固有
抵抗率は、最小３．ＯＸＩＯ’Ωｃｍ、最大１．５　Ｘ
ＩＯ’Ω備であり、平均は５．４　ＸＩＯ’Ω（２）で
あった。このように、各成形品でのばらつきは少な（許
容し得るものであるとともに、測定点ａと測定点すとの
差も極めて小さく前記帯電防止剤が極めて均一に分散さ
れていることが分かる。

また、本発明の静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形
品の他の例として第４〜６図に示したコンテナ１０は、
シリコン、ゲルマニウム、ガリウム−砒素等の半導体ウ
ェハを輸送する場合や洗浄する場合に使用するもので、
本実施例では容器本体１１と上蓋１２から構成されてい
る。該容器本体１１は、対面する一対の側面１３．１３
の下部を内方へ傾斜させて斜面１４．１４を形成し、該
側面１３と斜面１４とでウェハ１５を内接するとともに
、該側面１３と斜面１４の内面に沿って多数の保持片１
６．・・・を一定間隔で縦列並設し、隣接する該保持片
１６．１６間の凹所１７に前記ウェハ１５の周縁部を当
接支持するようになしている。そして、前記容器本体１
１の周囲上縁に水平に形成したリブ１７の対向する一対
の上面に係合孔１８．１８を形成し、上ｍ１２に下設し
た爪１９．１９を該係合孔１８．１８に係合させて容器
本体１１の上面を閉鎖する。また、該上蓋１２の下面に
は、前記容器本体１１に係合させた場合に、該容器本体
１１に収容されたウェハ１５．・・・の上縁部を弾性的
に当接保持できるように、断面時八字形の押圧片２０を
下設している。尚、第６図に示したように、容器本体１
１の係合孔１８．１８に上蓋１２の爪１９．１９を係合
して、容器本体１１に上蓋１２を抜は止め装着するもの
であるが、上蓋１２を外す場合には、図示したものでは
外向きの係合段部を有する前記型１９を容器本体ｌｌ側
に曲げることにより係合孔１８から抜き、容易に容器本
体１１から外すことができる。

ここで、当該コンテナ１０は、本実施例で示した輸送用
のもの以外に洗浄用のものがあり、その場合には容器本
体１１の下面及び側面に洗浄液が十分流入できる開口を
適宜設けて構成する。

以上述べたコンテナ１０は、前記チップトレー１と同様
に体積固有抵抗率を最適に調節した合成樹脂で成形し、
ウェハ１５に形成した電子回路が静電気により損傷しな
いようになすとともに、コンテナ１０から導電性の異物
がウェハ１５に付着して回路の短絡が生じないようにな
している。

尚、本発明は上記のチップトレ＝やコンテナに限るもの
ではなく、極度の清浄性を要求されるクリーンルーム内
で使用される合成樹脂成形品に適用することができ、エ
レクトロニクス産業分野はもとより、バイオテクノロジ
ー産業分野、医用分野に於いても有用なものである。

〔発明の効果〕

以上にしてなる本発明の静電気消散性の帯電防止型合成
樹脂成形品によれば、酸化第二錫、酸化第一錫、亜鉛華
、酸化ビスマス、酸化チタンバリウム、ゲルマニウム、
シリコンの群から選んだ一種又は二種以上の帯電防止剤
と、酸化チタン、亜鉛華、酸化アルミニウム、酸化シリ
コンの群から選んだ一種又は二種以上の分散剤とを合成
樹脂中に分散して成形してなるので、前記の導電性を有
する帯電防止剤を適量充填することにより成形品の体積
固有抵抗率を下げて電荷の緩和時間を短くし且つ外部環
境の電位変化の影響を受けない程度に高く設定すること
ができ、また前記比重の比較的小さい分散剤を適量添加
することにより、前記帯電防止剤の合成樹脂への分散性
を良くして成形性の向上を図ることができ、それにより
成形品中の前記帯電防止剤が均一になるので体積固有抵
抗率のばらつきが少なくなり、更に成形品の外面、特に
裏面に帯電防止剤が集中することがな（なり、そのため
裏面からの導電性の帯電防止剤の剥がれ落ちを防止する
ことができ、ＩＣチップの汚染並びに回路の短絡といっ
た問題もなく、その上前記帯電防止剤及び分散剤を充填
した合成樹脂の色は比較的薄いので、他の着色料を適宜
配合することにより容易に所望の色に着色することがで
きて、ＩＣチップの種類による色分けが可能となるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的実施例であるチップトレーの平
面図、第２図は第１図の底面図、第３図は第１図の横断
面図、第４図はコンテナの全体斜視図、第５図はウェハ
を収容したコンテナの縦断側面図、第６図はコンテナの
容器本体と上蓋の係合部を示す部分断面図である。１：チップトレー、２：枠体、　　３：突条、４：凹部
、　　　５：段部、　　　６：保持縁、７：凹所、　　
　８ニスペーサ−１９：切欠、１０：コンテナ、　１１
：容器本体、　１２：上蓋、１３：側面、　　　１４：
斜面、　　　１５：ウェハ、１６：保持片、　　１７：
リプ、　　　１８：係合孔、１９：爪、　　　　２０；
押圧片。

Claims

【特許請求の範囲】１）酸化第二錫、酸化第一錫、亜鉛華、酸化ビスマス、
酸化チタンバリウム、ゲルマニウム、シリコンの群から
選んだ一種又は二種以上の帯電防止剤と、酸化チタン、
亜鉛華、酸化アルミニウム、酸化シリコンの群から選ん
だ一種又は二種以上の分散剤とを合成樹脂中に分散して
成形してなる静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形品
。２）前記成形品がチップトレーである特許請求の範囲第
１項記載の静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形品。３）前記成形品がウェハの輸送用コンテナである特許請
求の範囲第１項記載の静電気消散性の帯電防止型合成樹
脂成形品。４）前記帯電防止剤として酸化第二錫の粉末を用いると
ともに、分散剤として酸化チタンの粉末を用いてなる特
許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の静電気
消散性の帯電防止型合成樹脂成形品。５）前記帯電防止剤として酸化第二錫を３〜２０重量％
、前記分散剤として酸化チタンを３０〜５０重量％充填
して体積固有抵抗率を１０＾５〜１０＾８Ωｃｍに設定
してなる特許請求の範囲第４項記載の静電気消散性の帯
電防止型合成樹脂成形品。６）前記帯電防止剤として酸化第二錫を５〜７重量％、
前記分散剤として酸化チタンを３５〜４５重量％充填し
て体積固有抵抗率を１０＾６〜１０＾７Ωｃｍに設定し
てなる特許請求の範囲第４項記載の静電気消散性の帯電
防止型合成樹脂成形品。７）前記帯電防止剤として酸化第二錫を５〜７重量％、
前記分散剤として、酸化チタンを３５〜４５重量％、並
びにタルクを１０〜２０重量％充填して体積固有抵抗率
を１０＾６〜１０＾７Ωｃｍに設定してなる特許請求の
範囲第４項記載の静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成
形品。８）前記帯電防止剤として酸化第二錫を６重量％、前記
分散剤として酸化チタンを４０重量％、並びにタルクを
１４重量％充填して体積固有抵抗率を１０＾６〜１０＾
７Ωｃｍに設定してなる特許請求の範囲第７項記載の静
電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形品。９）前記合成樹脂としてポリプロピレン、ポリエチレン
、ポリスチレン、ポリアミド、アクリロニトリル・ブタ
ジエン・スチレン共重合体樹脂、ポリカーボネート、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリフェニレン
オキサイド等各種合成樹脂を用いてなる特許請求の範囲
第１項記載の静電気消散性の帯電防止型合成樹脂成形品
。