TW201340236A - 基板收納容器 - Google Patents

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Kaoru Fujihara
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

提供可以防止貼合基板中之薄膜晶圓之損傷，並且可以迴避微粒污染之基板收納容器。基板收納容器(10)具有：收納在支撐基板(3)貼合薄膜晶圓(1)之貼合基板(5)的容器本體(11)；在其開口部(12)，可開關地配置開口部(12)，密閉容器本體(11)的蓋體(13)；在容器本體(11)之內壁面上配置複數的基板支撐片(15)；及各被設置在蓋體(13)之內側面及與該內側面相向之容器本體(11)之內壁面，抵接而支撐在被搬入至容器本體(11)且被載置在基板支撐片(15)上之複數貼合基板(5)之外周端面的基板支撐構件，即為與貼合基板之主表面交叉的由彈性構件所構成之基板支撐構件(16)。

Description

基板收納容器
本發明係關於在搬運以矽基板為首之基板等時所使用之基板收納容器，尤其關於收納在支撐基板貼合薄膜狀之基板的貼合基板之基板收納容器。
近年來，隨著矽基板之大口徑化及薄膜化之要求，適用被薄膜加工之晶圓(以下，稱為「薄膜晶圓」)，但是薄膜晶圓脆弱，尤其在端部(斜角部)非常脆弱，故有於各種處理時或搬運時容易產生破裂或缺口之問題。於是，以補強薄膜晶圓為目的，形成有貼合該薄膜晶圓和當作補強用基板之玻璃基板或另外之晶圓的貼合基板。
於搬運如此之貼合基板之時，例如採用以柔軟之素材夾著該貼合基板之兩面而進行搬運的晶圓堆疊(coin stack)方法。但是，如此之晶圓堆疊方法中，藉由來自夾持貼合基板之表面素材的轉印，在薄膜晶圓表面附著有微粒，再者，由於貼合基板容易轉動，故有在薄膜晶圓表面容易附著擦傷之問題。
另外，於搬運貼合基板之時，也採用使用於塊狀基板之收納、搬運等之基板收納容器之方法(例如，參照專利文獻1及2)。
第7圖為表示以往之基板收納容器的斜視圖。
在第7圖中，基板收納容器60主要係由收容基板之 容器本體61，和開關自如地被設置在該容器本體61之開口部62之蓋體63所構成。在容器本體61之相向的兩個內壁面，各對稱且平行地配設有複數基板支撐片64。基板支撐片64係在其上面支撐被搬入至容器本體61之貼合基板。
再者，在蓋體63之內側面及與該內側面相向之容器本體61之內壁面，設置有支撐被搬入至容器本體61之貼合基板的基板支撐部65。
第8圖為表示第7圖之基板收納容器中之基板支撐狀態的圖示。
在第8圖中，貼合基板70係藉由被設置在容器本體61之蓋體63之內側面的四個基板支撐部65，和被設置在與蓋體63之內側面相向之容器本體61內壁面的四個基板支撐部66而被支撐固定。基板支撐部65及66基本上呈現具有剖面V字狀之開口部的相同形狀。
第9圖為表示第7圖之基板收納容器60中之基板70和基板支撐部65之抵接狀態的模式圖。
在第9圖中，鄰接之兩個基板支撐部65各被配置在相同之支撐構件67上，支撐構件67因以薄板狀之例如具有彈性之塑膠構件所構成，故當作彈簧構件發揮功能。即是，將貼合基板70搬入至容器本體61而載置在基板支撐片64上之後，藉由關閉蓋體63，使被設置在與蓋體63之內壁面及與該內壁相向之容器本體61之內壁面的基板支撐部65及66之剖面V字狀之開口部，抵接或遊嵌狀 地支撐於貼合基板70之外周端面，依此完成將貼合基板70收納至基板收納容器60。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-264992號公報
[專利文獻2]日本特開2011-108715號公報
但是，以往之基板收納容器60因以被設置在當作彈簧發揮功能之塑膠製之支撐構件67上的基板支撐部65來支撐貼合基板70之外周端面，故有基板支撐部65之剖面V字狀之開口面和貼合基板70之薄膜晶圓之斜角部接觸或衝突而在該斜角部產生破裂、缺口等之損傷之問題。
第10圖為表示第7圖之基板收納容器60中之貼合基板70和基板支撐部65之抵接或衝突狀態的剖面圖。在第10圖中，貼合支撐基板71和薄膜晶圓72之貼合基板70中之薄膜晶圓72之斜角部和基板支撐部65之V字狀開口面接觸，薄膜晶圓72因與基板支撐部65之接觸而容易造成損傷。
本發明之目的在於防止貼合基板中之薄膜晶圓之損傷，並且可以迴避微粒污染之基板收納容器。
為了達成上述目的，若藉由本發明時，則提供一種基板收納容器，其具有：容器本體，其係用以收納在支撐基板貼合薄膜狀之基板的貼合基板；蓋體，其係在該容器本體之開口部，配置成能夠開關該開口部，密閉上述容器本體；基板支撐片，其係複數且平行地配置在上述容器本體之內壁面；及基板支撐構件，其係各被設置在與上述蓋體之內側面及與該內側面相向之上述容器本體之內壁面，與被搬入至上述容器本體且被載置在上述基板支撐片上之複數之上述貼合基板之外周端面抵接而支撐該貼合基板，該基板支撐構件係由與上述複數之貼合基板之主表面交叉的彈性構件所構成。
在本發明中，上述薄膜狀之基板其厚度為150μm以下為佳。
在本發明中，上述薄膜狀之基板其厚度為20μm~100μm以下為佳。
在本發明中，上述薄膜狀之基板為矽基板，上述支撐基板為較上述薄膜狀之基板厚的矽基板及玻璃基板中之任一者為佳。
在本發明中，在上述蓋體之內側面設置至少一個上述基板支撐構件，與上述蓋體之內側面相向之上述容器本體之內壁面隔著規定間隔至少設置兩個上述基板支撐構件為佳。
在本發明中，上述規定間隔為各連結被搬入至上述兩 個基板支撐構件和上述容器本體且被載置在上述基板支撐片的上述貼合基板之主表面之中心的直線所構成之角度成為30°~120°的間隔為佳。
在本發明中，上述彈性構件為由矽橡膠或聚氨酯橡膠所構成之圓柱狀之構件為佳。
若藉由本發明時，因以由彈性構件所構成之基板支撐構件支撐、固定貼合基板之外周端面，故可以迴避無用之應力作用在貼合基板中之薄膜狀之基板而防止該薄膜狀之基板損傷。再者，因無產生來自基板支撐構件之微粒，故可以迴避薄膜狀之基板之微粒污染。
以下，針對本發眀之實施型態，一面參考圖面一面予以詳細說明。
第1圖為與本發明之實施型態有關之基板收納容器之斜視圖。
在第1圖中，基板收納容器10為在內部具有收納基板之矩形之空間的矩形容器，主要由收納後述貼合基板(參照第2圖)之容器本體11、在該容器本體11之開口部12開關自如地設置該開口部12之蓋體13所構成。容器本體11及蓋體13係藉由例如聚碳酸酯、聚丙稀、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚醚酮所組成之合成樹脂構成。
蓋體13係沿著例如該蓋體13之內側面之外周部而被設置，具有與容器本體11之開口部12嵌合之框體(省略圖示)，將該框體與容器本體11之開口部12嵌合而密閉容器本體11。依此，防止微粒等之污染物質從外部侵入至容器本體11。
再者，蓋體13係被構成在關閉容器本體11之開口部之狀態下，與用以卡止容器本體11和蓋體13之卡止構件，例如藉由卡止五金等(省略圖示)而能夠卡合、固定於容器本體11。
在容器本體11相向之兩個內壁面14，各對稱地並且平行地配設有複數例如25片之基板支撐片15，各基板支撐片15係以載置在其上面之狀態下一片一片地支撐被收納在容器本體11之貼合基板15。
基板支撐片15並非固定貼合基板者，為僅在被載置於其上面之狀態下進行支撐者。因此，鄰接之基板支撐片15相互間之間隔，成為在貼合基板之厚度上加上於搬入及搬出該貼合基板之時所需之空間尺寸。基板支撐片15係與容器本體11及蓋體13相同，藉由例如聚碳酸酯、聚丙稀、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚醚酮等之合成樹脂所構成。
在蓋體13之內側面，隔著間隔配置有一個以上例如兩個基板支撐構件16。再者，在與蓋體13之內側面相向之容器本體11之內壁面也相同，隔著間隔配置有例如兩個基板支撐構件16(後述參照第3圖)。
基板支撐構件16係由矽橡膠、聚氨酯橡膠、全氟橡膠(perflouroelastomer)等之彈性體所構成之棒狀構件，雖然最佳為圓柱狀之構件，但是即使為多角形狀或其他棒狀構件亦可。基板支撐構件16係藉由接著劑而使用黏著或螺絲等固定在容器本體11及蓋體13之特定位置。
基板支撐構件16係與被搬入至容器本體11，且被載置在基板支撐片15上之複數貼合基板之外周端面抵接，並且與各貼合基板之主表面例如薄膜晶圓之上部平面交叉。基板支撐構件16與貼合基板之主表面之交叉角度為例如直角。但是，該交叉角度並不限定於直角，即使使棒狀之基板支撐構件16在容器本體11或蓋體13內傾斜，以銳角或鈍角與貼合基板5之主表面交叉亦可。
被設置在蓋體13之內側面的兩個基板支撐構件16及被設置在與蓋體13之內側面相向之容器本體11之內壁面的兩個基板支撐構件16之間隔，各自為各連結兩個基板支撐構件16和被搬入至容器本體11且被載置在基板支撐片15上之各貼合基板之主表面之中心的兩條直線所構成之角度成為30°~120°之間隔為佳。依此，以抵接於其外周端面之四個基板支撐構件均等地推壓、支撐貼合基板而可以安定地固定。
被設置在蓋體13之內側面的基板支撐構件16並不限定於兩個，若為至少一個即可。再者，被設置在與蓋體13之內側面相向之容器本體11之內壁面的基板支撐構件16並不限定於兩個，若為至少兩個即可，即使為三個或 其以上亦可。
第2圖為被收納於第1圖之基板收納容器10之貼合基板之剖面圖。
在第2圖中，貼合基板5主要以支撐基板3，和當作使用接著劑2被黏貼於該支撐基板3之上部平面的薄膜狀之基板的薄膜晶圓1所構成。
薄膜晶圓1之厚度為150μm以下，例如20μm~100μm。如此之薄膜晶圓係形成多數例如導通孔等之貫通孔(Through Silicon Via)之後，藉由三次元安裝方法疊層多數片而構成半導體裝置。
薄膜晶圓1因藉由以電漿處理裝置為首之各種處理裝置而施予特定處理之時或搬運時等之操作時容易受損，故作為貼合在較薄膜晶圓1厚之支撐基板3而當作貼合基板被處理，於疊層時從支撐基板3剝下使用。
支撐基板3為矽基板、玻璃基板、化合物半導體等中之任一者，其厚度為例如500~800μm。就以接著劑而言，適合使用例如環氧系接著劑、醋酸乙烯、乙稀醋酸乙稀、丙烯酸等之乳膠系接著劑等。接著劑層之厚度為例如20~30μm左右。
薄膜晶圓1呈現例如直徑299mm之圓板狀，支撐基板3為例如直徑300mm之圓板狀。因此，薄膜晶圓1之外周端面和支撐基板3之外周端面之間隔為400~500μm左右。並且，藉由增大薄膜晶圓1之外周端面和支撐基板3之外周端面之間隔，迴避薄膜晶圓1之損傷的可能性增 大，但是從薄膜晶圓1之生產性的觀點來看，於現狀不採用增大上述間隔。
貼合基板5係於在各種處理裝置相互間搬運之時或保管時，被收納在第1圖之基板收納容器10。
即是，藉由在基板收納容器10之開口部12在水平方向開口之狀態下，例如藉由搬運臂，將處理前或處理後之貼合基板5搬入至容器本體11內，關閉蓋體13，使被設置在該蓋體13之內側面之兩個基板支撐構件16及被設置在與蓋體13之內側面相向之容器本體11之內壁面的兩個基板支撐構件16，抵接於貼合基板5之外周端面，依此將貼合基板5固定在容器本體11內之特定位置。
第3圖為表示在第1圖之基板收納容器10收納貼合基板5之狀態的模式圖。
在第3圖中，貼合基板5係藉由從箭號A方向被搬入至基板收納容器10之容器本體11內，被設置在蓋體13之內側面的兩個基板支撐構件16，和被設置在與蓋體13之內側面相向之容器本體11之內壁面的兩個基板支撐構件16而被均等支撐固定。
再者，第4圖為表示第1圖之基板收納容器10中之基板支撐狀態的圖示。
在第4圖中，被搬入至容器本體11內之貼合基板5係在其下面與基板支撐片15之上面接觸之狀態下，被載置在基板支撐片15上，藉由抵接於外周端面之四個基板支撐構件16而被支撐、固定。
第5圖為表示第4圖之基板和基板支撐構件之抵接狀態的圖示。
在第5圖中，當使由矽橡膠等之彈性體所構成之剖面圓形之圓柱狀之基板支撐構件16抵接於貼合基板5之外周端面時，在基板支撐構件16之外周面光滑之圓形狀態下變形成凹狀。因此，因即使基板支撐構件16之外表面不接觸或接觸於薄膜晶圓1，也不會產生使薄膜晶圓1之斜角部變形程度的應力，故可以防止在薄膜晶圓1產生破裂、刮傷等之損傷。
被收納於基板收納容器10之貼合基板5係朝向每個基板收納容器10之其他基板處理裝置搬運或在原樣狀態下被保管特定期間。
若藉由本實施型態本時，因以由彈性構件所構成之基板支撐構件16支撐、固定貼合基板5之外周端面，故可以迴避無用之應力作用在貼合基板5中之薄膜晶圓1而防止該薄膜晶圓1之損傷。
再者，若藉由本實施型態時，因將容器本體11設為可密閉，故可以防止污染物質自外部入侵，並且因適用作為基板支撐構件16不會有產生微粒等之虞的矽橡膠、聚氨酯橡膠等，故可以防止於貼合基板5之時微粒附著於薄膜晶圓1°
在本實施型態中，在被複數且平行地配置於基板收納容器10之容器本體11之內部壁面的基板支撐片15中之貼合基板5之薄膜晶圓1相向之面，設置由與基板支撐構 件16相同之材質所構成之後述的彈性膜17為佳。依此，可以防止基板5搬入及搬出容器本體11時，產生薄膜晶圓1之擦傷等。
再者，在本實施型態中，與被搬入至容器本體11內之貼合基板5之外周端面相向之容器本體11之內壁面，即是在相鄰接之基板支撐片15互相間的容器本體11之內壁面，也配置由與基板支撐構件16相同之材料所構成之後述的彈性構件18為佳。依此，可以防止被搬入至容器本體11內，被固定在特定位置之貼合基板5之外周端面，尤其薄膜晶圓1之斜角部損傷。
第6圖為表示本實施型態之變形例之重要部位的圖示，為沿著第4圖之B-B線的剖面圖。
在第6圖中，在基板支撐片15中與貼合基板5之薄膜晶圓1相向之面及容器本體11之內壁面，被相鄰接之基板支撐片15互相夾持之部分，各配置有由與基板支撐構件16相同之材質所構成之彈性膜17及彈性構件18。依此，可以更確實地防止貼合基板5之薄膜晶圓1之損傷。
接著，針對本發明之具體實施例予以說明。
[實施例1]
打開在容器本體11之內壁面配置有25段之基板支撐片15的第1圖基板收納容器10之蓋體13，搬入25片第2圖之貼合基板5而各載置在基板支撐片15上之後，關 閉蓋體13而在各貼合基板5之外周端面抵接並固定由矽橡膠所構成之基板支撐構件16。
接著，將收納有25片之貼合基板5的基板收納容器10放置10天期間，觀察適用矽橡膠以當作基板支撐構件16而產生的貼合基板5之薄膜晶圓1上之微粒數量的變動，在10天期間，數量停止增加，適用矽橡膠以當作基板支撐構件16而造成的薄膜晶圓1之微粒污染在實用上不會造成問題之範圍內。
[實施例2]
針對收納在實施例1使用之25片貼合基板5之基板收納容器10，乘放在一般的台車而在混凝土地板搬運200m，接著容器本體11之垂直方向之中心線以70°~110°朝左右兩側振動之方式，使來回100次左右地進行搖動，之後，作業員對容器本體11之上部外側面以100次左右重複輕拍打之方式施予衝擊之結果，在被收納至容易本體11之貼合基板5之薄膜晶圓1無被確認出破裂、缺口等之損傷。
以上，使用實施型態詳細說明本發明，但是本發明並不限定於該些實施型態。
1‧‧‧薄膜晶圓
2‧‧‧接著劑層
3‧‧‧支撐基板
5‧‧‧貼合基板
10‧‧‧基板收納容器
11‧‧‧容器本體
12‧‧‧開口部
13‧‧‧蓋體
15‧‧‧基板支撐片
16‧‧‧基板支撐構件
第1圖為與本發明之實施型態有關之基板收納容器之斜視圖。
第2圖為被收納於第1圖之基板收納容器之貼合基板之剖面圖。
第3圖為表示在第1圖之基板收納容器收納基板之狀態的模式圖。
第4圖為表示第1圖之基板收納容器中之基板支撐狀態的圖示。
第5圖為表示第4圖之基板和基板支撐構件之抵接狀態的圖示。
第6圖為表示本實施型態之變形例之重要部位的圖示，為沿著第4圖之B-B線的剖面圖。
第7圖為表示以往之基板收納容器的斜視圖。
第8圖為表示第7圖之基板收納容器中之基板支撐狀態的圖示。
第9圖為表示第7圖之基板收納容器中之基板和基板支撐部之抵接狀態的模式圖。
第10圖為表示第7圖之基板收納容器中之基板和基板支撐部之抵接或衝突狀態的剖面圖。
10‧‧‧基板收納容器
11‧‧‧容器本體
12‧‧‧開口部
13‧‧‧蓋體
14‧‧‧內壁面
15‧‧‧基板支撐片
16‧‧‧基板支撐構件

Claims (7)

  1. 一種基板收納容器，其特徵為具有：容器本體，其係用以收納在支撐基板貼合薄膜狀之基板的貼合基板；蓋體，其係在該容器本體之開口部，配置成能夠開關該開口部，密閉上述容器本體；基板支撐片，其係複數且平行地配置在上述容器本體之內壁面；及基板支撐構件，其係各被設置在上述蓋體之內側面及與該內側面相向之上述容器本體之內壁面，與被搬入至上述容器本體且被載置在上述基板支撐片上之複數之上述貼合基板之外周端面抵接而支撐該貼合基板，該基板支撐構件係由與上述複數之貼合基板之主表面交叉的彈性構件所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之基板收納容器，其中上述薄膜狀之基板其厚度為150μm以下。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之基板收納容器，其中上述薄膜狀之基板其厚度為20μm~100μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之基板收納容器，其中上述薄膜狀之基板為矽基板，上述支撐基板為較上述薄膜狀之基板厚的矽基板及玻璃基板中之任一者。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之基板收納容器，其中在上述蓋體之內側面設置至少一個上述基板支撐構件，與上述蓋體之內側面相向之上述容器本體之內壁面隔著規定間隔至少設置兩個上述基板支撐構件。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之基板收納容器，其中上述規定間隔為各連結被搬入至上述兩個基板支撐構件和上述容器本體且被載置在上述基板支撐片的上述貼合基板之主表面之中心的直線所構成之角度成為30°~120°的間隔。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之基板收納容器，其中上述彈性構件係由矽橡膠及聚氨酯橡膠中之任一者所構成之圓柱狀的構件。
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