TWI544563B - Store the wafer container - Google Patents

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TWI544563B
TWI544563B TW101140965A TW101140965A TWI544563B TW I544563 B TWI544563 B TW I544563B TW 101140965 A TW101140965 A TW 101140965A TW 101140965 A TW101140965 A TW 101140965A TW I544563 B TWI544563 B TW I544563B
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semiconductor wafer
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Takaharu Oyama
Chiaki Matsutori
Tsuyoshi Nagashima
Shuichi Inoue
Hiroyuki Shida
Hiroki Yamagishi
Kazumasa Onuki
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Miraial Co Ltd
Shinetsu Polymer Co
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    • Y10S206/832—Semiconductor wafer boat

Description

存放晶片容器
本發明涉及用於在保管、輸送等時存放半導體晶片的存放晶片容器。
在存放晶片容器中一般設置有容器主體，用於把多塊的半導體晶片在並排的狀態下存放。在這樣的存放晶片容器的容器主體中，在前側形成晶片出入口，用於放入和取出半導體晶片。而用於堵住晶片出入口的蓋被設置成從前方裝拆自如地安裝在晶片出入口上。
為了在容器主體內把半導體晶片支承成不搖晃的狀態，在從容器主體內的晶片出入口觀察的內側區域配置有內側護圈，在蓋的內壁部位設置有蓋一側護圈。用內側護圈和蓋一側護圈彈性支承半導體晶片的前後兩端部位附近的外邊緣部位。
但是，如蓋沒有安裝在容器主體的晶片出入口上，則蓋一側護圈不能成為支承半導體晶片的狀態。只能僅僅用內側護圈在容器主體內支承半導體晶片的後端部位一側。
所以，在從容器主體內的晶片出入口一側觀察的左右兩側位置上設置有晶片支撐架，用於輔助性地把各半導體晶片的側邊緣部位放置在容器主體內，在把蓋安裝在容器主體上之前的期間水平支承各半導體晶片。如半導體晶片成為用內側護圈和蓋一側護圈支承的狀態，則變成從晶片支撐架離開的狀態(例如專利文獻1)。
半導體晶片在用晶片支撐架支承時，不應放置在晶片支撐架的整個面上。如半導體晶片的外邊緣部位放置在做成圓弧形的晶片支撐架的整個範圍上，因晶片支撐架的微小凹凸與半導 體晶片的相互摩擦，容易產生微粒(磨削顆粒)。此外，因架子的平面精度(平面度)造成各半導體晶片的狀況出現偏差的情況。
所以，有的方案使半導體晶片和晶片支撐架點接觸或線接觸(例如專利文獻2)。有的方案在左右晶片支撐架的從晶片出入口一側觀察的半導體晶片中心位置的內側和外側左右各一處上，分別設置有局部放置被水平支承的半導體晶片的外邊緣部位的微小晶片支承凸部，用合計4個部位把半導體晶片支承在晶片支撐架上等(例如專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開公報特開2004-214269。
專利文獻2：日本專利公開公報特開平9-64162。
專利文獻3：美國專利第5788082(日本專利公開公報特開平10-70185)。
圖9表示在上述以往的存放晶片容器的容器主體1內，把半導體晶片W用4個部位支承在晶片支撐架10上的狀態的一個例子。DO是通過半導體晶片W中心位置與晶片出入口2平行的基準中心線(在半導體晶片W的面上的橫向的中心線)。BP是與基準中心線DO成直角的半導體晶片W面上的前後方向中心線。
如圖10粗略表示的那樣，設置在半導體晶片W中心位置內側的內側晶片支承凸部A，設置在例如與基準中心線DO成45°(45度)的方向上，設置在半導體晶片W中心位置外側的外側晶片支承凸部B，設置在例如與基準中心線DO成20°的方向上。
圖11表示在把直徑為450公釐(mm)的半導體晶片W支承在這樣的晶片支撐架10上的情況下，半導體晶片W各位置上的撓曲量的測量資料(實測值)。與以往廣泛使用的直徑為300mm的半導體晶片W的情況相比，撓曲量變得非常大。即使在直徑為300mm的半導體晶片W的情況下，當其厚度做得比標準薄時，撓曲量變大。
如在支承狀態下的半導體晶片W的撓曲量變大，用於從容器主體內一塊塊取出半導體晶片W的機械臂會產生不能很好地插入相鄰的半導體晶片W之間的間隙等不利的情況。可是如果把半導體晶片W的周邊部位完全放置在晶片支撐架10上，使半導體晶片W不彎曲，就會產生前述的不利情況。
本發明的目的是提供一種存放晶片容器，當沒有在容器主體的晶片出入口上安裝蓋的狀態下，用最小限度的支承凸部個數抑制放在晶片支撐架的多個部位的支承凸部上的半導體晶片的撓曲量，而不會對用機械臂取出等造成障礙。
為了達到上述目的，本發明的存放晶片容器包括：容器主體，用於把多塊的半導體晶片在並排的狀態下存放；晶片出入口，形成在容器主體的前表面，用於向容器主體中裝入或取出半導體晶片；蓋，從前方裝拆自如地安裝在晶片出入口上，用於堵住晶片出入口；以及晶片支撐架，從容器主體內的晶片出入口一側觀察時，把多塊的半導體晶片的外邊緣部位分別放置在左右兩側的位置上，當沒有在晶片出入口上安裝蓋的狀態下，水平支承半導體晶片，在這樣的存放晶片容器中，在從晶片出入口觀察時，配置在左右兩側的晶片支撐架上，分別設置有局部放置半導體晶片的外邊緣部位的晶 片支承凸部，從晶片出入口一側觀察，所述晶片支承凸部在半導體晶片中心位置的內側各設置一處的內側晶片支承凸部，並在外側各設置兩處的第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部。
此外，在外側各設置了兩處的第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部中，遠離通過半導體晶片中心位置且與晶片出入口平行的基準中心線的第二外側晶片支承凸部可以設置在與基準中心線成45°正負(±)15°範圍的方向上。
而在半導體晶片中心位置的外側(左右)各設置兩處的第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部中，靠近基準中心線的第一外側晶片支承凸部可以設置在與基準中心線成20°±5°範圍的方向上，第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部的相對位置關係為繞半導體晶片中心位置相差10°至30°的範圍。
在這種情況下，半導體晶片支承在晶片支撐架上的狀態下，半導體晶片可以成為同時接觸並放置在第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部上的狀態，第二外側晶片支承凸部可以設置在比第一外側晶片支承凸部低0.2mm以內範圍的位置上。此外，在內側(左右)各設置一處的內側晶片支承凸部可以設置在比外側(左右)各設置兩處的第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部都低的位置上。
按照本發明，由於在從晶片出入口觀察時，配置在左右兩側的晶片支撐架上分別設置有局部放置半導體晶片的外邊緣部位的晶片支承凸部，從晶片出入口一側觀察，在半導體晶片中心位置的內側各設置一處，並在外側各設置兩處，所以當沒有在容器主體的晶片出入口上安裝蓋的狀態下，可以 用最小限度的支承凸部個數抑制放置在晶片支撐架多個部位的支承凸部上的半導體晶片的撓曲量，而不會對用機械臂取出等造成障礙。
下面參照附圖對本發明的實施例進行說明。圖2是本發明第一實施例的存放晶片容器的立體圖。圖1是沒有在其存放晶片容器上安裝蓋的狀態下，從上面觀察時的俯視剖面圖。
用於把做成薄的圓盤形的多塊的半導體晶片W在並排的狀態下存放的裝置為容器主體1。容器主體1例如由聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚碳酸酯(PC)等塑膠材質製成。
如圖2所示，在向容器主體1裝入或取出半導體晶片W時，容器主體1被配置成各半導體晶片W水平存放的狀態。例如半導體晶片W的直徑為450mm。
把多塊(例如25塊)的半導體晶片W等間隔地裝在容器主體1內，使半導體晶片W成為相互之間有間隙、面和面相對的狀態。但是在圖2中表示了僅把一塊半導體晶片W存放在容器主體1內最下層位置上的狀態。
在容器主體1的前面形成有用於裝入或取出半導體晶片W的晶片出入口2。在本說明書中，把容器主體1各個面中形成有晶片出入口2的面稱為“前面”。
而且，設置有用於堵住其晶片出入口2的蓋3，蓋3可以從前方向晶片出入口2安裝或取下。蓋3在圖1中沒有表示。
圖2中的附圖標記4表示安裝在蓋3上的有彈性的密封構件，用於密封晶片出入口2和蓋3的外邊緣部位之間。此 外，在蓋3上設置有用於鎖定蓋3安裝在晶片出入口2上的狀態的眾所周知的鎖定機構等，對此省略了說明。
如圖1和圖2所示，在從容器主體1內的晶片出入口2觀察的內側區域上配置有內側護圈5，用於把多塊的半導體晶片W的外邊緣部位一個個定位支承在容器主體1內。內側護圈5可以是眾所周知的護圈，例如把支承各半導體晶片W的部分做成水平V形槽。
另一方面如圖2粗略表示的那樣，在蓋3的內壁部位設置有眾所周知的蓋一側護圈6，用於把多塊的半導體晶片W的外邊緣部位從晶片出入口2一側分別有彈性地向內側護圈5一側按壓並定位支承。
蓋一側護圈6例如具有下述的結構，在蓋3安裝在容器主體1的晶片出入口2上時，抵接在各半導體晶片W周邊部位上的V形槽部分，被如彈簧那樣容易產生彈性變形的支承構件支承，由於是眾所周知的，所以省略了其詳細的圖示。
從容器主體1內的晶片出入口2觀察，在左右兩側的位置上設置有晶片支撐架10，用於在蓋3沒有安裝在晶片出入口2上的狀態下，一個個支承水平狀態的多塊的半導體晶片W的外邊緣部位。晶片支撐架10與裝在容器主體1內的半導體晶片W的數量一致，例如在左右兩側各等間隔設置有25層。
在沒有把蓋3安裝在晶片出入口2上的狀態下，因各半導體晶片W處於在容器主體1內的左右兩側部位中支承在晶片支撐架10上的狀態，所以大致保持水平狀態。
此外在此實施例中，晶片支撐架10和內側護圈5都利用一體成型與容器主體形成一體，但其中的一方或雙方也可以 做成與容器主體分開的部件，並安裝在容器主體上的結構。此外也可以在晶片支撐架10的最內側部位形成內側護圈5。
如在圖3中簡單表示的晶片支承凸部與半導體晶片W的位置關係那樣，在從晶片出入口2觀察的配置在左右兩側的晶片支撐架10上，分別設置有在晶片出入口2上沒有安裝蓋3的狀態下，局部放置半導體晶片W外邊緣部位的內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2，從晶片出入口2一側觀察，所述晶片支承凸部在半導體晶片W中心位置的內側各設置一處，並在外側各設置兩處。
各內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2是在比形成有其內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2的晶片支撐架10的其他區域稍高位置上形成的小面。
內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2都不是如完全是點那種程度窄小的面積，如在圖4中放大表示內側晶片支承凸部A的一個例子那樣，僅僅是與晶片支撐架10的總面積相比是非常小的面積。
半導體晶片W用圖中沒有表示的機械臂等從晶片出入口2插入容器主體內，沿晶片支撐架10進入容器主體1內，使機械臂避讓開後，半導體晶片W被支承成放置在6個部位的內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2上的狀態。這樣支承在晶片支撐架10上的半導體晶片W，僅僅用內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2與晶片支撐架10接觸。
如圖3粗略表示的那樣，在半導體晶片W中心位置的內側、左右兩側各一個部位上設置的內側晶片支承凸部A，被設置在通過半導體晶片W中心位置並與平行於晶片出入口2的基準中心線DO成45°(±5°左右)範圍的方向上。
在半導體晶片W中心位置的外側、左右兩側各兩個部位上設置的第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2中，靠近基準中心線DO的第一外側晶片支承凸部B1被設置在與基準中心線DO成20°(±5°左右)範圍的方向上。
而在左右兩側各兩個部位上設置的第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2中，遠離基準中心線DO的第二外側晶片支承凸部B2，被設置在與基準中心線DO成45°(±15°左右)範圍的方向上。
圖5是表示在把半導體晶片W放置在上述那樣構成的第一實施例的存放晶片容器1的晶片支撐架10上的情況下，在半導體晶片W各位置中撓曲量的測量資料(實測值)的圖表。與圖11所示的以往的存放晶片容器相比，半導體晶片W的撓曲量不僅在半導體晶片W的外邊緣部位大幅度減小，而且在前後方向中心線BP上也大幅度減小。
其結果，在沒有把蓋3安裝在晶片出入口2上的狀態下，即使是直徑為450mm這樣的半導體晶片W，也可以沒有障礙地用機械臂等取出，利用本發明可以把內側晶片支承凸部A、第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2的數量限制在必要的最小限度，可以防止產生微粒和半導體晶片W的狀況產生偏差等，並且可以抑制半導體晶片W的撓曲量。
圖6是本發明第二實施例的存放晶片容器的俯視剖面圖 ，如圖7粗略表示的那樣，第二外側晶片支承凸部B2被設置在與基準中心線DO成30°範圍的方向上。除此以外與第一實施例相同。如圖8所示，上述結構與以往相比，即使沒有達到第一實施例的那種程度，但也可以減小沒有在晶片出入口2上安裝蓋3的狀態下半導體晶片W的撓曲量。
此外，也可以把第二外側晶片支承凸部B2的位置設置在與第一實施例相比、相對於基準中心線DO成大角度的方向上。可是由於其位置逐漸遠離容器主體1的側壁(即晶片支撐架10的深度變深)，製造上第二外側晶片支承凸部B2的位置精度會降低，並且難以確保用於插入機械臂的空間寬度，所以最大限度以60°左右為限。
如上所述，優選將第一外側晶片支承凸部B1和第二外側晶片支承凸部B2的相對位置關係設置成繞半導體晶片W中心位置相差10°至30°的範圍。
此外，在把半導體晶片W支承在晶片支撐架10上的狀態下，優選半導體晶片W成為同時接觸並放置在第一外側晶片支承凸部B1和第二外側晶片支承凸部B2上的狀態，因此只要把第二外側晶片支承凸部B2設置在高度方向上比第一外側晶片支承凸部B1低0.2mm以內範圍的位置上即可。
此外，如將內側(左右)各設置一處的內側晶片支承凸部A設置在比外側(左右)各設置兩處的第一外側晶片支承凸部B1、第二外側晶片支承凸部B2都低的位置上(即內側稍稍降低)，則大多在支承半導體晶片W的基礎上可以得到更好的平衡狀況。
此外，本發明不限於實施例，例如存放在容器主體1內的半導體晶片W的直徑也可以不同於450mm。
1‧‧‧容器主體
2‧‧‧晶片出入口
3‧‧‧蓋
4‧‧‧密封構件
5‧‧‧內側護圈
6‧‧‧蓋一側護圈
10‧‧‧晶片支撐架
A‧‧‧內側晶片支承凸部
B‧‧‧外側晶片支承凸部
B1‧‧‧第一外側晶片支承凸部
B2‧‧‧第二外側晶片支承凸部
W‧‧‧半導體晶片
DO‧‧‧基準中心線
BP‧‧‧前後方向中心線
圖1是沒有在本發明第一實施例的存放晶片容器上安裝蓋的狀態的俯視剖面圖。
圖2是表示本發明第一實施例的存放晶片容器整體結構的立體圖。
圖3是表示當沒有在本發明第一實施例的存放晶片容器上安裝蓋，並把半導體晶片放置在晶片支撐架上的狀態下，半導體晶片的放置部位和撓曲量的測量點的簡圖。
圖4是表示把在本發明第一實施例的存放晶片容器的晶片支撐架上形成的晶片支承凸部局部放大的局部放大立體圖。
圖5是表示當沒有在本發明第一實施例的存放晶片容器上安裝蓋，並把半導體晶片放置在晶片支撐架上時，在半導體晶片各位置上撓曲量的測量資料(實測值)的圖表。
圖6是沒有在本發明第二實施例的存放晶片容器上安裝蓋的狀態的俯視剖面圖。
圖7是表示當沒有在本發明第二實施例的存放晶片容器上安裝蓋，並把半導體晶片放置在晶片支撐架上的狀態下，半導體晶片的放置部位和撓曲量的測量點的簡圖。
圖8是表示當沒有在本發明第二實施例的存放晶片容器上安裝蓋，並把半導體晶片放置在晶片支撐架上時，在半導體晶片各位置上的撓曲量的測量資料(實測值)的圖表。
圖9是沒有在以往的存放晶片容器上安裝蓋的狀態下的俯視剖面圖。
圖10是表示把半導體晶片支承在以往的存放晶片容器內的狀態下，半導體晶片的放置部位和撓曲量的測量點的簡 圖。
圖11是表示把半導體晶片支承在以往的晶片支撐架上的情況下，半導體晶片各位置上的撓曲量的測量資料(實測值)的圖表。
1‧‧‧容器主體
2‧‧‧晶片出入口
5‧‧‧內側護圈
10‧‧‧晶片支撐架
A‧‧‧內側晶片支承凸部
B1‧‧‧第一外側晶片支承凸部
B2‧‧‧第二外側晶片支承凸部
W‧‧‧半導體晶片
DO‧‧‧基準中心線
BP‧‧‧前後方向中心線

Claims (6)

  1. 一種存放晶片容器，包括：容器主體，用於把多塊的半導體晶片在並排的狀態下存放；晶片出入口，形成在所述容器主體的前表面，用於向所述容器主體中裝入或取出所述半導體晶片；蓋，從前方裝拆自如地安裝在所述晶片出入口上，用於堵住所述晶片出入口；以及晶片支撐架，從所述容器主體內的所述晶片出入口一側觀察時，把所述半導體晶片的外邊緣部位單獨放置在左右兩側的位置上，當沒有在所述晶片出入口上安裝所述蓋的狀態下，水平支承所述半導體晶片；在從所述晶片出入口觀察時，配置在左右兩側的所述晶片支撐架上，分別設置有局部放置所述半導體晶片的外邊緣部位的晶片支承凸部；從所述晶片出入口一側觀察，所述晶片支承凸部在所述半導體晶片中心位置的內側各設置一處的內側晶片支承凸部，並在外側各設置兩處的第一外側晶片支承凸部和第二外側晶片支承凸部。
  2. 如請求項1所記載之存放晶片容器，其中在外側各設置兩處的所述第一外側晶片支承凸部和所述第二外側晶片支承凸部中，遠離通過所述半導體晶片中心位置且與所述晶片出入口平行的基準中心線的所述第二外側晶片支承凸部係設置在與所述基準中心線成45°正負15°範圍的方向上。
  3. 如請求項2所記載之存放晶片容器，其中在所述半導體晶片中心位置的外側各設置兩處的所述第一外側晶片支承凸部和所 述第二外側晶片支承凸部中，靠近所述基準中心線的第一外側晶片支承凸部係設置在與所述基準中心線成20°正負5°範圍的方向上；所述第一外側晶片支承凸部和所述第二外側晶片支承凸部的相對位置關係為繞所述半導體晶片中心位置相差10°至30°的範圍。
  4. 如請求項3所記載之存放晶片容器，其中在把所述半導體晶片支承在所述晶片支撐架上的狀態下，所述半導體晶片成為同時接觸並放置在所述第一外側晶片支承凸部和所述第二外側晶片支承凸部上的狀態。
  5. 如請求項4所記載之存放晶片容器，其中所述第二外側晶片支承凸部被設置在比所述第一外側晶片支承凸部低0.2mm以內範圍的位置上。
  6. 如請求項1所記載之存放晶片容器，其中在內側各設置一處的所述內側晶片支承凸部係被設置在比外側各設置兩處的所述第一外側晶片支承凸部和所述第二外側晶片支承凸部都低的位置上。
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