[发明专利]门接口密封的晶片容器

说明书

本申请要求2012年5月4日提交的美国临时申请号为61642922的优先权。所述申请通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及容器，更具体地，涉及具有密封连接的前门的晶片容器。

背景技术

半导体晶片在加工过程中要经过很多步骤。这通常需要在工作站之间或设备之间运输大量晶片来进行处理。半导体晶片很脆弱，很容易因物理接触或震动以及静电而损坏。此外半导体制造工艺对微粒或化学物质的污染是极为敏感的。因此，为了减少污染物对晶片的有害影响，开发出了专用容器以使污染物的生成最小化，并且使晶片与容器外部污染物隔离。这些容器通常包括可移动的门，其具有垫圈或其它装置以使门与容器主体紧密密封。

随着半导体的尺寸变得更小，即，随着每单位面积的电路数量增加，以颗粒形式的污染物问题比以前更加严重。能够损害电路的颗粒的尺寸逐渐变小，正在接近分子水平。因此，半导体晶片制造、加工、运输、和存储的所有阶段中，都需要对微粒进行更好的控制。

晶片载体通常由热塑性材料制成。早期的容器，例如美国专利号为4,248,346中公开的容器，使用高可塑性塑料如聚乙烯制成。后期的容器，例如美国专利号为5,273,159公开的具有刚性工字杆(h-bar)载体，通常由模制在凹槽中的聚碳酸酯制成，并具有更软、更有弹性的，例如美国专利号5,586,658公开的盖。美国专利号4,248,346；5,273,159；和5,586,658通过引用全文并入本文中。

一些现有容器具有门，以密封容器部件，并且还能够与加工设备密封啮合。此类容器被称为“SMIF箱”(Standard Mechanical Interface pods，标准机械接口箱)，其中所述门关闭在容器部件底部的开口，或FOUPs(Front Opening Unified Pods，前开式统一箱)和FOSBs(Front Opening Shipping Box，前开口运送盒)，其中所述门关闭前开口。这些容器受到非常严格的结构要求和性能要求。例如，它们必须能够通过机械和手工双重方法机械密封锁存，而且必须可以简单地通过将门关闭并锁存在容器上的适当位置，实现紧密密封。

用于SMIF箱以及运输模块的传统密封件通常是相对简单的弹性密封件，其通过简单地在门和容器部件之间轴向压缩以提供密封。这种密封件，特别是聚碳酸酯材料被弹性密封件接触的地方，易过度粘附且具有不一致的开口，缩短密封件寿命并且密封不充分。这里的问题是，门机械打开期间，密封件粘附在门框上并从位于门中的保持凹槽中拔出。另外，所述密封件和门框之间，以及所述密封件和门上的所述保持凹槽之间的泄露，已经超出预期。

此外，在晶片容器洗涤期间，已知的密封件存在问题。它们要么需要在洗涤前移除，要么它们在密封件和保持凹槽之间会残留水分。这种残留的水是晶片处理操作过程中的污染物，是不可接受的。

工业中需要一种性能更好并且更持久的密封结构，来密封门与晶片容器的外框，并且在洗涤操作期间可以保持在适当的位置，并且在正常操作期间不会从保持凹槽脱离。

发明内容

本发明解决了工业上对一种性能更好的和更持久的用于晶片容器的密封结构的需求，通过提供一种弹性密封件，其在分离容器的内部和外部方面具有增强的密封性能，在槽中的密封件具有增强的保持特性，并且通过密封件增强凹槽的密封性以阻止密封件-凹槽啮合处的泄漏，并在洗涤期间最小化或消除水进入所述凹槽。

根据本发明，晶片容器包括容器部件，其具有由门框界定的开口用于在轴向方向上插入和取出晶片，在轴向方向上插入门框中并与之配合的门，以关闭所述前开口并密封所述容器部件。在本发明的一个实施例中，连续弹性密封件围绕门边缘向内延伸。所述密封件设置在保持凹槽中，其沿轴向延伸接近门的边缘。