[发明专利]具有增强型容纳的衬底容器

说明书

可通过射出模制金属浆料而形成用于半导体制造工业中的衬底容器及/或其部分。更特定来说，可通过射出模制含有镁或镁合金的金属浆料而形成此类衬底容器及/或其部分。与相当的由基于聚合物的材料形成的衬底载体相比，其中衬底容器的至少一部分由含有镁或镁合金的金属浆料射出模制而成的所述衬底容器可展现对湿气及氧气的经改进渗透控制。示范性衬底容器可包含晶片容器、光罩盒、磁盘运送器及/或半成品盒。

相关申请案交叉参考

本申请案主张2015年7月13日提出申请的美国临时专利申请案第62/192,011号的权益，所述美国临时专利申请案的揭示内容据此以其全文引用的方式并入。

技术领域

本发明一般来说涉及用于半导体制造中的衬底容器，例如硅晶片容器及光罩容器。

背景技术

被制造成集成电路(包含计算机芯片)的半导体晶片在各种处理设备中的处理期间经受众多步骤。晶片必须从工作站被运输到工作站且通常必须被暂时存储以便适应必要的处理步骤。此外，晶片必须有时从晶片制造设施被运输或运送到其被进一步处理的另一位点。此通常使用衬底容器来实现。

许多操作性能要求与此类容器相关联。一般来说，此类容器需要具有强度、稳健性、重量、公差控制与成本效益的最优组合。所述容器可由高架机器运输、可被洗涤及再使用、可被打开及关闭数百次且可被装载及卸载数百次。

用于在处理步骤之间存储300mm晶片的容器称为FOUP(前开式晶片传送盒(FrontOpening Unified Pod))且通常用于在设施之间运送300mm晶片的容器称为FOSB(前开式运送盒(Front Opening Shipping Box))。FOUP及FOSB各自具有壳体，所述壳体具有开放内部及位于壳体中的用于固持间隔开的晶片堆叠的搁架。在底部上提供运动学耦合以用于与设备精确地介接。壳体中的前开口接纳门。所述门具有用以气密密封到壳体的密封件及用以将门固定于壳体中的闩锁机构。

几乎所有组件(一些品牌的紧固件除外)由经射出模制聚合物组件形成。大多数制造商已由于污染问题而尽可能地在晶片容器中完全避免金属紧固件及金属。已证明完全或大体上由聚合物形成的衬底容器是具成本效益的且普遍用于半导体工业中。

然而，已证明基于聚合物的容器、特定来说晶片容器具有必须加以管理的特定缺点。举例来说，由于半导体的规模已变得较大，也就是说，由于每单位面积的电路数目已增加且由于晶片已变得较大，因此污染物已变为较大问题。污染物可为包含VOC(挥发性有机化合物)的粒子或空气传播分子污染物(AMC)。对金属的消除及对特种聚合物的使用以及其它手段已解决粒子污染物问题。关于AMC，聚合物具有吸收并释放湿气及其它AMC的倾向。对容器的持续冲洗已提供部分解决方案，但冲洗并不总是可用的，例如当晶片被运送时。

此外，被制造成集成电路的晶片还对静电放电为敏感的。在处置及存储半导体衬底中所涉及的组件的静电耗散(“ESD”)为通常需要或期望的。常规聚合物不提供此特性且必须利用添加剂及/或特殊制剂。此提高了聚合物的成本且可增加污染问题以及改变聚合物的模制及其它特性。

此外，具有大面积聚合物壁的射出模制容器需要精确控制的壁厚度、工艺控制且通常需要针对强度、形状稳定性及尺寸稳定性的补充结构。也就是说，壁厚度无法在(举例来说)壳体的不同部分中急剧地变化，这是因为模制之后的冷却将通常导致不期望/不均匀的收缩及形状变形。即使在存在极严格控制的工艺的情况下，用于聚合物产品的模具仍必须为过大的以提供所要大小的最终聚合物组件，所述最终聚合物组件将在尺寸上不同于模具。因此，较大扩展性组件(例如FOUP及FOSB中的壳体)整个具有均匀壁厚度。另外，薄聚合物壁为脆弱的。将聚合物容器抽真空通常被认为是不实际的。然而，特定聚合物具有使其对于衬底容器(尤其是用于较大衬底的容器，例如FOUP及FOSB)为合意的特性；这些聚合物(例如含氟聚合物、聚醚醚酮及液晶聚合物)具有低粒子产生特性及经减小VOC吸收速率，但可极难以进行模制。对于这些聚合物，上文所论述的模制问题加重。