專利名稱：具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶圓的貯存和運(yùn)送裝置，尤其是關(guān)于一種與在其上安裝晶圓的晶圓框架一同使用的裝置，其中該裝置被配置，以保證晶圓框架放置在該裝置中時(shí)其只有一個(gè)單一的方向。
本發(fā)明申請(qǐng)與標(biāo)題為“具有晶圓定位柱的晶圓貯存裝置”的中國(guó)發(fā)明于同日申請(qǐng)專利，因此，援引該申請(qǐng)，以作為參考。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體晶圓貯存和運(yùn)送容器通常設(shè)計(jì)要達(dá)到存取容易以及保證晶圓的安全。專利人為Johnson、專利號(hào)為4 043 451的美國(guó)專利以一個(gè)被拉伸了的盒與蓋的形式描述了半導(dǎo)體晶圓運(yùn)送容器，其中用內(nèi)肋來(lái)定位由彈性彎曲后的晶圓支架材料排列的晶圓。此處沒(méi)有闡述晶圓的旋轉(zhuǎn)定位。在專利人為Yajima等、專利號(hào)為6 499 602 B2的專利中公開了一種具有類似特征的容器，在其每一晶圓中提供了一條槽，但沒(méi)有提及旋轉(zhuǎn)定位。在專利人為Bores等、專利號(hào)為6 550 619 B2的美國(guó)專利中公開了一種用于放置成堆的晶圓、抗震能力改良后的容器。在專利人為Merkl等、專利號(hào)為6 218 727B1的美國(guó)專利中公開了一種容器并描述了一晶圓框架。該容器在兩個(gè)相對(duì)內(nèi)壁中的任何一個(gè)上都具有平行的槽，其作用在于固定一晶圓框架，在該晶圓相對(duì)邊上的線形片段放置在該容器槽中時(shí)可實(shí)現(xiàn)支撐的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于，其可在一晶圓容器中自動(dòng)將晶圓對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一目的在于，在一晶圓容器中自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)晶圓的過(guò)程中，其降低了將晶圓從一容器中移動(dòng)并使其處于對(duì)準(zhǔn)位置的過(guò)程中所需的勞動(dòng)強(qiáng)度。
在本發(fā)明的技術(shù)手段包括在一具體實(shí)施例中，一個(gè)用于貯藏和運(yùn)送晶圓并通過(guò)注模成形的容器，包括一個(gè)底部，該底部具有一個(gè)晶圓區(qū)域，在該區(qū)域上放置一堆晶圓組合，其中每一晶圓組合包括一晶圓框架和一被固定的晶圓。一保護(hù)壁裝置圍繞在該晶圓區(qū)域四周，并至少包括一壁晶圓定向用制造物。根據(jù)本發(fā)明，每一晶圓框架包括一對(duì)應(yīng)的、相反的或用于配合的制造物。對(duì)該壁裝置和晶圓框架進(jìn)行了配置，因此定向該晶圓框架必須要求該壁和框架制造物相配合，以便使該晶圓框架安裝在該容器中。


圖1A為一簡(jiǎn)圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的晶圓組合的定向控制；圖1B為圖1中所示的一橫剖面圖，用于顯示一種在一個(gè)晶圓框架上固定/安裝一晶圓的方法；圖2A顯示了其壁具有一拔模角、柱狀物具有垂直接觸線的一個(gè)容器；圖2B為一顯示該拔模角的橫剖面圖；圖3顯示了一蓋子和根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的一容器；圖4A顯示了一堆晶圓組合，其處于將被放入一容器中時(shí)所在的位置；圖4B顯示了晶圓元件隔板；以及圖5為圖3和圖4中容器的一個(gè)俯視圖。
具體實(shí)施例方式
盡管此處將根據(jù)本說(shuō)明中的特殊具體實(shí)施例描述本發(fā)明，但也可對(duì)其進(jìn)行一定范圍的更改、變化以及替換，并應(yīng)了解在一些情況中，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的前提下，可在沒(méi)有使用其它特征時(shí)，單獨(dú)使用本發(fā)明的一些特征，如此陳述的關(guān)于較佳具體實(shí)施例的描述如下。
圖1A為一用于描述本發(fā)明的一個(gè)簡(jiǎn)圖，其圖示了本發(fā)明的內(nèi)容。一容器10具有一個(gè)從一底部14開始延伸的壁裝置12，該容器至少包括一晶圓定向制造物16，該制造物既可為如圖所示的突出16或者為一個(gè)凹槽，也可以為其它與一對(duì)應(yīng)且相反的用于配合的對(duì)準(zhǔn)用制造物18接合的裝置，該制造物可為一個(gè)在一個(gè)晶圓元件(可為如圖所示的一晶圓框架20)中的一晶圓，或者其也可以為一個(gè)晶圓中的一個(gè)制造物，不管為那一種情形，其都是用于確定該晶圓元件(晶圓或者晶圓框架)在該容器10中的位置方向。在使用了一個(gè)晶圓框架20的情況下，一晶圓22可固定在每一框架20之上，且在該晶圓22相對(duì)于該制造物以一已知方向放置在該晶圓框架中時(shí)，該方向制造物16和對(duì)準(zhǔn)用制造物18因此就可以用來(lái)確定該晶圓22的方向。一晶圓和框架，或者在沒(méi)有框架時(shí)僅僅是晶圓，一般地將被稱為一晶圓元件。壁裝置12可為任何配置，用于為該容器10中的晶圓22提供保護(hù)。該壁可以如圖所示的那樣為連續(xù)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，但也可以是若干個(gè)片段構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
圖1B為一個(gè)包括一個(gè)晶圓框架20和一個(gè)晶圓的晶圓元件23沿A-A方向的一個(gè)橫剖面圖。該晶圓框架此時(shí)為一通常的具有一孔25的環(huán)形形狀，通過(guò)該孔放置一晶圓22。圖1B中所示的固定是通過(guò)一粘膠薄膜25來(lái)實(shí)現(xiàn)，放置時(shí)其帶粘性的面與框架20的一底面和晶圓22的一底面接觸。使用帶用于固定在一框架20之內(nèi)的一晶圓22已為所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。帶25一般幾乎覆蓋框架的所有底表面，以及晶圓的全部底部表面。該帶一般具有不吸收用于切割晶圓的激光能量的特點(diǎn)(例如，藍(lán)色)。在一些應(yīng)用中，該帶貼在框架上，然后晶圓通過(guò)帶上的粘合劑放置在孔25之中。若該晶圓要被切割成小片，則利用激光將其切割成獨(dú)立的部分。切割該晶圓時(shí)該帶仍不受影響。晶圓框架的一般厚度為0.30英寸。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，該容器通過(guò)一注模成形。在這種情況下，該壁一般將具有一拔模角。這將在下面進(jìn)行介紹，并根據(jù)圖2A和2B通過(guò)圖形顯示。
圖2A顯示了一容器24的替代具體實(shí)施例，其中該壁裝置具有一拔模角，其簡(jiǎn)單地顯示為該壁28的內(nèi)表面角度26和外表面角度27。線30和31代表與一平面垂直的直線。被稱為一晶圓區(qū)域32上放置了該晶圓元件堆。一拔模角26的使用與注模成形中的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程相適應(yīng)，通常為1度到5度之間的一個(gè)小角度。該構(gòu)造方法用作依據(jù)本發(fā)明的容器的一個(gè)具體實(shí)施例。通常需要一拔模角，目的是為了容易從一個(gè)模中分離一個(gè)產(chǎn)品。其壁具有一拔模角的容器，在其頂部的內(nèi)部寬度大于其在底部的內(nèi)部寬度，因此內(nèi)壁37具有一拔模角。一晶圓元件(即一晶圓，或者如果使用了一框架，則為一晶圓框架)和壁之間距離的增加與該晶圓元件與該晶圓區(qū)域32之間的距離成比例。在以前的技術(shù)中，該間距的增加可使該晶圓元件的移動(dòng)范圍加大，這不符合要求。圖2B為一個(gè)沿B-B方向的橫剖面圖，其更清楚地顯示了該內(nèi)壁和外壁各自的拔模角26與27。
圖2A用于顯示本發(fā)明的一替代具體實(shí)施例，目的在于解決在壁具有一拔模角時(shí)，隨著晶圓元件與該晶圓區(qū)域之間距離的增加，間距也不斷增加的問(wèn)題。柱狀物36放置在該晶圓區(qū)域的周圍，提供一垂直接觸線以限制晶圓元件在該容器中的移動(dòng)，否則就會(huì)因該拔模角導(dǎo)致的該保護(hù)壁28與上面所述的晶圓元件之間具有較大距離而會(huì)發(fā)生移動(dòng)。在該柱狀物36其中一個(gè)之上使用了虛線38，其顯示了從該堆的底部到該堆的頂部，在該柱狀物上用于相同地限制所有該晶圓元件在一個(gè)堆中移動(dòng)的面接觸線。該柱狀物可以是提供一條垂直接觸線的任何結(jié)構(gòu)的任何配置，并且可與該保護(hù)壁結(jié)構(gòu)以整體的形式注模而得(舉例而言)。該保護(hù)壁28可為連續(xù)的壁，或者各種可能配置的若干片段的壁。盡管該垂直接觸線沒(méi)有一拔模角，該最后得到的垂直區(qū)域非常小，也就是說(shuō)較整個(gè)壁區(qū)域來(lái)說(shuō)比較薄弱，因此該垂直部分不會(huì)引起足夠大的阻力阻止該容器從該模中移走。
圖3顯示了一個(gè)容器蓋42和一個(gè)根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的容器40。容器40的該保護(hù)壁裝置44有四個(gè)片段46、48、50及52。根據(jù)本發(fā)明，將被稱為定向制造物的特殊不規(guī)則外形與該具體實(shí)施例的壁作為一個(gè)整體形成，并與放置在該容器中的該晶圓元件中對(duì)應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)用制造物配合。該如圖3、4與5中所示的特殊具體實(shí)施例與一個(gè)包括一個(gè)其中有一個(gè)晶圓(整體或者被切割成小片)的框架一起使用。本發(fā)明也適用于只包括一個(gè)晶圓的晶圓元件，該晶圓元件至少具有一個(gè)制造物。在后面的這種情況下，對(duì)該容器進(jìn)行配置使其與通常為圓形的該晶圓相符?，F(xiàn)在參看該特殊具體實(shí)施例，如隨后將要描述的那樣，該制造物保證所有的晶圓元件在該容器40中被相同地定向，其中的每一晶圓元件都包括一晶圓框架和一個(gè)晶圓，因此使所有該晶圓都在已知的方向上成為可能，其中假定它們都相對(duì)于該晶圓框架對(duì)準(zhǔn)用制造物定向。
如圖3所示，只保證一個(gè)晶圓框架的一個(gè)方向的該制造物為部分54和56。圖3也顯示了四個(gè)叉子58，用于通過(guò)該蓋42中的槽60插入以將該蓋42固定在該容器40之上。
圖4A顯示了晶圓元件的一個(gè)堆62，該晶圓元件包括固定有晶圓66的框架64。每一個(gè)晶圓框架64都具有一個(gè)對(duì)準(zhǔn)用制造物68用于與容器40的一個(gè)定向用制造物54配合，同時(shí)還具有一個(gè)與一對(duì)應(yīng)的容器配合定向用制造物56配合的對(duì)準(zhǔn)用制造物70。圖4A的該晶圓元件堆62(一般適用于任何堆)將在每一晶圓元件之間包括某些形式的隔板。舉例而言，該隔板可以是薄圓板結(jié)構(gòu)的紙或者泡沫塑料，及/或者一種碳/滲透了碳的材料。這樣一種利用所有上面所述的設(shè)置圖示在圖4B中，其中在容器90中放置了一個(gè)晶圓元件92，及一碳中間層94，并且一紙中間層98在適當(dāng)位置用于放置在晶圓元件92的頂部。其中也顯示了一個(gè)蓋100。
圖5為圖3和圖4A中該容器40的一個(gè)俯視圖，且更為清楚地顯示了本發(fā)明的各種特征。該容器40中顯示了一個(gè)框架(比如圖4中的框架64)的輪廓。圖中顯示了框架外形制造物68和70各自與壁結(jié)構(gòu)裝置外形制造物54和56的配合。應(yīng)注意，為了保證一框架在該容器中只有一個(gè)方向成為可能，僅需要該容器定向用制造物54或者56其中之一必須對(duì)應(yīng)晶圓框架對(duì)準(zhǔn)用制造物68或者70其中之一即可。作為替代方案，如果片段壁46、48、50以及52所形成的形狀與一個(gè)普通圓一致，則一單個(gè)的不規(guī)則制造物應(yīng)不對(duì)稱，即為了保證框架不能顛倒地插入而缺少對(duì)稱性。如圖5所示，該特殊的片段壁46、48、50和52中每一段都具有一平面，通過(guò)該平面自身迫使該框架的方向與四個(gè)平面中的一個(gè)相一致。例如，該框架的平面72和74與該框架的平面部分76一致。在這樣一種配置中，為了保證在該容器中該框架只有一個(gè)方向，同時(shí)保證該框架不能顛倒地安裝，仍有必要使至少有一個(gè)制造物諸如54或者56非對(duì)稱地安裝。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了為實(shí)現(xiàn)如所公開的本發(fā)明目標(biāo)的各種配置，而這些配置都包括在本發(fā)明的精神之內(nèi)。
根據(jù)一替代具體實(shí)施例，如上所述，該容器也包括具有一拔模角的壁以及用于限制該晶圓組合移動(dòng)的柱狀物。圖5也顯示了這些替代具體實(shí)施例，其中包括16個(gè)柱狀物78，所顯示的結(jié)構(gòu)為與該保護(hù)壁46-52以整體的形式注模而得。柱狀物78都具有一個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)提供一條垂直接觸線的表面，也就是提供一條與該晶圓區(qū)域80垂直，并用于限制該晶圓組合在整個(gè)堆高度上側(cè)向運(yùn)動(dòng)的接觸線的表面。該接觸線之垂直方向系相對(duì)于該晶圓區(qū)域80以一合適的角度向上延伸，在該晶圓區(qū)域80之上將放置一堆晶圓組合。由于圖3中的該柱狀物78是與該保護(hù)片段壁以整體的形式注模而得，同時(shí)因?yàn)樵摻佑|線為垂直/正交方向(即該接觸線無(wú)拔模角)，所以該柱狀物78在靠近該保護(hù)壁結(jié)構(gòu)的頂部顯得比其在底部80水平處該保護(hù)壁的底部要寬。每一柱狀物的頂部表面82提供一實(shí)質(zhì)的接觸點(diǎn)，用于壓迫該容器以使其從一模中移走。
該保護(hù)片段壁46、48、50和52的拔模角通過(guò)線84顯示片段壁在該保護(hù)片段壁底部水平的內(nèi)周長(zhǎng)而變得明顯。線86顯示了在壁頂部的片段壁的內(nèi)周長(zhǎng)，很顯然其在底部位于線84之外，因此顯示了拔模角。該細(xì)節(jié)在放大后的片段A中顯得更為清楚。
片段A也更清楚地顯示了柱狀物78。注意，圖5的俯視圖只顯示了橫穿接觸線的一單條線88，也就是將接觸一晶圓或者晶圓框架的一條線。該單條線88顯示了接觸線與底部80相垂直，并因此該接觸線沒(méi)有顯示在圖5的俯視圖中。相反，84和86這兩條線顯示了片段壁46、48、50、52的拔模角。
盡管此處根據(jù)其中的特殊具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，在前述之公開內(nèi)容中可進(jìn)行一定范圍的更改，各種變化和替代，并應(yīng)了解在一些情況中，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的前提下，可在不使用其它特征時(shí)單獨(dú)使用本發(fā)明的一些特征，如權(quán)利要求書所述。
權(quán)利要求
1.一種具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其特征在于，該裝置包括一晶圓貯存室；至少一個(gè)設(shè)置在該晶圓貯存室內(nèi)的定向用制造物；以及若干適合于插入到一堆中該晶圓貯存室里的晶圓元件，每一晶圓元件在其上至少包括一個(gè)對(duì)準(zhǔn)用制造物，其中每一個(gè)至少一對(duì)準(zhǔn)用制造物對(duì)應(yīng)于至少一方向制造物，因此在該晶圓貯存室中定向每一晶圓元件并防止每一晶圓元件在該貯存室內(nèi)實(shí)質(zhì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中該晶圓貯存室包括一用于在其上放置該晶圓堆的一底部；以及一與該底部相連的壁，其用于包裹該晶圓堆。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中該定向用制造物為一設(shè)置在壁上的壁外形制造物，且其中該對(duì)準(zhǔn)用制造物為一個(gè)設(shè)置在該晶圓框架的一邊緣上的外形制造物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中每一晶圓框架包括若干對(duì)準(zhǔn)用制造物，并且有若干對(duì)應(yīng)的設(shè)置在該晶圓貯存容器內(nèi)的定向用制造物；以及每一定向用制造物為一設(shè)置在該保護(hù)壁不同位置上的壁外形制造物，且每一個(gè)對(duì)準(zhǔn)用制造物為一個(gè)設(shè)置在該晶圓元件不同邊緣位置上的外形制造物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中形成的一該該保護(hù)壁的堅(jiān)固部分具有一個(gè)拔模角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其進(jìn)一步包括一個(gè)適合于在該保護(hù)壁的頂部插入的蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中每一該晶圓元件包括一個(gè)適合于幫助固定一個(gè)晶圓的晶圓框架，以及一種適合于幫助固定該晶圓框架的粘膠薄膜；并且其中該對(duì)準(zhǔn)用制造物設(shè)置在該晶圓框架之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中每一該晶圓框架包括一個(gè)由粘膠薄膜覆蓋的開孔區(qū)域，并且該晶圓擱置在該粘膠薄膜上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中該晶圓貯存室包括一晶圓貯存室；以及一與底部相連適合于包裹該晶圓堆的壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中每一定向用制造物為一設(shè)置在該保護(hù)壁上的壁外形制造物，且其中每一對(duì)準(zhǔn)用制造物為一個(gè)設(shè)置在該晶圓框架邊緣上的外形制造物。。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中每一晶圓框架包括若干對(duì)準(zhǔn)用制造物，并且有若干對(duì)應(yīng)的設(shè)置在該晶圓貯存容器內(nèi)的定向用制造物；以及每一定向用制造物為一設(shè)置在該保護(hù)壁不同位置上的壁外形制造物，且每一對(duì)準(zhǔn)用制造物為一個(gè)設(shè)置在該晶圓框架不同邊緣位置上的外形制造物。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中形成的一該保護(hù)壁的堅(jiān)固部分具有一個(gè)拔模角。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中進(jìn)一步包括一個(gè)適合于在該保護(hù)壁的頂部插入的蓋。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，其中每一晶圓框架包括若干對(duì)準(zhǔn)用制造物，并且有若干對(duì)應(yīng)的設(shè)置在該晶圓貯存容器內(nèi)的定向用制造物。
15.一種在一個(gè)晶圓貯存容器中的一堆中貯存若干晶圓的方法，其特征在于，該方法包括步驟將若干晶圓中的每一個(gè)晶圓放置在對(duì)應(yīng)的若干晶圓框架之上以獲得若干晶圓組合，每一晶圓框架包括至少一個(gè)設(shè)置在其上的對(duì)準(zhǔn)用制造物，該放置步驟使每一晶圓與對(duì)應(yīng)的晶圓框架之間的附著力足以防止該晶圓相對(duì)于該對(duì)應(yīng)的晶圓框架實(shí)質(zhì)的運(yùn)動(dòng)；按順序?qū)⒚恳痪A組合放置到一晶圓貯存室中形成一堆，該按順序放置的步驟包括將在每一晶圓框架上的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)用制造物與設(shè)置在該晶圓貯存室中的至少一個(gè)方向制造物對(duì)準(zhǔn)，由此就將該晶圓貯存室中的每一晶圓框架定向，并防止該每一晶圓框架和在該貯存室中設(shè)置于該晶圓框架上的晶圓的實(shí)質(zhì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及用一個(gè)蓋覆蓋該晶圓貯存室以完全封閉該堆。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該放置步驟包括在每一晶圓框架的開口區(qū)域上放置一粘膠薄膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該放置步驟進(jìn)一步包括在粘膠薄膜上放置每一個(gè)晶圓。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該順序地將每一晶圓組合放入到該晶圓貯存室中以形成該堆的步驟包括，將設(shè)置在該晶圓框架上的若干對(duì)準(zhǔn)用制造物與設(shè)置在該晶圓貯存室中的對(duì)應(yīng)的若干方向制造物對(duì)準(zhǔn)。
全文摘要
一種具有定向控制的晶圓運(yùn)送裝置，該裝置貯存和運(yùn)送晶圓，通過(guò)注模成形的容器，其包括一底部，該底部具有一晶圓區(qū)域用于在其上放置一個(gè)若干晶圓組合的堆，其中每一晶圓組合包括一個(gè)晶圓框架，在該晶圓框架上安裝有一晶圓。一保護(hù)壁環(huán)繞在晶圓區(qū)域四周，該保護(hù)壁至少包括一壁外形制造物。根據(jù)本發(fā)明的每一晶圓框架包括一對(duì)應(yīng)的相反的或用于配合的制造物。本發(fā)明對(duì)該保護(hù)壁裝置和晶圓框架進(jìn)行了配置，因此為了將該晶圓框架安裝在該容器中，定向該晶圓框架必須要求該壁和框架制造物相配合。
文檔編號(hào)H01L21/673GK1576184SQ0315874
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2003年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者斯科特·布拉德利, 吉姆·皮倫 申請(qǐng)人:皮克塑料和金屬產(chǎn)品國(guó)際有限公司