一种使用适用于450毫米直径的晶圆的前开式晶圆容器。前门具有一对闩锁机构，从外部可操作且位于门的侧面，各闩锁机构具有一对闩锁尖端，闩锁尖端从门的顶部及底部周边延伸至位于容器部的正面开口的门框架中的接收器中。门包含用于支撑水平堆积的晶圆的晶圆衬垫。衬垫具有垂直延伸的支撑条部，在垂直延伸的支撑条部之间具有弓形晶圆啮合部。弓形晶圆啮合部位于门的内表面上的垂直延伸的中心凹槽中。晶圆衬垫在一对垂直延伸的加载接合部处垂直延伸的支撑条部处紧固至门的内侧。各闩锁机构的闩锁尖端与垂直延伸的加载接合部垂直对齐。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
例如计算机芯片等集成电路(IC)是由硅晶圆制成。该硅晶圆需要在其运输期间及在各制造过程步骤之间保持于极其干净且无污染的环境中。另外，用于运输和/或储存半导体晶圆的容器的所需或期望的特性包括轻量、刚性、洁净、有限的气体排放、以及划算的可制造性。当容器被封闭时，该容器提供晶圆的气密性或接近气密性的隔离。简而言之，此类容器需要保持晶圆洁净、无污染且不受损坏。塑料容器被用于在过程步骤之间运输及储存晶圆已达数十年之久。所选的聚合物材料提供充分的特性。此类容器具有严格受控的公差，以与处理设备以及用于运输该容器的设备/机器人交界。而且，较佳的是此种塑料容器中利用不使用例如螺栓等金属紧固件即可附装及移除的组件。金属紧固件当被插入和移除时会引起微粒的产生。在成本效益及改善的制造能力驱动下，制造半导体时所用的晶圆的尺寸在增大。如今，若干制造设施使用300毫米晶圆。随晶圆的尺寸增加和电路的密度增加，电路易受越来越小的微粒和其他污染物的影响。因此，随晶圆尺寸的增加，容器的尺寸也在增加；因晶圆更易受更小的微粒和其他污染物的影响，所以使晶圆保持洁净和无污染的要求已变得更加严格，进而使容器的尺寸增加。另外，载具需在剧烈的自动搬运中保持其性能，此种自动搬运包括由位于容器顶部的自动凸缘来提升载具。前开式晶圆容器已成为用于运输和储存大直径300毫米晶圆的行业标准。在此类晶圆容器中，前门可闩锁至容器部并封闭正面存取开口，晶圆通过该正面存取开口自动式地插入和移除。当容器装满晶圆时，该门被插入至该容器部的门框架中并闩锁至该门框架。当进行安放时，该门上的衬垫则提供向上、向下及向内的约束。 在制造用于容纳和/或运输较大晶圆的前开式塑料容器(例如300毫米容器)时所发现的问题是容器的顶部、底部、侧面、正面及背面上所用的塑料的广阔区域在容器被提起时可能会由于晶圆负载重量增加而弯曲，且前门和后侧可能会由于容器的前门和后侧上的晶圆衬垫之间的晶圆的保持而朝外弯曲。半导体行业如今正趋于使用更大的，450毫米直径的晶圆。直径更大的晶圆尽管提供成本效益，然而也会提供增大的易碎性、更大的重量、以及与搬运和储存该更大晶圆于塑料制成的容器中相关联的尚未发现的难题。与顶部、底部、侧面、正面及背面上的塑料的广阔区域相关联的弯曲和相应问题加剧。随着被处理晶圆在尺寸上的显著增大，较小尺寸的晶圆所不具有的新难题和问题随之出现。由于现有设备兼容性和成本压力，用于450毫米晶圆的许多标准，例如容器中晶圆的数目以及晶圆之间的间距等可能非常好地保持300毫米晶圆容器标准。并且当然，随着晶圆的直径增大，该晶圆会相应地变重。容纳与标准化300毫米容器中提供的晶圆相同数目的450毫米晶圆的晶圆容器预期具有大约40磅的重量。在此重量下，人工搬运开始变得更加困难。对较大容器使用类似厚度的聚合物壁可能无法使容器具有足够的结构刚度。SP，预期该容器会由于聚合物的较大尺寸和较大的广阔区域而在装载、转移及装运时在尺寸上较不稳定。加厚该壁并且添加显著的强化结构则会进一步增大450毫米晶圆容器的重量。此外，传统的300毫米晶圆容器通常是注塑成型的。预期将难以充分控制利用类似注塑成型方式及类似或更大壁厚度的较大容器的尺寸。目前，300毫米晶圆容器一般使用壳体作为主要结构构件来定位用于与晶圆和外部设备交界的组件，即晶圆支撑件及运动耦合机器界面。另外，随着密封地容纳门的开放正面的面积，开放的内部体积将显著增大。这表明该门与该容器部之间的密封问题更加难以解决。较大尺寸的晶圆还将具有明显更大的下垂程度并需要使用较小晶圆所不需要的独特支撑件，该更大的下垂程度会使晶圆在搬运及运输期间更易损坏。该更大的下垂程度使得在仍允许由机械手臂自动地放置和移除晶圆的同时难以维持晶圆间之间所期望的间距。因此，期望开发出用于450毫米晶圆容器的前开式配置，该前开式配置具有用于最小化晶圆下垂程度并最小化容器重量的设计属性。另外，提供改善的门密封特性的配置是所期望的。此外，在自动地搬运晶圆期间为了在晶圆容器中储存450毫米晶圆而提供增强的晶圆支撑件的配置是所期望的。
技术实现思路
一种适用于45 0毫米的前开式晶圆容器具有容器部和前门，该容器部具有一正面开口，所述前门封闭该正面开口。所述前门具有一对闩锁机构，可在所述门的左侧和右侧上从外部操作，各闩锁机构具有一对闩锁尖端，该对闩锁尖端可从所述门的顶部周边和底部周边延伸至位于门框架中的接收器中，所述门框架限定容器部的正面开口。晶圆衬垫支撑以相间堆积排列方式设置的水平晶圆的前缘。在本专利技术的一个实施方式中，所述晶圆衬垫具有一对垂直延伸的支撑条区域，具有弓形晶圆啮合部水平地延伸至这对垂直延伸的支撑条区域之间。所述弓形晶圆啮合部位于门的内表面上的垂直延伸的中心凹槽中。所述弓形晶圆哨合部与前门的内表面隔开。晶圆衬垫是在一对垂直延伸的加载接合部处的这对垂直延伸的支撑条部处紧固至门的内侧，在这对垂直延伸的加载接合部处，由于所述晶圆被压缩保持于晶圆衬垫与后部晶圆支撑件之间而形成的载荷从晶圆衬垫传递至前门。用于所述R锁机构的机械存取键开口(robotic access key opening)水平且向外地与垂直延伸的加载接合部隔开。各闩锁机构的所述闩锁尖端相对于所述机械存取键开口水平地偏置且所述闩锁尖端与所述垂直延伸的加载接合部沿一垂直线对齐。在此之前未认识到的问题是，与前门上的衬垫啮合的晶圆的重量可在Z方向上引起相当大的分力，进而导致容器在Z方向上畸变，此主要表现为门和后壁的朝外弯曲。因为载荷是从顶部晶圆处接近所述门的顶部边缘提供至底部晶圆处所述门的底部边缘和所述门的中心部分，因此当门在门框架上的接合点水平地位于中心受力区域外部时，所述力会使门弯曲。已发现，此力可引起门挠曲问题，这可影响门与门框架之间的密封完善性，在450毫米晶圆容器的情况下尤其如此。本专利技术的实施方式的特征及优点在于，晶圆保持力直接传递至门而不会横侧地穿过门。本专利技术的实施方式的特征及优点在于，门闩锁与晶圆保持附件成一直线。这可使门的挠曲最小化。本专利技术另一优点及特征在于，因由晶圆引起的门的载荷从中心垂直区域向下延伸且所述载荷从水平基准面至下一水平基准面是基本均匀的，且因门至门框架的闩锁通常在门框架的顶部及底部部分处，所以在门中会使门围绕一水平(X方向)轴的任何弯曲最小化。因此，由移除与围绕一垂直(y方向)轴的任何弯曲相关的弯曲分力，可改善在更大直径的晶圆容器(尤其是450毫米容器)中的门至门框架的密封完善性和一致性。在本专利技术的一个实施方式中，在晶圆衬垫与前门结构之间的垂直延伸的晶圆承载接合部实质上垂直对齐于所述闩锁机构与门框架的啮合。在本专利技术的一个实施方式中，前门内表面上的中心凹槽具有至少两个深度位阶，该至少两个深度位阶中的最深者居中地位于该凹槽中。较浅者位于所述凹槽的边缘处并在门上具有晶圆衬垫的晶圆衬垫附件或晶圆承载位置。第二较浅深度位阶允许门机构位于门壳体中且位于门上的晶圆衬垫的所述晶圆附件位置或承载位置的正前方。此凹槽的压力，其普遍存在于300毫米晶圆容器中，且可能存在于许多450毫米容器的门中，这使门的特征与无中心凹槽的恒定厚度的门比较时更易受弯曲影响。本专利技术的另一实施方式关于一种前开式晶圆容器。该晶圆容器包含一容器部，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马修·A·富勒，
申请(专利权)人：恩特格里公司，
类型：
国别省市：
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