具有减少空间尘粒附着功效的半导体晶片容器 本发明一般涉及用于在晶片工艺环境中载运多片半导体晶片的晶片容器的改进技术，尤其涉及一种能够有效减少成为晶片表面所附着的空间尘粒数量的晶片容器，而此晶片表面是面对着容器的一面端板或侧壁。
作为已有技术，集成电路的制造包括在选定区内增加、变换以及去除薄膜的多个工艺步骤。在晶片工艺中，需要使用晶片容器从一个晶片工位向另一工位一次输送多片晶片。集成电路的大多数晶片工艺程序是在洁净室中完成的。然而，这不可能完全防止空间尘粒附着到晶片上。
一个晶片容器通常有一不带顶盖的矩形箱状的结构，并设有多个沟槽，使其以预定的间隔垂直地夹持着多片并列的晶片。
传统的晶片容器已经注意到尽可能容纳许多晶片而又不致引起邻近两晶片之间的任何碰撞。反之，晶片容器中的最外晶片则被安排在离开相应容器前板和后板足够远的地方。这是由于每个最外晶片地位置对于提高晶片输送效率来说是无关紧要的。
以发布号No.4-367248披露的日本专利(JP)申请No.3-143523公开了一种用于将载运的晶片浸入充满氢氟酸(HF)的处理槽中的石英晶片容器。此相关技术直接解决了晶片露出型容器所产生的问题，这种露出型容器未设置任何前板与后板(以及同样的任何侧板)。当用氢氟酸处理晶片时，从容器择放出微粒并特别聚集在水平设置的低结构梁杆上。随后，晶片保留在同一容器中不动，经净水清洗。
当晶片容器迅速浸入净水中时，微粒离开下支撑梁杆的上部并开始向上移向晶片表面。因而，微粒是在其向上移动时趋向于与晶片附着的。
为了减小这种难点，上述日本专利申请3-143523提出，代替下支撑梁杆，设置一对各具有与晶片同一高度的端板，并安排成与在容器中相互平行被垂直夹持的晶片平行。就是说，细粒趋向于聚集在前板和后板的上缘上面，因而，当容器迅速浸入水中时，污染物(即微粒)不经晶片附近移动就迅速到达水表面。这样，污染物就能随水表面一起排放出来。
不用说，上述相关技术与在输送晶片中减少附着在晶片表面上的空间尘粒不相干。
为此本发明的一项目的是要提供一种能够达到有效减少有害空间尘粒附着在晶片上的半导体晶片容器。
本发明公开了属于在晶片工艺环境中供运送多片晶片的晶片容器的一个方面。晶片容器包括在晶片容器内相对侧壁相互并行设置的一对端板。晶片容器还包括支撑多片晶片的晶片支架。晶片支架有两相互平行的相对侧壁，并沿与一对端面垂直的方向伸展。每一侧壁各有两个端部分别紧固在两个端板上以构成晶片容器。晶片支架有在其内面按预定间隔相互平行设置并与两个端板平行的多个沟槽。沟槽在相应晶片的周边处向上支撑着半导体晶片。最靠近两端板之一的一条沟槽与端板之一分离，使得与端板之一相对的晶片表面所附着的空间尘粒减至最小量。
从以下结合附图的描述中将会对本发明的特征与优点更加明显可见，图中相似的构件或元件用相似的标号标注； 其中：
图1为适用于本发明的晶片容器的示意透视图；
图2A和2B为图1晶片容器切断的前视图；
图3为图1晶片容器切断的平面视图；
图4为用于讨论发明人实验的示出图1晶片容器部分的示意图；
图5为在图1晶片容器中形成的各沟槽剖面图；以及
图6为附着在晶片一个表面上的空间尘粒数与前板和邻近晶片之间距离的关系曲线图。
参照图1-6将对本发明的一项最佳实施例进行描述。
图1为晶片容器10的透视图，在容器中按平行关系垂直地容放着多片晶片(用12(1)-12(13)描绘)。在此特定情况下晶片容器10装有十三片晶片。不言而喻，本发明决不限制晶片容器10所运载的晶片数。
如图1所示，晶片容器10包括前板和后板(即端板)14和16，它们基本上沿着垂直各晶片表面的方向设置。这些板面14和16分别设置有支承部分14a和16a，两者用于稳定容器10。晶片容器10还包括侧板18和20。晶片12(1)-12(13)假设为被排列成使它们形成集成电路的表面朝向前板14的方向。
图2A为切开前板14的前视图。如在图2A中清楚示出，侧板18和20分别向内倾斜。
再回到图1，侧板18和20各设有多个沟槽，用于松动地夹持相应的晶片12(1)-12(13)。更为特殊的是，侧板18具有沟槽G(1)-G(13)，而另一侧板20则有沟槽G′(1)-G′(13)。在图1中，为了简化绘图作了省略，只以G(1)、G(13)、G′(1)和G′(13)绘出了最外的沟槽。
一对沟槽G(1)和G′(1)支撑着晶片12(1)。这种方法可用于其它成对沟槽分别夹持晶片12(2)-12(13)。沟槽G(1)和G′(1)分别形成在倾斜侧板18和20的内侧表面上，它们呈现为图2中虚线所示的从顶向底伸展的状态。其余的沟槽则以类似的状况形成在侧板18和20上。
上述板面14、16、18和20是由聚两烯制成的(举例)并且一般采用注模技术(举例)使之相互结合为整体。
晶片容器10的底部是敞开的，从而如图2B中所绘示，空气在前板14和晶片12(1)之间上下流动，尽管在相邻的晶片之间并且还在后板和晶片12(13)之间也有类似的空气流，然而除图2B中所示以及在后板与晶片12(13)之间的情况之外，本发明未牵涉到空气流的问题。
图3为图1中所示晶片容器10移去晶片后切开的平面视图。也就是，图3示出在侧板18和20内表面上形成的三对沟槽G(1)-G′(1)、G(2)-G′(2)以及G(3)-G′(3)。
发明人所进行如下所述的一项实验是考虑到图2B中所表示的空气流的情况下来确定前板14和邻近的成对沟槽G(1)及G′(1)之间的最佳距离。最佳距离就是当晶片保留在容器10中使在晶片12(1)表面形成的集成电路上所附着的空间尘粒数量最小的距离。
在实验中，在前板14的内表面和沟槽G(1)(G(1′)的中心之间的距离(在图4中用L描述)，以1毫米为间隔在2毫米和24毫米之间变化。也就是说，准备了二十三个不同L的晶片容器。晶片容器是属于容纳8英寸(约20毫米)直径和0.725毫米厚度的晶片的型式。实验中所用晶片容器的每一沟槽具有如图5所示4毫米(举例)的宽度和10毫米(举例)的深度。为了使晶片易于插进容器10中，即使在工艺过程中晶片被翘曲也能这样，每一沟槽必须有超过晶片厚度的足够宽度。
具有不同L的晶片容器在一个洁净环境中依次进行一小时左右的移动，环境的洁净度约为每立方厘米10,000颗尘粒，其中的每颗尘粒不超过约25微米，并且室内的空气通过空调形成约为21℃的温度和约45％的相对湿度。在每次一个晶片容器经过移动一小时左右之后，用一台合适的显微镜对晶片12(1)表面上形成的集成电路所附着的空间尘粒数进行计数。
除上述实验之外，还进行了确定最短距离L的检验，这种最短距离要求容器10在超过一小时的移动中晶片12(1)未与前板14碰撞一次。为了检验经碰撞产生的任何记号，通过使前板14内壁的上部涂漆实现了此项检验，发明人发现若距离L＝6毫米之后就没有发生碰撞的可能性。上述碰撞检验是和检查空间尘粒数的实验分开进行的。
晶片容器的每一沟槽具有如图5中所示的剖面。然而，每一沟槽的剖面并非限制于此，例如，每一沟槽可以有抛物线边缘的剖面、“U”形的剖面(即有一圆拱的底部)等等。精确地说，距离L是沟槽中心与前板14内表面之间的距离。然而，即时发表的距离L也用于表示沟槽本身与前板14内表面之间的距离。
实验结果在图6中绘成曲线。如图所示，形成在晶片12(1)表面上的集成电路所附着的空间尘粒数在约为7毫米的距离处表现出最小值。此L＝7毫米的最佳值大于上述在晶片12(1)和前板14之间无碰撞发生的最短距离L＝6毫米，这一点是很重要的。
估计当距离L变得比L＝7毫米更窄，通过前板14和晶片12(1)之间的空气流就变得更快并增加。这样，在此情况下，大量空气缓吹晶片的表面，从而使空间尘粒易于附着在面向前板14的晶片表面上。还估计当距离L变得大于7毫米左右时，在前板14和晶片12(1)之间产发生一个更大的空气间隙，因此空间尘粒的数量趋于增加。因而，距离L超出7毫米越多，附着到形成在晶片12(1)表面的集成电路上的空间尘粒也会越多。
在上述实验中，利用了8英寸直径的晶片。然而，由此所得的实验结果能够适用于那些直径大于8英寸的晶片。也就是说，在晶片和前板14之间的空气流速可以与晶片面积成正比地增加。因而，借助于举例，倘将本发明适用于12英寸直径的晶片，则按12英寸晶片的表面积为8英寸晶片的2.25倍估计，最佳距离L约为15毫米。若是12英寸直径晶片的厚度正比于8英寸直径晶片的厚度对直径比，12英寸直径晶片的厚度则在1.09毫米左右。这意味着12英寸直径晶片充分宽松地支撑在上述4毫米宽度的沟槽中。
最后，当所用的给定晶片直径为D英寸时，可用下式表示最佳距离L。
最佳距离L＝7×[(D/2)2/16]
以上描述了前板14和晶片12(1)之间的距离。然而，同样的讨论适用于晶片12(13)和后板16之间的最佳距离，尽管形成在晶片12(13)表面的集成电路不是面向后板16的。
必须认识到以上的描述并非本发明的唯一说明，那些熟练的技术人员都能在不脱离其范围的情况下作出各种变更和修改。因而，本发明包含着所有这类更换、修改和变动，它只受所附权利要求范围的限制。