专利名称：包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对包含集成电路芯片制造中所用到的硅片等的半导体构件如硅片、陶瓷基片、玻璃基片、蓝宝石基片作载运/保管的容器。
背景技术：
在晶片的处理中，例如可采用载运/保管晶片的容器和处理晶片的处理用容器。后一种容器一般浸于处理晶片的液浴中。这种液浴包含侵蚀性化学物质，有时为100-200℃的高温。因此在这种处理步骤中，硅片处理用容器不仅要求对于所用的化学物质，还要求对高的液浴温度都是安全的，于是在当前限于使用氟树脂制的容器。
另一方面，在制造步骤中，因晶片的出入与运输会导致晶片与容器摩擦接触，发生静电而损伤晶片等。
例如已知有相对于聚醚酮醚树脂的100重量部分，配合的平均纤维直径为5-20μm、平均纤维长度为30-500μm的碳纤维5-100重量部分，由此成形的树脂组成物构成的晶片的载运/保管用容器(特开平10-7898号公报)。
但是上述文献中所论述的树脂组成物一般都含有碳纤维，在把这种树脂组成物用作晶片的载运/保管用容器时，当暴露于约200℃的高温下时会产生气体，而这种气体将损伤晶片而不是所希望的。
发明内容
本发明的目的在于提供从1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒，且在使用条件下几乎无气体发生的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器。
此外，本发明的目的还在于提供在测定成形品的带电衰减的部位处因测定处所致偏差极小的半导体构件的载运/保管用容器。
本发明涉及包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器，其特征在于，它是于熔融温度在300℃以上的合成树脂中配合以碳纤丝所成形的树脂组成物构成，而该成形体的从1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒。
根据本发明，不采用已有的晶片的载运/保管用容器的那种碳纤维而采用碳纤丝，将其配合到熔融温度≥300℃的合成树脂中而成形为树脂组成物，由此制得的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器业已证明，在由1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒，而在暴露于约200℃的高温条件下时所产生的气体也是充分地少。
此外还证明了，在测定成品的带电衰减的部分处因测定处所致的偏差也非常之小。
于是本发明的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器，在1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒，而且即便暴露于高温下也不会产生气体，同时有优越的而热性、耐试剂性和成形加工性，并且在所有有关的步骤中可显著降低损伤半导体晶片的可能性。
本发明的由碳纤丝配合到熔融温度≥300℃的合成树脂中所成的树脂组成物构成的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器。如上所述，在1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒，同时即使在暴露于高温的条件下所产生的气体也是充分地少。此外还具有在测定成形品的带电衰减的部分处因测定处所致偏差极少的特征。
再者，本发明的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器，在晶片筐的洗涤液中的粒子数甚少，有显著优越的耐洗涤性。
图1是示明试验片的带电衰减时间的测定部位的俯视图。
图2是示明试验片测定部位与带电衰减时间关系的曲线图。
图3概示晶片筐。
具体实施例方式
作为本发明中可使用的熔融温度≥300℃的合成树脂，具体地说例如有聚亚芳基醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚砜、聚醚酰亚胺、液晶聚合物、热塑性聚酰亚胺、多芳基化合物、聚醚腈、聚苯硫醚、聚苯醚、聚酰胺酰亚胺等。其中则以聚亚芳基醚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、多芳基化合物、聚砜、液晶聚合物与热塑性聚酰亚胺最好。上述合成树脂可以单独使用一种或在必要时也可并用两种以上。
作为本发明能使用的碳纤丝并无特别限制而可使用周知的。例如由汽相生长法(使含过渡金属的粒子与CO、烃等含碳气体作高温接触将热分解生成的碳通过以包含过渡金属粒子为起点而长成纤维状的方法)制成的极细中空形碳纤维等。最好是平均直径≤0.1μm(100nm)与形态比(平均直径/平均厚度)≥5而尤为最好是平均直径为3.5-75nm而形态比为5-1000的碳纤丝。
本发明中可使用的碳纤丝例如有以下各专利说明书中所描述的美国专利No.4663230、特公平3-64606号公报、特公平3-77288号公报、特开平3-287821号公报、特开平5-125619号公报、特开平3-55709号公报(特许第3029115号)、特开平3-74465号公报(特许第2862578号)、特开平7-102112号公报、特开平2-232244号公报、特开平2-235945号公报、特开平2-276839号公报等。
本发明也能使用市售的碳纤丝。作为市售品例如有HIGHPYRIONE·CATAIYSIS公司(美国)制的碳纳米管和CARBONNANOTECHNOIOSIS公司(美国)制的碳纳米管等。
碳纤丝也可预先母料化来使用。作为母料中组成基质的合成树脂可以是与上述相同的合成树脂。母料中的碳纤丝的含量虽无特别限制，但通常5-50重量％为宜而最好是10-30重量％。母料的粒径虽无特别限制，但通常以0.5-10mm为宜而最好是1-5mm。
碳纤丝的配合量可以根据基质的合成树脂的种类与碳纤丝本身的尺寸等从广范围内作适当选择，为使1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒，在使用条件下几乎不产生气体且从与成型加工性、尺寸精度相配合的观点考虑，此碳纤丝的配合量相对于合成树脂100的重量部分宜为1-10而最好为3-8的重量部分。
本发明的包含晶片的半导体构件的载运/保管容器可用的树脂组成物，可将预定数量的熔融温度在300℃以上的合成树脂与碳纤丝由周知装置进行混合和/或混练来制造。例如将粉末、微珠、薄片或粒状的各种成分，用单轴挤压机、双轴挤压机等挤压机、斑伯里混和机、加压捏和机、双辊等混练机进行混合和/或混练，可以制造出粒料、更具体地说，例如可把合成树脂于双轴挤压机内熔融的同时将碳纤丝从侧面料斗投入，通过于双轴挤压机内混练树脂与碳纤丝混练，可以制得本发明的半导体晶片载运容器所用树脂组成物的粉粒。
将这种树脂组成物通过注射成形、压缩成形、挤压成形等周知的树脂成形法成形。可以制得本发明的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器。例如采用依据本发明的树脂组成物的收缩率、熔体流率等特性制成的金属模具，设定缸体温度、金属模具温度、注射压力。注射速度等成形条件，通过注射成形可以制得本发明的容器。
本发明的包含晶片的半导体构件的载运/保管用容器的形状并无特别限制，可以使用周知的隔一定空隙以保护半导体晶片形状的周知的任何一种容器，例子之一是筐型成敞口盒型的。
下面列举实施例、比较例与试验例来具体说明本发明。本实施例所用的合成树脂及填料具体如以下所示聚醚酰亚胺[商品名URTEM#1010-1000]聚醚醚酮[商品名VICTREX 151G，VICTREX·CM(股份有限公司)制，下面简记为“PEEK-1”]。
聚醚醚酮[商品名VICTREX 450G，VICTREX·MC(股份有限公司)制，以下简记为“PEEK-2”]。
碳纤丝[商品名石墨纤丝，平均外径15nm，平均内径5nm，长0.2-20μm，HIGHPYRIONE·CATAIYSIS公司制，以下记为“HP”]碳纤维[商品名ダイヤリ-ド K223NM，平均纤维直径10μm，平均纤维长度6mm，三菱化学产资(株)制，以下称作“CF”]。
碳微片[商品名ケツチエン EC 600JD]实施例1将聚醚醚酮(PEEK-1)95重量部分投入双轴挤压机的主料斗，经熔融混练后，从侧面加料器加入碳纤丝(HP)5重量部分，经熔融混练挤压，制造成粒料。
实施例2聚替聚醚醚酮(PEEK-1)95重量部分，而代之以聚醚醚酮(PEEK-2)93重量部分，取替碳纤丝(HP)5重量部分而代之以7重量部分，其余与实施例1相同，制造了粒料。
实施例3取替聚醚醚酮(PEEK-1)95重量部分而代之以聚醚醚亚胺(PEI)96重量部分，并将碳纤丝(HP)5重量部分替换为4重量部分，其它与实施例1相同，制造了粒料。
比较例1除以碳纤维(CF)取代碳纤丝(HP)以外，与实施例1相同地制造了比较用粒料。
比较例2除用碳黑(CB)取代碳纤丝(HP)外，与实施例1相同地制造了比较用料粒。
试验例1将实施例与比较例的粒米投入安装了JIS试验片制成用金属模具(金属模具温度140℃)的注射成形机[商品名J75SSII-A，(株)日本制钢所制，缸体温度350-360℃]，制成了种种JIS试验片供以下试验用。结果示明于表1。
(1)表面电阻值(Ω)与体积固有电阻值(Ωm)依据JIS K6911测定，它们是成为导电性指标的物理性质。
(2)拉伸张度(MPa)与拉伸断裂延伸率(％)依据JIS K7113测定。
(3)弯曲强度(MPa)与弯曲弹性率(GPa)依据JIS K7171测定。
(4)压痕的IZOD冲击值(J/m)依据JISK7110，用1号试验件进行评价。此(2)-(4)则是成为机械强度指标的物理性质。
表1
试验例21.耐磨耗试验A[磨耗量(mg/mm2)]；将实施例与比较例中制得的粒料在成形温度350-360℃、注射压强(1次压力)1200Kgf/cm2、保压(二次压强)500Kgf/cm2、注射与保压时间为20秒的条件下，通过注射成形制成了磨耗试验件(外径25.6mm、内径20mm、高15mm的中空圆筒)，在下述条件下测定了磨耗量铃木式摩擦磨耗试验机[オワエンテツク(株)制]，对象材料S45C(中碳钢)，摩擦表面压强1.2Kgf/cm2，摩擦速度30cm/sec，运行时间1小时。
(2)耐磨耗试验B[磨耗深度(μm)；与耐磨耗试验A相同，制作了90×50×3.2mm的磨耗试验片。将这种磨耗试验片用往复滑动试验机以厚为1mm的玻璃板相对此磨耗试验片竖立。给此玻璃板加荷重718g/cm2，于速度300mm/秒、距离4cm的条件下作500次往复运动后，由表面糙度计[商品名サ-フユム300B，(株)东京精密制测定]。
结果示明于表2
表2
从表2可知，本发明的成形件具有良好的耐磨耗性，特别是在磨耗深度方面，显著地优于比较例的成形体。
试验例3将实施例1与比较例1的材料1g从头部空间的小瓶中取出，以盖密封后，置入自动取样器中，用附有头部空间预处理装置的气相色谱仪(Tekmer 7050/QLサイエユス GC 353/SIC Labchort 180)在下述条件下进行分析，在测定气体发生量时。实施例1为43000面积/g，与此相反，比较例则为85000面积/g而约为前者的2倍，由此可知本发明的成形体在高温时的气体发生量少试样温度180℃×20分柱TC-WAX 0.53×3000mm柱温度40℃(10分)-10℃/分-200℃(5分)检测器FID检测温度240℃试验例4将实施例与比较例制得的粒料用注射成形机成形，制成90×50×3.2mm。由测定器(带电板监控器)测定所制得的试验在图1的①-⑨这些部分的带电衰减时间。结果如图2所示。
对于比较例1与2的测定位置⑦-⑨，电压未减压到5V。
从图2可知，本发明的成形体从1000V到5V的平均带电衰减时间为<p>表1(续)
权利要求
1.包含晶片的半导体构件的一种载运/保管用容器，其特征在于，它是于熔融温度在300℃以上的合成树脂中配合以碳纤丝所形成的树脂组成物构成，而该成形体的从1000V到5V的平均带电衰减时间为1-5秒。
2.根据权利要求1所述的容器，其中所述合成树脂为聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜。
3.根据权利要求1所述的容器，其中所述碳纤丝的平均直径为3.5-75nm和形态比为5-1000的碳纤丝。
4.根据权利要求1所述的容器，其中所述碳纤丝的配合量相对于所述合成树脂100重量部分为1-10重量部分。
全文摘要
提供了从1000V到5V的平均带电衰减时间为1－5秒，在使用条件下基本上不产生气体且成形品的带电衰减时间因侧定部位而致的偏差极少的半导体构件的载运/保管用容器。它是于熔融温度在300℃以上的合成树脂中配合以碳纤丝形成的树脂组成物构成，而该成形体的从1000V到5V的平均带电衰减时间为1－5秒。
文档编号H01L21/67GK1676441SQ20041003190
公开日2005年10月5日 申请日期2004年3月31日 优先权日2004年3月31日
发明者中山俊哉, 杉山修, 谷清澄 申请人:大日商事株式会社