DE19731174A1 - Behälter und Träger für Halbleiterplättchen (Wafer) - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Halbleiterbearbeitungsausrüstungen. Insbeson­ dere betrifft sie Träger zum Transport und zur Lagerung von Halbleiter­ plättchen, sogenannte Wafer.

Nachdem die Halbleiter im Maßstab größer geworden sind, d. h. die An­ zahl der Schaltkreise pro Einheitsbereich zugenommen hat, hat die Be­ deutung der Partikel zugenommen. Die Größe der Partikel, die einen Schaltkreis zerstören können, hat abgenommen und nähert sich dem molekularen Niveau. Die Partikelsteuerung ist während sämtlicher Pha­ sen der Herstellung, der Verarbeitung des Transports und der Lagerung von Halbleiter-Wafern erforderlich. Die Partikelerzeugung während des Einsetzens und der Entfernung von Wafern bzw. aus den Trägern und von der Bewegung der Wafer in den Trägern während des Transports muß minimiert oder vermieden werden.

Der Aufbau und die Entladung statischer Ladungen in der Nähe der Halbleiter-Wafer kann katastrophal sein. Die statische Dissipationsfä­ higkeit ist eine äußerst wünschenswerte Eigenschaft für Wafer-Träger oder -Halter. Statische Ladungen können abgeführt werden durch ei­ nen Weg oder eine Bahn zum Boden durch den Träger hindurch bzw. durch Erdung. Jegliche Teile, die durch die Ausrüstung berührt werden oder die Wafer berühren können oder die durch das Betriebspersonal berührt werden können, sollten geerdet sein. Derartige Teile von Trä­ gern oder Haltern umfassen die Wafer-Träger, die automatische Hand­ habung und Ausrüstungsschnittstellen.

Die Sichtbarkeit von Wafern innerhalb geschlossener Behälter ist äu­ ßerst wünschenswert und kann durch die Endverbraucher erforderlich sein. Transparente Kunststoffe, die für solche Behälter geeignet sind, wie z. B. Polycarbonate, sind wünschenswert insofern, als ihr Kunststoff bezüglich der Kosten niedrig ist, jedoch haben derartige Kunststoffe weder ausreichende statisch dissipative Eigenschaften, noch wün­ schenswerten Abriebwiderstand.

Materialien für Wafer müssen ebenfalls starr sein, um eine Beschädi­ gung der Wafer während des Transports zu verhindern und müssen dimensionsstabil durch die sich verändernden Bedingungen hindurch sein.

Konventionelle ideale Trägermaterialien mit geringen Partikelerzeu­ gungseigenschaften, Dimensionsstabilität und anderen wünschens­ werten physikalischen Eigenschaften, wie z. B. Polyetheretherketone (PEEK) sind nicht transparent, relativ teuer und schwierig in einheitlich große und komplexe Farmen zu formen, wie es Träger und Behälter sind.

Generell sind Behälter und Träger zum Lagern und Transportieren von Wafern ausgelegt worden, um dieselben in senkrechten Ebenen zu transportieren und zu halten. Derartige Träger sind typischerweise so gestaltet, daß sie ebenfalls eine Trägerposition mit den Wafern in einer horizontalen Position zum Verarbeiten und/oder Einsatz und Entfernung der Wafer ermöglichen. In der horizontalen Position der Wafer werden diese üblicherweise durch Rippen gestützt oder getragen, die die Wa­ ferschlitze bilden und sich über die Länge der Innenseite des Trägers erstrecken. Die Trägerseite ist teilweise abgebogen, um den Wafer­ kantenumriß zu folgen. Derartige Träger berühren und tragen die Wafer über zwei Bögen an oder angrenzend an die Waferkante. Diese Stütz- oder Tragart ist für eine einheitliche standhafte und positive Wa­ feranordnung zu den Wafer-Trägern und in Bezug zur zugehörigen Ausrüstung nicht förderlich.

Zusätzlich kann die Verschiebung konventioneller Träger von der senk­ rechten Transportposition zur horizontalen, verfahrensgemäßen Ein­ setz-Entfernungsposition bewirken, daß die Wafer klappern, sich ver­ schieben, instabil werden, Partikel erzeugt und Wafer beschädigt wer­ den.

Die Industrie entwickelt sich allmählich größere Wafer herzustellen und zu verarbeiten, d. h. solche mit 300 mm Durchmesser und dementspre­ chend besteht Bedarf an größeren Trägern und Behälter zum Halten von Wafern. Darüber hinaus bewegt sich die Industrie in Richtung auf horizontale Waferanordnungen bei Trägern und Behältern zu. Die Zu­ nahme in der Größe der Träger hat zu einer Verschlimmerung der Schrumpf- und Krümmungseigenschaften der Formung geführt. Die erhöhte Abhängigkeit von Automaten, insbesondere bei der Entfernung und dem Einsatz von Wafern in Träger und Behälter hat die Toleranzen insgesamt kritischer gemacht. Es besteht Bedarf an einem optimalen, preiswerten, wenig Partikel erzeugenden, statisch dissipativen Träger, in dem die Wafer stabil, beständig und positiv positioniert sind, und au­ ßerdem im umhüllten Zustand sichtbar sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Waferbehälter zum Transportieren und Halten von Wafern in einer horizontal axial ausgerichteten Anordnung besitzt mindestens vier Punktbereiche der Wafer-Abstützung am Kantenabschnitt der Wafer. Eine bevorzugte Ausführungsform besitzt einen ersten Behälterteil und eine verschließbare Tür. Der erste Behälterteil besitzt einen ersten Formteil aus einem statisch dissipativem Material, das einen aufrechten Türrahmen mit integralem planaren Oberteil besitzt. Ein integraler Bo­ denbasisteil mit einer Ausrüstungsschnittstelle erstreckt sich ebenfalls vom Türrahmen. Ein zweiter Formteil besitzt ein transparentes Gehäu­ se, das mit dem Türrahmen, mit dem planaren Oberteil und dem Bo­ denbasisteil verbunden ist. Separat geformte Wafer-Tragsäulen sind mit dem planaren Oberteil und mit dem Bodenbasisteil verbunden und umfassen vertikal angeordnete Fächer mit nach oben ragenden Vor­ sprüngen, die einen minimalen Punkt- oder Punktbereichskontakt mit den Wafern vorsehen. Die Fächer umfassen Waferanschläge, um die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Wafer anzuhalten, wenn sie von den Vorsprüngen getragen werden und verhindern das Einsetzen über eine Sitzposition hinaus. Ein Seitenhandgriff, der sowohl mit dem ersten Formteil als auch mit dem zweiten Farmteil in Eingriff steht, wirkt derart, daß er die geformten Teile miteinander sichert. Eine automati­ sche Handhabe ist mit dem planaren Oberteil verbunden. Die automati­ sche Handhabe, die Waferfächer, die Seitenhandgriffe und der Türrah­ men besitzen eine Leitungsbahn durch das Maschineninterface bzw. -schnitt­ stelle hindurch zum Boden.

Ein erfindungsgemäßes Merkmal und Vorteil liegt darin, daß eine Wa­ fer-Abstützung mit minimalem und sicheren Waferkontakt durch den Träger vorgesehen wird.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil und Merkmal ist der, daß das zusammengesetzte Design eine optimale Verwendung von Materialien ermöglicht, z. B. die teureren abriebfesten und statisch dissipativen Materialien, z. B. PEEK für die Teile des Behälters, die die Wafer oder die Ausrüstung berühren, und den Einsatz weniger teuren klarsichtigen Kunststoffs, z. B. Polykarbonat, für die strukturelle Abstützung des Be­ hälters und die Sichtbarkeit der Wafer im Behälter. Auf diese Art und Weise können die Farmparameter und die Materialauswahl für jeden separat geformten Teil ausgewählt werden, um die Wirksamkeit zu op­ timieren und die Kosten zu minimieren.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil und Merkmal liegt darin, daß die zusammengesetzte Konstruktion die negativen Wirkungen mini­ miert, die mit der Formung großer Träger zusammenhängen, wie z. B. Wölbung und Schrumpfung.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil und Merkmal liegt darin, daß kritische Teile leitend mit dem Boden durch den Ausrüstungsschnitt­ stellenteil des Trägers verbunden werden können.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil und Merkmal liegt darin, daß Wafer passiv in einer spezifischen Sitzposition durch die geeignet ge­ formten Fächer gehalten werden.

Ein noch weiterer Vorteil und Merkmal der Erfindung liegt darin, daß der zusammengesetzte Behälter zusammengebaut und schließlich die Teile gemeinsam unter Verwendung von Ansätzen, Zungen und Laschen miteinander befestigt werden, die zur seitlichen Handhabung gehören.

Ein noch weiterer Vorteil und Merkmal der Erfindung liegt darin, daß Wafer-Führungen vorgesehen werden, die von den Wafer-Tragfächern getrennt sind, wodurch die Führungen leicht visuell gewährleisten, daß der Behälter und/oder die Einsetzausrichtung in geeigneter Weise vor der nahezu vollständigen Belegung positioniert sind und bevor der Wafer in Kontakt mit den Wafer-Tragfächern und den Verstärkungsrip­ pen kommt. Dieses erleichtert die Ausrichtung insofern, als daß der Wafer nicht vollständig eingesetzt werden muß, um die grobe Ausrich­ tung zu überprüfen.

Ein weiteres Merkmal und Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die länglichen Verstärkungsrippen die einfache Formung erleichtern. Ein Knoten erfordert die zusätzliche maschinelle Bearbeitung nach dem Formen oder erfordert kompliziertere und teurere Farmen.

Ein weiteres Merkmal und Vorteil der bevorzugten Ausführungsfarm der Erfindung liegt darin, daß der Vier-Punktkontakt das Schaukeln oder Hin- und Herbewegung der individuellen Wafer minimiert und größere Variationsfähigkeit bei der Formung liefert, während die gleichmäßige und positive Wafer-Positionierung noch aufrechterhalten wird.

Ein noch weiteres Merkmal und Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Türrahmen mit sich nach hinten erstreckender Oberseite und sich nach hinten erstreckender Basisteil, die zu einem U-förmigen transpa­ renten Gehäuse verbunden sind, einen aufbaumäßig festen Träger mit einer annähernd 270° Sichtbarkeit um die Wafer herum und eine Lei­ tungsbahn zum Boden liefern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise in Explosions­ darstellung eines zusammengesetzten Wafer-Behälters, der eine verriegelbare Tür besitzt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Frontansicht eines Wafer- Behälters, mit drei Wafer-Tragsäulen, die an einem U-för­ migen transparenten Gehäuse befestigt sind.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von hinten auf einen Trä­ ger, ähnlich zu der der Fig. 2, wobei Kunststoffüberbrückun­ gen eine Erdung durch die Ausrüstungsschnittstelle vorsehen.

Fig. 4 ist eine perspektivische Frontansicht eines zusammenge­ setzten Behälters mit seitlichen Handgriffen, einem Auto­ matikflansch und einer verriegelten Tür.

Fig. 5 ist eine perspektivische Frontansicht eines erfindungsge­ mäßen offenen Wafer-Trägers.

Fig. 6 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Trägers.

Fig. 7 ist eine perspektivische Frontansicht einer Ausführungs­ form des ersten Formteiles eines Wafer-Trägers.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht von hinten eines ersten Formteils einer Ausführungsform des Wafer-Trägers.

Fig. 9 ist eine perspektivische Frontansicht des Gehäuses oder des zweiten Formteils einer Ausführungsform des Wafer- Trägers.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines seitlichen Handgriffs für einen zusammengesetzten Träger.

Fig. 11 ist eine detaillierte Querschnittsansicht einer Verbindung zwischen dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil.

Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Wafer-Tragsäule für einen Wafer-Behälter.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Wafer-Tragsäule für den Träger der Fig. 5.

Fig. 14 ist eine detaillierte perspektivische Ansicht eines Teiles einer Wafer-Tragsäule.

Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht von oben auf einen Wafer- Träger.

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 16-16 der Fig. 15.

Fig. 17 ist eine Draufsicht auf einen Kantenabschnitt eines Wa­ fers, der den minimalen Punktkontakt von Wafer und Ab­ stützung aufzeigt.

Detaillierte Beschreibung

Es wird auf die perspektivische Ansicht der Fig. 1 Bezug genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform des Horizontal-Wafer-Trägers auf einer Einrichtung 22 zeigt. Die Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen weitere Ausfüh­ rungsformen. Die Wafer-Träger umfassen generell einen Behälterteil 26, einschließlich Wafer-Tragsäulen 27 und einer damit zusammenwir­ kenden Tür 28. Der Behälterteil 26 besitzt eine offene Vorderseite 30, eine linke Seite 32, eine Rückseite 34, eine rechte Seite 36, eine Ober­ seite 38 und einen Boden 40. Die Ausführungsformen der Fig. 1, 2, 3 und 4 besitzen geschlossene Rückseiten und geschlossene linke und rechte Seiten. Die Ausführungsform der Fig. 5 ist ein generell offener Träger mit einer offenen Rückseite, wobei die Oberseite und der Boden verbunden und abgestützt wird durch Wafer-Tragsäulen.

Es wird auf die Fig. 1, 4, und 6 Bezug genommen, deren Ausführungs­ formen den Behälterteil 26 zeigen, der aus einem ersten Formteil 50 und einem zweiten Farmteil 52 geformt sein kann. Andererseits kann er aus einem einzigen einheitlichen Formteil geformt werden, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt wird. Der erste Formteil 50, der isoliert in den Fig. 7 und 8 gezeigt wird, weist einen rechteckigen Türrahmen 56 mit einem horizontalen oberen Rahmenteil 58 auf, sowie ein Paar aufrech­ ter senkrechter Rahmenabschnitte 60, 62 und einem unteren Rahmen­ abschnitt 64.

Der obere Rahmenabschnitt 58 und die senkrechten Rahmenabschnitte 60, 62 besitzen abgewinkelte Fläche 66, 68, 70 zum Aufnehmen und Führen der Tür während des Verschließens. Der untere Rahmenteil 64 besitzt eine im wesentlichen horizontale Fläche 72, die am besten in Fig. 6 gezeigt wird. Der Türrahmen 56 nimmt mittels der gewinkelten Flächen 66, 68, 70 und der horizontalen Fläche 72 die Tür 28 auf, um die offene Front 30 zu schließen. Die Türrahmenflächen können Öff­ nungen oder Ausnehmungen 73 haben, um Zungen 75 aufzunehmen, die sich rückziehbar von der Tür 28 erstrecken. Vom oberen Rahmen­ abschnitt 58 erstreckt sich rückwärts ein im wesentlich horizontaler oberer Abschnitt 74. Vom unteren Rahmenabschnitt 64 erstreckt sich rück­ wärts ein unterer Basisabschnitt 76, der eine Einrichtungsschnittstelle 82 besitzt, die als eine kinematische Kupplung ausgebildet ist. Ein hori­ zontaler oberer Abschnitt 74 besitzt einen horizontalen Kantenabschnitt 88 und die vertikalen Rahmenabschnitte 60, 62 besitzen senkrechte Kantenabschnitte 92, 94. Auf gleiche Weise besitzt der untere Basisab­ schnitt 76 einen unteren horizontalen Kantenabschnitt 96. Der horizon­ tale obere Abschnitt 74 kann Eingriffsflansche 98 besitzen, um einen Handgriff oder einen Automatikflansch 100 zu befestigen. Wie in Fig. 7 gezeigt wird, besitzt der horizontale obere Abschnitt 74 ein Paar ge­ schlitzte Glieder 106, 108, die den geschlitzten Gliedern 110, 112 ent­ sprechen, die am unteren Basisabschnitt 76 positioniert sind. Diese ge­ schlitzten Glieder sind größen- und formmäßig gestaltet, um die Wafer- Tragsäulen 27 aufzunehmen. Von den senkrechten Rahmenabschnit­ ten 60, 62 erstrecken sich eine Vielzahl länglicher Wafer-Führungen 120. Wie es am besten in den Fig. 4 und 8 gezeigt wird, können zusätz­ liche Merkmale zum ersten Formteil 50 hinzugefügt werden, um die Verbindung mit dem zweiten Formteil 52 zu erleichtern und um die An­ bringung der seitlichen Handgriffe 128 zu erleichtern. Vom horizontalen oberen Abschnitt 74 erstrecken sich Haken 134, wobei Ausnehmungen 136 in den oberen Abschnitt 74 eingesetzt sind. Am unteren Basisab­ schnitt 76 sind Laschen 138 vorgesehen, die eine Ausnehmung 140 besitzen.

Bezug nehmend auf Fig. 9 ist das zweite Formteil 52 als ein durchsich­ tiges Kunststoffgehäuse mit einem sacht U-förmigen abgebogenen Pa­ neel 150, einem oberen Paneelabschnitt 152, einem oberen Kantenab­ schnitt 154, der als erweiterte Lippe ausgestaltet ist, senkrechte Seiten­ paneele 156, 158, die ebenfalls erweiterte Lippenabschnitte 160 besit­ zen, eine untere horizontale erweiterte Lippe 162 und ein Paar nach außen sich erstreckender Seitenvorsprünge 164, 166 ausgestaltet.

Bezugnehmend auf Fig. 11 wird eine sich erweiternde Lippe 162 im Detail gezeigt die mit einem Kantenabschnitt 96 des ersten Form­ teils 50 verbunden ist. Die Verbindung ist als Nut-und-Federverbindung 170 ausgestaltet.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 10, die eine perspektivische Einzel­ teilfigur eines rechten Handgriffs 128 zeigt. Der seitliche Handgriff be­ sitzt einen Griffteil 174, der mittels der Pfosten 176, 178 an einer Hand­ griffbasis 180 befestigt ist, die als Streifen ausgebildet ist. Der Streifen besitzt einen geteilten Y-förmigen Abschnitt 182, der abgebogene Ab­ schnitte 184, 186 besitzt, die sich um den abgebogenen oberen Kan­ tenabschnitt des klarsichtigen Kunststoffgehäuses herumlegen, sowie zwei sich nach unten erstreckende Stege 188, 190, die in die Ausneh­ mungen 136 im horizontalen oberen Abschnitt 74 des ersten Formteils 50 hineinpassen. Die horizontalen oberen Enden 189, 191 des seitli­ chen Handgriffs 128 besitzen ebenfalls seitliche Eingriffsabschnitte 194, 196, um mit den Haken 134 in Eingriff zu treten, die ebenfalls am hori­ zontalen oberen Abschnitt 74 positioniert sind. Das untere Ende 200 des seitlichen Handgriffs 128 besitzt einen Aufnahmeschlitz 202 für die Lasche 138 am unteren Basisabschnitt 76 des ersten Formteils 50. Das untere Ende 200 besitzt ebenfalls einen Schlitz 208, um mit dem Vor­ sprung 176 am senkrechten Seitenpaneel 156 des klarsichtigen Kunst­ stoffgehäuses in Eingriff zu treten und es zu befestigen.

Der Seitenhandgriff 128 ist aus einem starren, jedoch nachgiebigen flexiblen Kunststoffmaterial geformt, so daß der Handgriff stark in der in Fig. 10 gezeigten Form vorgespannt ist. Dieses ermöglicht dem Hand­ griff, daß er schnell an Ort und Stelle eingeschnappt und an den Seiten 32, 36 und der Oberseite 38 des Trägers festgemacht werden kann, um sowohl den ersten Formteil 50, als auch den zweiten Formteil 52 mit­ einander zu verbinden und diesen Zusammenbau fest zusammen zu halten.

Bezugnehmend auf die Fig. 12, 13, 14, 15 und 16, so werden in diesen Wafer-Tragsäulen 27 in zwei prinzipiellen Ausgestaltungsformen ge­ zeigt. Fig. 13 ist eine Wafer-Tragsäule, die für den offenen Träger ge­ eignet ist, der in Fig. 5 gezeigt ist. Die Fig. 12 und 14 zeigen eine Aus­ gestaltung der Wafer-Tragsäulen 27, die zur Verwendung in der Trä­ gerausführungsform der Fig. 1 und 4 geeignet ist. Beide Wafer- Tragsäulen 27 werden in ihrem entsprechenden Träger mittels La­ schen 138 oder Haken 134 befestigt. Alternative mechanische Befesti­ gungsmittel können ebenfalls eingesetzt werden. Es wird nunmehr ins­ besondere auf die Fig. 12, 13 und 14 Bezug genommen, in denen die Wafer-Tragsäule 27 eine Vielzahl Fächer 220 umfaßt, die mit einem senkrechten Tragglied 222 und einem hinteren Pfosten 225 mit hinteren Anschlägen 226 verbunden sind. Obere und untere Zungenabschnitte oder Laschen 228, 229 erstrecken sich von dem senkrechten Tragglied 222 und sind mit den entsprechenden Ausnehmungen oder geschlitzten Gliedern 106, 108, 110, 112 verbunden. Eine alternative Ausgestaltung der Wafer-Tragsäule 27 ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Diese Wafer- Tragsäulen 27 werden mit direkter Befestigung am U-förmigen Paneel 150 gezeigt z. B. durch Schrauben 231. Die Wafer-Tragsäulen der Fig. 2 und 3 besitzen jeweils eine Vielzahl einzelner Wafer-Stützen oder Fächer 220, wobei jedes Fach einen Einzelwafer-Eingriffsvorsprung 230 besitzt, der als länglicher Ansatz ausgestaltet ist. Man beachte, daß die Wafer-Tragsäulen bei einigen Ausführungsfarmen der Erfindung integral mit dem Behälterteil ausgebildet sein können und dennoch viele Vorteile und Merkmale vorsehen, die oben angegeben sind.

Bezugnehmend auf die Fig. 6, 14, 15 und 16, so werden dort weitere Details und die Positionierung der Wafer-Tragsäulen 27 und der Fächer gezeigt. Jedes Fach 236 besitzt ein entsprechend gegenüberliegendes Fach 238 auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers. Die gegen­ überliegenden Wafer-Tragsäulen 27 mit den gegenüberliegenden Fä­ chern sind auf einer Mittellinie durch den Wafer parallel zur offenen Frontseite 30 und dem Türrahmen 56 und senkrecht zur Richtung 229 des Einsetzens und des Entfernens der Wafers W positioniert. Um die Wafer zu tragen, sind die gegenüberliegenden Fächer jeweils geringer voneinander beabstandet als ein Waferdurchmesser D. Jede Waferfüh­ rung 120 besitzt eine gegenüberliegende Waferführung an der gegen­ überliegenden Seite des Behälters.

Bezugnehmend auf die Fig. 6, 15 und 16 bildet der Raum zwischen den jeweils vertikal aneinander grenzenden Waferführungspaaren und der Entfernung über das Innere des Träger einen Wafer-Einsatz- und Her­ ausnahmeniveau und einen Waferschlitz 244. Auf gleiche Weise ist ein Einsetzniveau durch den Bereich zwischen den vertikal angrenzenden Wafer-Tragflächen 220 definiert. Der Waferschlitz ist ferner als Bereich über den Träger zwischen den Senkrechten Tragglieder der Wafer- Tragsäule definiert. Jedes Fach besitzt ein Paar nach oben gerichteter Wafer-Eingriffsvorsprünge 230, die als Verstärkungsrippen ausgebildet sind. Eine Rippe kann ein Knoten sein, der generell als Halbkugel ge­ formt ist, wie es in Fig. 14 als Bezugszeichen 231 dargestellt ist oder als teilzylindrische Stange mit glatten Enden, wie es das Bezugszei­ chen 230 andeutet. Unter Bezugnahme auf Fig. 17 sehen diese einen minimalen Punktkontakt vor oder einen minimalen im wesentlichen ra­ dial orientierten Linienkontakt 248 an der Spitze 233 der Vorsprungs­ spitze, die die Unterseite oder untere Fläche 235 des Wafers W am Kantenteil 236 berührt. Die länglichen Rippen erstrecken sich wie ge­ zeigt im wesentlichen radial nach innen. Jedes Waferfach 220 besitzt einen nach vorne gerichteten, d. h. in Richtung auf die Vorderseite zu, Waferanschlag 232, der als vertikale Kantaktfläche ausgestaltet ist, die der Umfangsfarm des Wafers W folgt, wenn der Wafer in seiner in Fig. 15 gezeigten Sitz- oder Lagerposition ist. Der nach vorn gerichtete Waferanschlag 232 erstreckt sich nicht in das Wafereinsetz- und -ent­ fernungsniveau, stört jedoch die nach außen gerichtete Bewegung der Wafers, die in der Lagerposition sitzen. Die Entfernung D1 zwischen den entsprechend nach vorn ausgerichteten Waferanschlägen jedes gegenüberliegenden Wafer-Tragfaches ist geringer als der Durchmes­ ser D der Wafer W.

Jedes Tragfach besitzt einen hinteren Waferanschlag 226 als Teil des hinteren Pfostens 225. Der hintere Waferanschlag erstreckt sich nach oben, um die hinteren Begrenzungen des Waferschlitzes zu bilden. Die Entfernung D2 zwischen den entsprechenden hinteren Waferanschlä­ gen 226 jedes gegenüberliegenden Waferfaches ist geringer als der Waferdurchmesser D. Die hinteren Waferanschläge 226 erstrecken sich in senkrechter Höhe des Waferschlitzes. Der hintere Waferanschlag 226 kann ebenfalls dazu dienen, die Wafer nach dem Einsetzen in die Wafersitzposition 237 zu führen, wie es am besten in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist.

Die oben aufgezeigten Bestandteile, die als Teil des ersten Formteils 50 gezeigt werden, können einteilig geformt werden, und sind deshalb in­ tegral mit jedem der anderen Teile. Auf gleiche Weise ist das Form­ teil 52 als durchsichtiges Kunststoffgehäuse einteilig geformt. Die Wa­ fer-Tragsäulen 27 werden aus einem statisch dissipativem, hochab­ riebfestem Material geformt. Die Seitenhandgriffe und der Automatik­ flansch werden ebenfalls aus statisch dissipativem Material geformt. Dadurch daß das erste Formteil 50 ebenfalls aus einem statisch dissi­ pativem Material geformt ist, wird eine leitende Bahn für den Automatik­ flansch, den Seitenhandgriffen und den Waferfächern 220 und den Wafer-Tragsäulen 27 durch die Einrichtungsschnittstelle hindurch zum Boden vorgesehen, was Teil des ersten Formteils 50 und mit einer ge­ erdeten Schnittstelle an der Einrichtung in Eingriff tritt. Es ist zu beach­ ten, daß die Einrichtungsschnittstelle eine kinematische Dreifachkupp­ lung mit Sphären und Nuten sein kann, wie sie gezeigt wird oder eine übliche H-Stangenschnittstelle oder andere geeignete Schnittstellen. Als Alternative zum direkten Verbinden jedes der Teile, die aus statisch dissipativem Material gebildet sind, wie es in den Fig. 1, 4 und 5 gezeigt wird, können die Teile leitend verbunden werden, z. B. durch leitende Kunststoffüberbrückungen 241, die in geeigneter Weise mit den Teilen verbunden werden, wie es in Fig. 3 gezeigt wird.

Generell nimmt man von einem Träger oder einem Bestandteil an, daß er statisch dissipativ ist, wenn er eine Oberflächenwiderstandsfähigkeit im Bereich von 10⁵ bis 10¹² Ohm/Quadrat aufweist. Für ein Material, das eine leitende Bahn vorsieht, z. B. zum Erdungswiderstand, kann weniger als dies geeignet sein.

Es bedeutet, daß die Formparameter und die Materialauswahl für jedes getrennt geformte Teil gemacht werden kann, um die Leistungs­ fähigkeit oder Funktion zu optimieren und die Kosten zu minimieren.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen besonderen Formen aus­ geführt werden, ohne seinen Rahmen oder die wichtigen Eigenschaften zu verlassen, weshalb es wünschenswert ist, daß die vorliegende Aus­ führungsform in jeglicher Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend aufgefaßt wird. Hierzu wird eher Bezug auf die anhängenden Ansprü­ che genommen als die vorstehende Beschreibung, um den Rahmen der Erfindung aufzuzeigen.

Claims (31)

1. Behälter für Halbleiterscheiben (sogenannte Wafer), umfassend einen Behälterteil, der folgendes umfaßt:
einen generell rechteckigen, sich senkrecht erstreckenden Rah­ men, der ein horizontales, oberes Rahmenstück, ein unteres Rahmenglied, das parallel zum oberen Rahmenglied verläuft, ein Paar gegenüberliegender auch senkrecht verlaufender Seiten­ rahmenglieder besitzt, die sich zwischen dem unteren und obe­ ren Rahmenglied erstrecken und mit diesen integral ausgebildet sind, wobei die Rahmenglieder die offene Vorderseite zur Auf­ nahme der Wafer bilden;
einen im wesentlichen horizontalen oberen Abschnitt, das inte­ gral mit dem oberen Rahmenglied ist und sich von diesem nach hinten erstreckt;
einen im wesentlichen horizontalen unteren Basisteil, der mit dem unteren Rahmenglied integral ist und sich von diesem nach hinten erstreckt;
ein zweites geformtes Teil, das ein transparentes Kunststoffge­ häuse umfaßt, wobei das Gehäuse mit dem oberen Plattenteil und dem unteren Basisteil verbunden ist und einen U-förmigen Abschnitt besitzt, der sich dazwischen erstreckt.

2. Wafer-Behälter nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Vielzahl von Wafer-Tragsäulen, die sich zwischen dem oberen Teil und dem unteren Basisteil erstrecken, wobei die Wafer-Tragsäulen eine Vielzahl senkrecht angeordneter Wafer-Kontaktfächer um­ faßt, wobei die Wafer-Kontaktfächer jeder Säule ausgerichtet und voneinander beabstandet sind, um eine Vielzahl senkrecht ausgerichteter im wesentlichen horizontaler und paralleler Wa­ ferschlitze bilden.

3. Wafer-Behälter nach Anspruch 2, bei dem jede Säule der Wafer- Tragfächer separat ausgebildet ist, und wobei jede Wafer- Tragsäule aus einem Material geformt ist, das statische Energie zerstreut.

4. Behälter nach Anspruch 2, bei dem der rechteckige Rahmen, der obere Teil, der Basisabschnitt und die Wafer-Tragsäulen sämt­ lich aus statisch dissipativem Material geformt und leitend mit­ einander verbunden sind, und wobei das transparente Material aus nicht statischem dissipativen Material geformt ist.

5. Behälter nach Anspruch 1, bei dem der Wafer-Behälter als Schnittstelle mit der zugehörigen Ausrüstung ausgelegt ist, wobei die zugehörige Ausrüstung einen Schnittstellenabschnitt besitzt, und wobei der untere Basisteil des Wafer-Behälters ferner eine Ausrüstungsschnittstelle umfaßt, die so ausgestaltet ist, daß sie mit dem Schnittstellenteil der zugehörigen Ausrüstung in Eingriff tritt.

6. Behälter nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Paar gegen­ überliegender und nach innen ragender senkrechten Reihen von Wafer-Führungen, wobei jede der Führungen senkrecht beab­ standet und angeordnet ist, um jedem der vielen Schlitze zu ent­ sprechen, wobei jeder Schlitz einem unterschiedlichen Wafer- Fach entspricht, und wobei die Reihen der Wafer-Führungen entsprechend an jedem sich senkrecht erstreckenden Seiten­ rahmenglied positioniert ist.

7. Behälter nach Anspruch 6, bei dem jedes Wafer-Kontaktfach je­ der Wafer-Tragsäule einen sich nach oben erstreckenden Wulst zum Berühren und Tragen jedes Wafers umfaßt.

8. Behälter nach Anspruch 5, bei dem die im Wafer-Behälter aufzu­ nehmenden Wafer eine Umfangskante besitzen, und wobei jeder Waferschlitz eine Wafer-Sitzstellung besitzt, und wobei der Wa­ fer-Behälter eine Vielzahl von Wafer-Anschlägen besitzt, und wobei jeder Anschlag rückwärtig von den sich nach oben er­ streckenden Wulsten positioniert ist, und wobei der Waferan­ schlag so gestaltet und positioniert ist, daß er die Wafer während des Einsetzen derselben berührt, wenn die Wafer horizontal über die Wafer-Sitzposition hinaus gedrückt werden.

9. Behälter nach Anspruch 2, bei dem jedes Wafer-Kontaktfach auf jeder Tragsäule einen vorwärts positionierten nach oben ausge­ richteten Wulst und einen rückwärts positionierten nach oben sich erstreckenden Wulst zum Berühren und Tragen eines Wa­ fers umfaßt.

10. Behälter nach Anspruch 5, bei dem jeder der Kontaktwulste länglich ist und im wesentlichen in radialer Richtung nach innen orientiert ist und eine Länge geringer als 6 mm besitzt.

11. Behälter nach Anspruch 3, bei dem der Basisteil einen Bodenflä­ che besitzt und eine Ausrüstungsschnittstelle umfaßt, wobei der erste Formteil aus statisch dissipativem Material geformt ist, und wobei der Behälter ferner einen automatischen Flansch vorsieht, der aus statisch dissipativem Material gebildet ist, und wobei der automatische Flansch, die Wafer-Tragsäulen und der Türrahmen eine Leitungsbahn zur Ausrüstungsschnittstelle besitzen.

12. Behälter nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Handgriffpaar, das den ersten Farmteil mit dem zweiten Formteil verbindet und beide Teile miteinander befestigt.

13. Wafer-Träger zum Halten von Wafern in einer horizontalen und axial ausgerichteten Anordnung, wobei der Träger eine Vorder­ seite mit einer Tür, einer geschlossenen Oberseite, einem ge­ schlossenen Boden, einer geschlossenen Rückseite, einer ge­ schlossenen linken Seite und einer geschlossenen rechten Seite besitzt, und wobei der Behälter folgendes umfaßt:
einen oberen Teil, der sich im wesentlichen horizontal von der Vorderseite rückwärtig über die Wafer erstreckt, einen im we­ sentlichen horizontalen unteren Teil, der sich von der Vorderseite rückwärtig unter die Wafer erstreckt, ein senkrechtes linksseiti­ ges Glied, das an der Vorderseite positioniert ist, und ein senk­ rechtes rechtsseitiges Glied, das an der Vorderseite positioniert ist, wobei das obere Teil, das untere Teil, das vertikale rechtssei­ tige Glied und das vertikale linksseitige Glied sämtlich integral aus statisch dissipativem Kunststoff geformt sind,
eine Vielzahl vertikal ausgerichteter Wafer-Träger an der linken Seite des Behälters und eine Vielzahl entsprechend vertikal aus­ gerichteter Wafer-Träger an der rechten Seite des Behälters zum Tragen der Wafer im wesentlichen horizontal in einer axial aus­ gerichteten Anordnung,
ein durchsichtiges Kunststoffgehäuse, das sich vom senkrechten linksseitigen Glied um die linke Seite herum, um die Rückseite und um die rechte Seite zum senkrechten rechtsseitigen Glied erstreckt, wobei das Kunststoffgehäuse mit dem oberen Teil und dem Bodenteil verbunden ist.

14. Wafer-Träger nach Anspruch 13, bei dem die Wafer-Träger ein Paar gegenüberliegend positionierter Tragsäulen umfassen, wo­ bei eine an jeder Seite des Trägers vorgesehen ist, und wobei jede Tragsäule sich vom oberen Teil zum unteren Teil erstreckt, und wobei die Tragsäulen leitend mit dem oberen Teil und dem unteren Teil verbunden sind, und wobei die Tragsäulen jeweils eine Vielzahl vertikal angeordneter sich nach oben erstreckender Vorsprünge besitzen, um im wesentlichen mit jedem Vorsprung mit der Unterseite der Wafer punktmäßig in Kontakt zu stehen.

15. Wafer-Träger zum Halten von Wafern in einer im wesentlichen horizontalen Anordnung, wobei die Wafer eine untere Fläche be­ sitzen, und der Träger eine offene Vorderseite, eine Rückseite, einen oberen Teil, einen Bodenteil, eine linke und rechte Seite besitzt und ferner folgendes umfaßt:
ein Paar Wafer-Tragsäulen, die sich vom oberen Teil zum Ba­ denteil erstrecken, wobei eine Tragsäule an der rechten Seite und eine Tragsäule an der linken Seite angeordnet ist, wobei je­ de Wafer-Tragsäule eine Vielzahl senkrecht angeordneter Re­ gale oder Fächer umfaßt und jedes Fach mindestens zwei sich nach oben erstreckender Verstärkungsrippen zum minimalen Kontakt mit der unteren Fläche eines Wafers bei jeder Verstär­ kungsrippe umfaßt, wobei jedes Regal oder Fach ferner ein Ein­ setzniveau und ein Sitzniveau für einen Wafer umfaßt, wobei ein Wafer in den Träger durch die offene Vorderseite bei einem Ein­ setzniveau eingesetzt und auf den sich nach oben erstreckenden Verstärkungsrippen an einem Sitzniveau abgesetzt werden kann.

16. Wafer-Träger nach Anspruch 15, bei dem jedes Fach ferner ei­ nen vorderen Anschlag umfaßt, der am Sitzniveau zumindest teilweise vorn und innen von den sich nach oben erstreckenden Verstärkungsrippen positioniert ist, wodurch er mit der Vorwärts­ bewegung eines im Fach sitzenden Wafers störend eingreift, wobei jedes Fach ferner rückwärtige Anschläge besitzt, die rückwärtig und innen von den sich nach oben erstreckenden Verstärkungsrippen positioniert sind, wodurch sie mit der rück­ wärtigen Bewegung eines Wafers im Fach störend eingreifen, und wobei die vorderen Anschläge sich nicht in das Einsetzni­ veau erstrecken, wodurch die Wafer am Einsatzniveau ohne Stö­ rung mit den vorderen Anschlägen eingesetzt und entfernt wer­ den können.

17. Wafer-Träger nach Anspruch 15, ferner umfassend ein integral geformtes äußeres transparentes Gehäuses, das sich um die lin­ ke Seite, die Rückseite und die rechte Seite herum erstreckt und diese umhüllt.

18. Wafer-Träger nach Anspruch 15, bei dem die oberen Teile, der Bodenteil und die Wafer-Tragsäulen getrennt voneinander aus statisch dissipativem Material geformt und mechanisch miteinan­ der verbunden sind.

19. Wafer-Träger nach Anspruch 18, bei dem die Wafer- Kontaktrippen länglich und nach innen ausgerichtet sind.

20. Wafer-Träger nach Anspruch 19, bei dem jede Säule der Wafer- Tragfächer getrennt vom äußeren Gehäuse ausgebildet sind, und wobei die Säulen am äußeren Gehäuse befestigt sind.

21. Wafer-Träger nach Anspruch 15, ferner umfassend ein integral geformtes Außengehäuse, das den oberen Teil und den Boden­ teil umfaßt und sich um die linke Seite, die Rückseite und die rechte Seite herum erstreckt und diese einschließt.

22. Wafer-Träger nach Anspruch 21, bei dem jede Säule der Fächer getrennt vom Außengehäuse geformt wird und jede Säule auf ei­ nem statisch dissipativem Material gebildet ist, und wobei der Träger ferner einen badenartigen Basisteil umfaßt, der eine Aus­ rüstungsschnittstelle besitzt, und wobei der Bodenbasisteil ge­ trennt vom Außengehäuse geformt ist, und aus einem statisch dissipativem Material gebildet ist, wobei jede Säule der Fächer und die Bodenbasis leitend miteinander verbunden sind.

23. Wafer-Träger nach Anspruch 22, bei dem die Wafer jeweils eine derartige Sitzposition auf den entsprechenden Fächern besitzen, daß die Sitzposition unterhalb des Einsetzniveaus liegt.

24. Zusammengesetzter Wafer-Behälter, der ausgelegt ist, um mit einer geerdeten Schnittstelle an einer Verarbeitungsausrüstung in Eingriff zu treten, wobei der Behälter ein offenes inneres, eine Vorderseite, eine Rückseite, eine linke Seite, eine rechte Seite, eine Oberseite und einen Boden umfaßt, und wobei der Behälter folgendes umfaßt:
einen rechteckigen Türrahmen, der eine Öffnung zur Eingabe und Entfernung von Wafers aus dem Behälter bildet,
ein transparentes, nicht statisch dissipatives Kunststoffgehäuse, das eine U-Form besitzt, wobei das Gehäuse mit dem Türrah­ men verbunden ist,
mindestens zwei Wafer-Tragsäulen, die dem Inneren des Be­ hälters gegenüberliegen, wobei die Tragsäulen an den Seiten des Behälters befestigt und aus statisch dissipativem Material gebildet sind,
eine Ausrüstungsschnittstelle, die am Boden des Behälters an­ geordnet ist, wobei die Schnittstelle so gestaltet ist, daß sie mit der Verarbeitungsausrüstung in Eingriff tritt, wobei die Ausrü­ stungsschnittstelle aus statisch dissipativem Material gebildet ist, und wobei
die Wafer-Tragsäulen leitend mit der Ausrüstungsschnittstelle verbunden sind.

25. Träger nach Anspruch 24, ferner umfassend einen automati­ schen Aufnahmehandhabe, die an der Ausrüstung angeordnet ist, um die automatische Aufnahme zu erleichtern, wobei die au­ tomatische Aufnahme aus statisch dissipativem Material gebildet ist und leitend mit der Ausrüstungsschnittstelle, dem Türrahmen und den Wafer-Tragaufbauten, der Ausrüstungsschnittstelle ver­ bunden ist, wodurch ein Weg zur Erdung für den Türrahmen, die Wafer-Tragaufbauten und die automatische Aufnahmehandhabe vorgesehen ist.

26. Träger nach Anspruch 24, bei dem der Türrahmen aus statisch dissipativem Material gebildet und leitend mit der Ausrüstungs­ schnittstelle verbunden ist.

27. Träger nach Anspruch 24, ferner umfassend einen Paar von Handgriffen, die an der linken Seite bzw. der rechten Seite befe­ stigt sind, wobei die Handgriffe aus statisch dissipativem Material gebildet und leitend mit der Ausrüstungsschnittstelle verbunden sind.

28. Träger nach Anspruch 25, bei dem die Ausrüstungsschnittstelle, die Wafer-Tragaufbauten, die Aufnahmehandhabungen leitend durch leitende Kunststoffüberbrückungen zum Teil verbunden sind.

29. Zusammengesetzter Behälter, der eine Vorderseite, eine Ober­ seite, einen Boden, eine linke Seite, eine rechte Seite und eine Rückseite besitzt, wobei der Behälter folgendes umfaßt:
ein durchsichtiges Außengehäuse aus Kunststoff, das sich um die linke Seite, die Rückseite und die rechte Seite, die Oberseite erstreckt, wobei ein Paar innerer Wafer-Tragaufbauten im Inne­ ren des Behälters einander gegenüberliegen, und wobei die Wafer-Tragaufbauten aus einem statisch dissipativen Material gebildet ist, und wobei ein Ausrüstungsschnittstellenteil aus ei­ nem statisch dissipativen Material gebildet ist, das am Boden des Behälters positioniert ist, um als Schnittstelle mit der Verar­ beitungsausrüstung zu wirken, wobei der Ausrüstungsschnitt­ stellenteil mit dem durchsichtigen Kunststoffgehäuse verbunden und aus einem statisch dissipativen Material gebildet ist, und wobei eine Aufnahmehandhabe am transparenten Kunststoffge­ häuse befestigt ist, wobei die Aufnahmehandhabe aus einem statisch dissipativen Material besteht und mit der Ausrüstungs­ schnittstelle, den Wafer-Tragaufbauten, der Aufnahmehandhabe leitend verbunden ist.

30. Wafer-Träger, umfassend einen ersten Formteil, der einen ersten Kantenteil besitzt, einen Vorsprung, der an den Kantenteil an­ grenzt, einen zweiten Formteil, der einen zweiten Kantenteil und einen Vorsprung, angrenzend an den Kantenteil besitzt, wobei der erste Formteil und der zweite Formteil so ausgebildet sind, daß sie unter Ausbildung eines Behälterteils zusammenwirken, und wobei sich ein flexibles Glied zwischen den entsprechenden Vorsprüngen des ersten Formteils und des zweiten Formteils spannt und mit ihnen in Eingriff steht, wodurch die Formteile miteinander befestigt werden.

31. Träger nach Anspruch 30, bei dem das flexible Glied einen Handgriff oder Handhabe zum Tragen des Trägers umfaßt.