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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Aufnahmekasten für eine Anzahl
verschiedener Wafermaterialien, wie Halbleiter-Siliciumwafer, Photomasken-Glasplatten, Flüssigkristallzellen,
Aufzeichnungsmedien und dergleichen für das Speichern, den Transport
oder das Positionieren der Wafermaterialien beim Anbringen an einer
Verarbeitungsmaschine und beim Abnehmen von dieser. Die Erfindung
betrifft insbesondere Verbesserungen in bezug auf das Material des
Wafer-Aufnahmekastens und die Anbringungsstruktur verschiedener
Zusatzteile des Wafer-Aufnahmekastens, wie Roboterflansche, Seitenschienen,
Handgriffe und dergleichen. Ein Wafer-Aufnahmekasten mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist in der GB 2 327 298 A offenbart.
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Halbleiter-Siliciumwafer,
die eine typische Klasse von Wafermaterialien in der elektronischen
Industrie darstellen, unterliegen einem fortlaufenden Trend zu immer
größeren Durchmessern,
die 300 bis 400 mm oder sogar noch mehr erreichen oder übersteigen,
worin sich der sehr starke Bedarf an einer Kostenverringerung von
Halbleitervorrichtungen zeigt.
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Andererseits
unterliegen die Strukturierungsarbeiten zur Bildung eines Schaltungsmusters
auf dem Wafer einem Trend zu einer immer höheren Feinheit, um den Integrationsgrad
der Halbleitervorrichtungen zu erhöhen. Eine große Erhöhung der Feinheit
der Schaltungsstrukturierung auf einem Halbleiterwafer kann natürlich nicht
erreicht werden, ohne die Reinheit nicht nur der Verarbeitungslinien und
-räume
zur Halbleiterverarbeitung, sondern auch der Wafer-Aufnahmekästen zum
Speichern und zum Transport der Wafermaterialien vor oder bei der
Verarbeitung bei einer Zwischenstufe zu vergrößern.
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Als
eine Maßnahme
zum Erfüllen
dieser Anforderung an die höchste
Reinheit der Verarbeitungsumgebung wird ein Verfahren vorgeschlagen,
bei dem in Anbetracht der hohen Kosten zum Aufrechterhalten der
höchsten
Reinheit über
die ganzen Verarbeitungslinien nur bestimmte Schlüsselzonen
innerhalb der Verarbeitungslinien von Halbleiterwafern unter der
höchsten
Reinheit gehalten werden und die verarbeiteten Wafermaterialien
zwischen den Schlüsselzonen
in einem hermetisch abschließbaren Wafer-Aufnahmekasten
aufgenommen transportiert werden, um eine Kontamination im Laufe
des Transports zu vermeiden. Dieses Verfahren kann natürlich nur
bei Entwicklung eines Wafer-Aufnahmekastens erfolgreich sein, der
für einen
automatischen Transport zwischen Verarbeitungszonen und ein automatisches
genaues Einbringen der Wafermaterialien in die Verarbeitungsmaschine
und ein automatisches genaues Entnehmen von ihnen aus dieser geeignet ist,
ohne daß Kontaminationsrisiken
auftreten.
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Wenngleich
dies nicht dargestellt ist, hat ein Wafer-Aufnahmekasten zum Speichern
und Transportieren von Wafermaterialien sowie zum Einbringen der
Wafermaterialien in eine Verarbeitungsmaschine und zum Entnehmen
von ihnen aus dieser im Laufe der Verarbeitung eine allgemeine Struktur,
die aus einem sich seitlich öffnenden
Körper
des Aufnahmekastens zum Halten einer Anzahl von Wafermaterialien
in paralleler Ausrichtung, um das Berühren benachbarter Wafer zu
vermeiden, und einer Abdeckung, welche die seitliche Öffnung des
Kastenkörpers
unter Einfügung
einer elastischen Dichtung hermetisch dichtet, besteht. Die Öffnung des
Ka stenkörpers
kann mit einer Verarbeitungsmaschine in Eingriff gebracht werden,
wenn der Aufnahmekasten auf die Maschine gestellt wird.
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Ein
Paar von Halteelementen, die dazu dienen, eine Anzahl von Wafermaterialien
jeweils in horizontaler Anordnung zu halten, sind an den Innenflächen einander
zugewandter Seitenwände
bereitgestellt. Eine Bodenplatte, die ein erhöhter Teil gleichwertig einer
Bodenplatte sein kann, ist am Boden des Aufnahmekastens angebracht,
und die Bodenplatte ist mit einer Anzahl von Rillen versehen, die
jeweils einen umgekehrt V-förmigen
Querschnitt aufweisen und nachstehend als V-Rillen bezeichnet werden, welche
dazu dienen, den Aufnahmekasten positioniert an einer Verarbeitungsmaschine
anzubringen und in Löcher
zum Befestigen des Aufnahmekastens an einer Verarbeitungsmaschine,
die nachstehend als Halteeinrichtungen bezeichnet werden, einzudringen.
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Ein
Paar von Bodenschienen verläuft
an der Bodenfläche
des Aufnahmekastens entlang den einander gegenüberliegenden Randlinien der
Bodenfläche
von der seitlichen Öffnung
zur hinteren Wand gegenüber
der seitlichen Öffnung.
Jede der Bodenschienen ist mit dem Kastenkörper und der Bodenplatte integral
ausgebildet. Eine elastische Dichtung ist zwischen der seitlichen Öffnung des
Kastenkörpers
und der Abdeckung eingefügt,
um einen luftdichten Abschluß zu
gewährleisten,
wenn die Abdeckung an der Öffnung
des Kastenkörpers
angebracht wird. Ein Verriegelungsmechanismus, der von außerhalb des
Kastens betätigt
werden kann, ist in die Abdeckung eingebaut, und der Eingriffshaken
des Verriegelungsmechanismus greift in die seitliche Öffnung des
Kastenkörpers
ein, um einen luftdicht abgeschlossenen Zustand des Kastens zu gewährleisten.
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Die
voranstehend erwähnten
Halteelemente und die Bodenplatte sind getrennt vom Körper des Aufnahmekastens
ausgebildet und unter Einfügung eines
O-Rings durch ein Metallbolzen oder einen Eingriffshaken an dem
Kastenkörper
befestigt. Wenn der Wafer-Aufnahmekasten durch Waschen gereinigt werden
soll, wird dementsprechend eine Anzahl dieser abnehmbaren Teile
vor dem Waschen entfernt, und sie werden nach dem Waschen und Trocknen des
Kastenkörpers
wieder zusammengesetzt, um den Aufnahmekasten aufzubauen. Falls
das Waschen des Aufnahmekastens ausgeführt wird, ohne diese abnehmbaren
Teile zu entfernen, wird die Reinigungslösung selbst beim Spülen innerhalb
der schmalen Zwischenräume
zwischen den abnehmbaren Teilen und dem Kastenkörper unvermeidlich zurückgehalten,
so daß ein
vollständiges
Trocknen des gewaschenen Kastenkörpers
recht lange dauert.
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Wenngleich
dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, sind Waferverarbeitungsmaschinen
im allgemeinen mit einer Einbringungsöffnung zum Anbringen eines
Wafer-Aufnahmekastens
versehen, während
an der oberen Fläche
der Einbringungsöffnung mehrere
Positionierstifte mit einem halbkugelförmigen Endpunkt und ein Mittel
zum Befestigen des Wafer-Aufnahmekastens bereitgestellt sind. Dementsprechend
wird der Wafer-Aufnahmekasten an der Verarbeitungsmaschine durch
mehrere V-Rillen an seinem Ort positioniert und durch die Halteeinrichtung
in der Position befestigt.
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Wenn
Wafer unter Verwendung der voranstehend beschriebenen Anzahl von
Vorrichtungen zu verarbeiten sind, wird der Verriegelungsmechanismus
der Abdeckung zuerst ausgerückt,
um den Eingriffshaken vom Eingriffsloch vor dem Aufnahmekasten freizugeben
und das Abnehmen der Abdeckung zu ermöglichen, die sich in einer
Position zum Schließen
der Frontöffnung
des Aufnahmekastens befindet. Sobald die Abdeckung entfernt worden
ist, werden die auf dem Lade schlitten angebrachten Wafermaterialien
einzeln aus dem Aufnahmekasten entnommen und in die Verarbeitungsmaschine
eingebracht, wo die Wafermaterialien verarbeitet werden.
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Beim
heutigen Herstellungsprozeß von
Halbleitervorrichtungen wird vorgeschlagen, eine Kontamination von
Wafer-Aufnahmekästen
durch einen automatischen Transport der Wafer-Aufnahmekästen an
Stelle eines herkömmlichen
manuellen Transports durch die Arbeiter zu verhindern. Die aktuellen Verfahren
für den
automatischen Transport von Wafer-Aufnahmekästen umfassen das OHT-Verfahren (Überkopf-Hebetransportverfahren),
bei dem der Wafer-Aufnahmekasten an dem von der oberen Wand des
Aufnahmekastens getragenen Roboterflansch gehalten wird und entlang
der Decken-Führungsschiene
transportiert wird, das AGV-Verfahren (Verfahren mit einem automatisch
geführten
Fahrzeug), bei dem der Aufnahmekasten durch Anheben unter Verwendung
eines Paars von Bodenschienen, die an der Bodenfläche des
Aufnahmekastens bereitgestellt sind, oder eines Paars von Seitenschienen,
die aus den entgegengesetzten Seitenwänden des Aufnahmekastens vorragen,
transportiert wird, und das PGV-Verfahren
(Verfahren mit einem von einer Person geführten Fahrzeug). Abgesehen
davon, ist ein AGV-Verfahren (Verfahren mit einem schienengeführten Fahrzeug)
bekannt, bei dem der Mechanismus zum Transport des in dem Kasten
enthaltenen Wafers in gewisser Weise einer Einschienenstrecke ähnelt.
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Zusätzlich wird
eine Verbesserung des manuellen Transportverfahrens durch Arbeiter
vorgeschlagen, bei dem das manuelle Handhaben des Wafer-Aufnahmekastens
durch Bereitstellen eines Griffpaars zum Fassen an beiden Seitenwänden des Aufnahmekastenkörpers erleichtert
ist.
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Wenngleich
die automatischen Transportverfahren von Wafer-Aufnahmekästen aus
dem Stand der Technik in meh rere Typen klassifiziert werden können, ist
es gewöhnlich
der Fall, daß ein
bestimmter Wafer-Verarbeitungsschritt ein spezifisches Transportverfahren
erfordert, das aus diesen Verfahrenstypen ausgewählt ist. Wenngleich das Verfahren, bei
dem ein Paar von Bodenschienen und Roboterflanschen verwendet wird,
in bezug auf die Standardisierung des Prozesses als am vielseitigsten
angesehen wird, kann dieses Verfahren kaum für alle Waferverarbeitungsschritte
universell eingesetzt werden. In der Praxis werden unter Berücksichtigung
der spezifischen Bedingungen der jeweiligen Linien verschiedene
Transportverfahren bei einer einzigen Produktionslinie der Waferverarbeitungsschritte
verwendet, oder das Transportverfahren ist notwendigerweise auf
ein spezifisches Verfahren beschränkt. Es ist manchmal der Fall,
daß ein
speziell entwickeltes Transportverfahren, das nicht unter die voranstehend beschriebenen
Typen fällt,
angepaßt
werden muß.
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Wenngleich
es beispielsweise bei dem Transportverfahren, bei dem Bodenschienen
verwendet werden, erforderlich ist, daß die Verarbeitungsmaschine
auf beiden Seiten mit vertieften Teilen oder Hohlräumen zum
Einfügen
der Aufnahmehaken des AGV und dergleichen versehen ist, ist dies abhängig vom
Aufbau der Verarbeitungsmaschine nicht immer möglich. Eine alternative Maßnahme für dieses
schwierige Problem besteht darin, daß an Stelle des Bereitstellens
seitlicher Vertiefungen an der Verarbeitungsmaschine Seitenschienen
an beiden Seitenwänden
des Aufnahmekastens in einer Höhe über dem
Boden am Körper
der Kastenschienen vorstehen, um das Aufnehmen des Aufnahmekastenkörpers durch
ein AGV und dergleichen zu erleichtern, wobei diese Seitenschienen
zum Anheben des in einer horizontalen Stellung gehaltenen Kastenkörpers verwendet
werden.
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Wenn
das Deckentransportverfahren durch die Ver wendung eines OHT angepaßt wird,
wobei es erforderlich ist, daß die
Deckenhöhe
ausreichend groß für das Einrichten
des OHT ist, ist es manchmal möglich,
daß in
bezug auf die Dekkenhöhe
kein Raum für
das Einrichten des OHT verfügbar
ist, was insbesondere dann der Fall ist, wenn ein Transportmechanismus
in einen existierenden Raum einer alten Fabrik bzw. Anlage eingebracht
werden muß. Wenn
das Verfahren zum Deckentransport angepaßt wird, besteht ein zusätzliches
Problem, das berücksichtigt
werden muß,
darin, daß der
Roboterflansch so bereitgestellt wird, daß er eine ausreichende mechanische
Stärke
aufweist, weil die gegenwärtig
verwendeten Wafer-Aufnahmekästen
ein Gewicht von mehr als 7 kg aufweisen können, wenn sie mit der vollen
Anzahl von Halbleiter-Siliciumwafern beladen sind.
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Um
jedem dieser verschiedenen Transportverfahren mit einem einzigen
Typ von Wafer-Aufnahmekästen
Rechnung zu tragen, muß der
Aufnahmekasten mit Teilen unterschiedlicher Strukturen für den Transport
versehen werden. Die Transportteile für den eigentlichen Dienst bei
einer Waferverarbeitungsanlage sind auf nur ein oder zwei Typen
beschränkt,
so daß die
anderen Teile, die nicht eingesetzt werden, nicht nur absolut unwesentlich,
sondern auch infolge einer unnötigen
Gewichts- und Volumenerhöhung
und Schwierigkeiten beim Handhaben in bezug auf das Reinigen und
Lagern, sehr schädlich
sind.
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Beispielsweise
sind die Roboterflansche und Seitenschienen jeweils ein Vorsprung,
der aus der Oberfläche
des Kastenkörpers
herausragt. Weil die Seitenschienen jeweils ein vorstehender Körper mit einer
Vorstandshöhe
von 20 mm oder größer sind und
mit dem Kastenkörper
integral ausgebildet sind, treten beim Umwickeln der Wafer-Aufnahmekästen mit
einem Aluminiumfolie-Kunststoffilmlaminat und einem Polyethylenfilm
oder durch Schrumpf verpackung zum Transport und Lagern wegen des
möglichen
Auftretens von Stiftlöchern
in den Einwickelfilmen, die schließlich zu einer Kontamination
der eingewickelten Aufnahmekästen
führen,
unvermeidlich große
Unannehmlichkeiten auf. Wenn die Waferverarbeitungsanlage so eingerichtet
ist, daß keine
Wafer-Aufnahmekästen
mit durch integrales Formen gebildeten vorstehenden Seitenschienen
verwendet werden, kann das Risiko auftreten, daß die vorstehenden Seitenschienen
andere Teile der Anlage stören.
Es erübrigt
sich zu bemerken, daß für Reinigungsarbeiten
und für
das Lagern solcher Wafer-Aufnahmekästen mit vorstehenden Seitenschienen
entsprechend dem von den vorstehenden Seitenschienen eingenommenen
Volumen ein großer
Platz bereitgestellt werden muß.
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Es
ist natürlich
möglich,
daß die
voranstehend erwähnten
spezifischen Teile für
den Transport abnehmbar bereitgestellt werden. Wenngleich es üblich ist,
die mechanischen Stärken
solcher abnehmbarer Transportteile durch eine Anzahl von Schraubbolzen
und Muttern zu gewährleisten,
treten infolge der Verwendung einer großen Anzahl von Schraubbolzen
beim Montieren und Abnehmen der Transportteile zusätzlich zu
den Problemen einer Vergrößerung von
Positionierungsfehlern, weshalb manchmal andere spezielle Teile
für eine
genaue Positionierung erforderlich sind, Schwierigkeiten auf. Des
weiteren ist es möglich,
den Aufnahmekasten mit einem Paar von Griffen zu versehen, um eine
manuelle Handhabung der Kästen
zu erleichtern. Diese Griffe sind jedoch nur im Stadium einer versuchsweisen Herstellung,
in einem Notfall und bei einigen anderen nicht zur Automatisierung
geeigneten Schritten nützlich,
wie beispielsweise bei einer Produktinspektion oder bei Routine-Herstellungslinien,
weil sie bei der Handhabung, beim Transport und beim Lagern ziemlich
störend
sind und unvorteilhafte Kosten aufweisen.
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Andererseits
ist es bei einem Teil der Herstellungslinien für Halbleitervorrichtungen manchmal
der Fall, daß die
in dem Wafer-Aufnahmekasten enthaltenen Halbleiter-Siliciumwafer auf
ein hohes Potential elektrostatisch aufgeladen werden. Ein Verfahren zum
Entladen der auf einem hohen Potential liegenden elektrostatischen
Ladungen durch Erden zu dem mechanischen Teil in der Art der Beladeöffnung besteht
darin, die Tragelemente, die als getrennte Teile an den Körper des
Kastens angebaut sind, aus einem antistatischen Material mit einem
Oberflächenwiderstand
von 108 Ohm bis 1013 Ohm
aufzubauen und seinen Verbindungsteil mit dem Körper des Kastens elektrisch über ein
getrenntes elektrisch leitendes Element mit den Roboterflanschen,
V-Rillen, Seitenschienen
oder Bodenschienen, die ebenfalls aus einem antistatischen Material
bestehen, zu verbinden.
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Weil
der Körper
des Wafer-Aufnahmekastens üblicherweise
aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, das transparent
oder durchsichtig ist, um zu ermöglichen,
in das Innere des Kastens zu sehen, lagern sich Staubteilchen unvermeidlich
an der elektrostatisch aufgeladenen Oberfläche des innerhalb der Produktionslinie
transportierten Kastenkörpers
ab und werden davon adsorbiert, so daß die Verunreinigungen in die
Umgebung der abgeschlossenen Waferverarbeitungszonen eingebracht
werden, die bei der höchsten
Reinheit gehalten werden müssen,
woraus sich verschiedene Schwierigkeiten ergeben. Des weiteren wird
die Anzahl der den Wafer-Aufnahmekasten bildenden Teile notwendigerweise
zusammen mit einer Erhöhung der
Kosten für
das Zusammensetzen der Teile und das Reinigen des Kastens erhöht, weil
der Kastenkörper
mit elektrisch leitenden Zusatzteilen in der Art jener, die Wafer-Ausrichtungsrillen
aufweisen, versehen ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die angesichts der voranstehend
beschriebenen verschiedenen Probleme und Nachteile bei den Wafer-Aufnahmekästen aus
dem Stand der Technik gemacht wurde, besteht dementsprechend darin,
einen neuen und verbesserten Wafer-Aufnahmekasten bereitzustellen,
der an verschiedene Transportmöglichkeiten
anpaßbar
ist, indem Teile verwendet werden, die für ein spezifisch ausgewähltes Transportverfahren
erforderlich sind, um die Austauschbarkeit, Leichtgewichtheit, Handhabbarkeit
und Aufnahmefähigkeit
zu verbessern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,
einen Wafer-Aufnahmekasten bereitzustellen, bei dem das Problem
einer Staubteilchenablagerung selbst bei Verwendung eines elektrisch
isolierenden transparenten Materials minimiert werden kann, um die
Durchsichtigkeit für
die Inspektion des Inneren des Kastens zu gewährleisten.
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Demgemäß sieht
die vorliegende Erfindung einen Wafer-Aufnahmekasten vor, der aus
einem Körper
des Kastens, der in einer Seitenfläche geöffnet ist, und einer Abdekkung,
die zum luftdichten Abschließen
des Aufnahmekastens an der Öffnung
des Kastenkörpers
anbringbar ist, besteht, mit.
- – zwei Sätzen von
Waferausrichtungsrillen, die jeweils integriert an der Innenfläche einer
der einander gegenüberliegenden
Seitenwände
des Kastenkörpers
ausgebildet sind, um mehrere Wafermaterialien zu tragen, die jeweils
in horizontaler Anordnung von oben nach unten ausgerichtet sind,
- – einer
Bodenplatte, die an der Bodenfläche
des Kastenkörpers
befestigt ist,
- – einem
oberen Anbringungsmittel, das an der oberen Wand des Kastenkörpers vorgesehen
ist, um einen Roboterflansch abnehmbar zu tragen,
- – einem
seitlichen Anbringungsmittel, das an der Außenfläche einer jeden der einander
gegenüberliegenden
Seitenwände
des Kastenkörpers
vorgesehen ist, um einen Handgriff abnehmbar zu tragen,
gekennzeichnet
durch ein unteres seitliches Anbringungsmittel, das an der Außenfläche einer
jeden der Seitenwände
des Kastenkörpers
vorgesehen ist, um eine Seitenschiene abnehmbar zu tragen,
wobei
die von den Roboterflanschen, Seitenschienen und Handgriffen ausgewählten Elemente
selektiv angebracht werden.
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Des
weiteren weist charakteristisch das voranstehend erwähnte obere
Anbringungsmittel eine Führungsschiene,
die an der oberen Wand des Kastenkörpers vorgesehen ist, und eine
geneigte Führungsfläche auf,
die an der Führungsschiene
mit einer Neigung ausgebildet ist, die von der der seitlichen Öffnung gegenüberliegenden
Endfläche
zu der seitlichen Öffnung
hin allmählich
zunimmt, wobei der Roboterflansch eine Halteplatte und eine Tragstrebe aufweist,
die an der unteren Fläche
der Halteplatte vorgesehen ist, um, von der geneigten Führungsfläche geführt, in
die Führungsschienen
zu passen.
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Des
weiteren ist das voranstehend erwähnte untere Anbringungsmittel
charakteristisch in Form einer Eingriffsrippe ausgebildet, die an
der Außenfläche jeder
Seitenwand vorgesehen ist, um einen Raum zum Einführen zu
definieren, wobei die Seitenschiene eine flache Platte, ein im einwärts gerichteten
Ende der flachen Platte zum Eingriff in die Eingriffsrippe vorgesehenes
Einführungsteil
und eine an dem äußeren Ende
der flachen Platte bereitgestellte horizontale Tragplatte aufweist.
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Überdies
weist das voranstehend erwähnte seitliche
Anbringungsmittel noch charakteristischer eine an der Außenfläche jeder
Seitenwand des Kastenkörpers
vorgesehene Führungsschiene
und eine geneigte Führungsfläche mit
einer Neigung, die von der Endfläche
des Kastenkörpers
entgegengesetzt der Öffnung
zur Öffnung
hin allmählich
zunimmt, auf, wobei der Handgriff eine Platte, die, von der geneigten
Führungsfläche geführt, in
die Führungsschiene paßt, und
einen Griff, der in der Außenfläche der
Platte vorgesehen ist, aufweist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens gemäß einer
Ausführungsform.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des in seine Teile zerlegten erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens.
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3 ist
eine Bodenansicht des Körpers
des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens.
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4 ist
eine Bodenansicht des in 3 dargestellten Kastenkörpers, der
eine Bodenplatte trägt.
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5 ist
eine Schnittansicht der entlang der Linie V-V in 4 geschnittenen
und betrachteten Bodenplatte.
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6 ist
eine Draufsicht des Kastenkörpers des
erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens.
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7 ist
eine Draufsicht des in 6 dargestellten Kastenkörpers, der
einen Roboterflansch trägt.
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8 ist
eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens, wobei die Abdeckung
entfernt ist.
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9 ist
eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens, wobei die Abdeckung
an der Frontöffnung
angebracht ist.
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10 ist
eine Hinteransicht des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens.
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11 ist
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens.
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12 ist
eine Seitenansicht des in 11 dargestellten
erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens,
der einen Handgriff und eine Seitenschiene trägt.
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13 ist
eine Teil-Schnittansicht des entlang der Linie XIII-XIII in 7 geschnittenen
und betrachteten Kastenkörpers
des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens,
der eine Seitenschiene trägt.
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14 ist
eine Schnittansicht des entlang der Linie XIV-XIV in 7 geschnittenen
und betrachteten Kastenkörpers.
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15 ist
eine Schnittansicht des entlang der Linie XV- XV in 7 geschnittenen
und betrachteten Kastenkörpers.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bei
dem der Wafer-Aufnahmekasten in dem voranstehenden Abschnitt ZUSAMMENFASSUNG definierten
Erfindung ist der Kastenkörper
zum Aufnehmen einer Anzahl von Wafermaterialien an einer Seite offen
und die Öffnung
durch abnehmbares Anbringen einer Abdeckung daran luftdicht abgeschlossen.
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Der
Wafer-Aufnahmekasten, der aus einem Körper des Kastens, der in einer
Seitenfläche
geöffnet
ist, und einer Abdeckung, die zum luftdichten Abschließen des
Aufnahmekastens an der Öffnung
des Kastenkörpers
anbringbar ist, besteht, weist folgendes auf:
- (a)
zwei Sätze
von Waferausrichtungsrillen, die jeweils integriert an der Innenfläche einer
der einander gegenüberliegenden
Seitenwände
des Kastenkörpers
ausgebildet sind, um mehrere Wafermaterialien zu tragen, die jeweils
in horizontaler Anordnung von oben nach unten ausgerichtet sind,
- (b) eine Bodenplatte, die an der Bodenfläche des Kastenkörpers befestigt
ist,
- (c) ein oberes Anbringungsmittel, das an der oberen Wand des
Kastenkörpers
vorgesehen ist, um einen Roboterflansch abnehmbar zu tragen,
- (d) ein unteres seitliches Anbringungsmittel, das an der Außenfläche einer
jeden der Seitenwände des
Kastenkörpers
vorgesehen ist, um eine Seitenschiene abnehmbar zu tragen, und
- (e) ein seitliches Anbringungsmittel, das an der Außen fläche einer
jeden der einander gegenüberliegenden
Seitenwände
des Kastenkörpers
vorgesehen ist, um einen Handgriff abnehmbar zu tragen.
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Es
ist bei dem voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekasten
bevorzugt, daß das
obere Anbringungsmittel (c) eine Führungsschiene, die an der oberen
Wand des Kastenkörpers
vorgesehen ist, und eine geneigte Führungsfläche aufweist, die an der Führungsschiene
mit einer Neigung ausgebildet ist, die von der der seitlichen Öffnung gegenüberliegenden
Endfläche
zu der seitlichen Öffnung
hin allmählich
zunimmt, wobei der Roboterflansch eine Halteplatte und eine Tragstrebe aufweist,
die an der unteren Fläche
der Halteplatte vorgesehen ist, um, von der geneigten Führungsfläche geführt, in
die Führungsschienen
zu passen.
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Des
weiteren ist es bevorzugt, daß das
voranstehend erwähnte
untere Anbringungsmittel in Form einer Eingriffsrippe ausgebildet
ist, die an der Außenfläche jeder
Seitenwand vorgesehen ist, um einen Raum zum Einführen zu
definieren, und wobei die Seitenschiene eine flache Platte, ein
im einwärts gerichteten
Ende der flachen Platte zum Eingriff in die Eingriffsrippe vorgesehenes
Einführungsteil
und eine an dem äußeren Ende
der flachen Platte bereitgestellte horizontale Tragplatte aufweist.
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Es
ist auch bevorzugt, daß das
voranstehend erwähnte
seitliche Anbringungsmittel eine an der Außenfläche jeder Seitenwand des Kastenkörpers vorgesehene
Führungsschiene
und eine geneigte Führungsfläche mit
einer Neigung, die von der Endfläche des
Kastenkörpers
entgegengesetzt der Öffnung
zur Öffnung
hin allmählich
zunimmt, aufweist, wobei der Handgriff eine Platte, die, von der
geneigten Führungsfläche geführt, in
die Führungsschiene
paßt, und
einen Griff, der in der Außenfläche der
Platte vorgesehen ist, aufweist.
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Es
erübrigt
sich zu bemerken, daß die
Materialien, die in dem erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekasten aufzunehmen
sind, nicht auf Halbleiter-Siliciumwafer beschränkt sind, sondern auch Photomasken-Glasplatten,
Flüssigkristall-Anzeigefelder,
scheibenförmige
Aufzeichnungsmedien und andere waferförmige Präzisions-Plattenmaterialien sein
können.
Der erfindungsgemäße Wafer-Aufnahmekasten
enthält
gewöhnlich
mehrere zehn dieser Wafermaterialien. Der Körper des Kastens, die Abdeckung,
die Bodenplatte und der Roboterflansch, welche den Aufnahmekasten
bilden, bestehen aus einer Kunststoffharzmischung mit einer ausreichend
hohen mechanischen Festigkeit, die in der Lage ist, eine permanente
antistatische Wirkung beizubehalten und aus einem Grundharz, beispielsweise
aus Polycarbonaten, Acrylharzen, PEEK-Harzen und dergleichen, das
mit einem elektrisch leitenden Harz vermengt ist, besteht, woraus
sich eine Polymerlegierung oder ein elektrisch leitendes Fasermaterial
in der Art von Kohlefasern, Metallfäden und dergleichen unter Bildung
eines Verbundstoffs ergibt. Es ist natürlich möglich, daß ein aus einem herkömmlichen
thermoplastischen Harz geformter Gegenstand mit einer Oberflächenleitfähigkeit
versehen wird, indem eine Beschichtung aus einem elektrisch leitenden
Harz gebildet wird.
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Wenngleich
in den SEMI-Normen "Front-opening
Interface Mechanical Standard, 300 mm" spezifiziert ist, daß die Abdeckung
des Wafer-Aufnahmekastens einen Verriegelungsmechanismus zum Befestigen
am Körper
des Kastens aufweisen sollte, ist es optional, daß die Abdeckung
an Stelle des Verriegelungsmechanismus durch andere mechanische
Mittel an dem Kastenkörper
befestigt und davon gelöst
wird. Das Querschnittsprofil der Führungsschienen ist nicht be sonders
eingeschränkt
und schließt
Schwalbenschwänze
ein. Die Tragstreben können
einen in etwa J-förmigen
oder H-förmigen Querschnitt
aufweisen. Die Platte ist nicht auf eine flache Platte beschränkt, sofern
sie eine Konfiguration aufweist, die in die Führungsschienen eingreifen kann,
so daß sie ähnlich funktioniert.
Es ist optional möglich,
daß ein
Haken am Endabschnitt dieser Platte bereitgestellt wird, damit er
in Eingriff mit einem Vorsprung oder einer Vertiefung im Körper des
Aufnahmekastens gelangt.
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Beim
Wafer-Aufnahmekasten gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Zusatzteile, wie Roboterflansche, Seitenschienen und Handgriffe,
die am Kastenkörper
anzubringen sind, auf jene beschränkt werden, die tatsächlich für das jeweilige Layout
der Fertigungsanlagen, Prozeßschritte
und Transportverfahren erforderlich sind, wobei unnötige fortgelassen
werden. Zusätzlich
sind die Waferausrichtungsrillen und Tragrillen integral an der
Innenfläche
jeder Seitenwand ausgebildet, so daß keine getrennten Teile in
dem Kastenkörper
aufgebaut zu werden brauchen. Diese Vereinfachung in bezug auf die
Zusatzteile trägt
in hohem Maße
zur Verbesserung der Wirksamkeit des Reinigens und Trocknens des
Kastenkörpers
bei, ohne die Vorteile zu erwähnen,
die natürlich
durch die Gewichtsverringerung erreicht werden.
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Nachstehend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekastens
in weiteren Einzelheiten in bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben,
wenngleich der Schutzumfang der Erfindung darauf in keiner Weise beschränkt ist.
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Wie
in den 1 bis 15 dargestellt ist, besteht
der erfindungsgemäße Wafer-Aufnahmekasten
aus einem Körper 1 des
Kastens, der eine Anzahl von Wafermaterialien W in paralleler Ausrichtung
und eine Abdeckung 12 enthält, die an dem Körper 1 angebracht
ist, um die vordere Öffnung
des Kastenkörpers 1 bei
Einfügung
einer elastischen Dichtung 11 in abnehmbarer Weise luftdicht
abzuschließen.
Der Kastenkörper 1 ist
mit einer Bodenplatte 14, oberen Anbringungsmitteln 17 zum
Tragen eines Roboterflansches 21, unteren seitlichen Anbringungsmitteln 25 zum
Tragen eines Paars von Seitenschienen 29 und seitlichen
Anbringungsmitteln 34 zum Tragen eines Paars von Handgriffen 38 versehen.
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Der
Kastenkörper 1 ist
in Form eines sich vorne öffnenden
Kastens aus einem im wesentlichen lichtundurchlässigen thermoplastischen Harz
mit einer ausgezeichneten Stoßfestigkeit,
Wärmebeständigkeit,
Wasserfestigkeit und Säurebeständigkeit
in der Art eines Polycarbonatharzes gebildet und durch Vermengen
oder Beschichten mit einem permanenten Antistatikmittel mit einer
permanenten antistatischen Wirkung versehen. Der Kastenkörper 1 hat eine
ausreichend hohe mechanische Festigkeit, um mechanischen Stößen zu widerstehen,
und sein nach der in ASTM D257 spezifizierten Prozedur bestimmter
Oberflächenwiderstand
liegt vorzugsweise im Bereich von 108 Ohm
bis 1013 Ohm. Wie in den 2, 8, 13 und 15 dargestellt
ist, ist die Innenfläche
von jeder der einander zugewandten Seitenwände gefaltet, so daß Waferausrichtungsrillen 2 mit
einem U-förmigen
Querschnitt in einem regelmäßigen Abstand
von oben nach unten gebildet sind, um eine Anzahl von Wafermaterialien
W, jeweils in einer horizontalen Anordnung, beispielsweise durch
Regalbretter, zu tragen. Demgemäß wird eine Anzahl
von Wafermaterialien W durch die Ausrichtungsrillen 2 parallel
ausgerichtet horizontal gehalten, ohne daß die benachbarten Wafermaterialien berührt werden.
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Wie
in den 1 bis 4 und 13 dargestellt ist,
ist ein Paar vorstehender Bodenschienen 3 entlang dem rechten
und dem linken Rand der Bodenfläche
integral mit der Bodenwand des Kastenkörpers 1 geformt, so
daß sie
von vorne nach hinten verlaufen. Die Bodenschienen 3 erleichtern
das Aufnehmen des Kastenkörpers 1.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die Bodenfläche des
Kastenkörpers 1 an drei
Positionen einschließlich
zweier Seitenpositionen in der Nähe
des vorderen Endes und einer Mittelposition in der Nähe des hinteren
Endes, wie in den SEMI-Normen spezifiziert ist, mit integral geformten
V-Rillen 4 versehen, die als ein Vorsprünge bildendes Positionierungsmittel
dienen. Eine Bodenplatte 14 ist entweder direkt oder durch
Befestigungsklemmen in abnehmbarer Weise an diesen V-Rillen angebracht.
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Wie
in der gleichen Figur dargestellt ist, besteht jede der V-Rillen 4 aus
einem Paar seitlicher Rippen 5, welche einen in etwa ovalen
Raum definieren, und einer Verstärkungsrippe,
die die seitlichen Rippen 5 überbrückt und als ein Positionierungsmittel des
Kastenkörpers 1 dient,
wenn der Kastenkörper 1 an
einer Waferverarbeitungsmaschine angebracht wird, indem er in Eingriff
mit den Positionierungsstiften 6 (siehe 5)
der Waferverarbeitungsmaschine gebracht wird. Jede der seitlichen
Rippen 5, die jede der beiden V-Rillen 4 bilden,
hat eine in etwa J-förmige Konfiguration,
und die beiden J-förmigen
seitlichen Rippen 5 definieren gemeinsam einen ovalen Raum,
der von diesen umgeben ist, wobei Zwischenräume 7 zwischen den
Endpunkten der entgegengesetzten seitlichen Rippen 5 verbleiben.
Diese Zwischenräume 7 zwischen
den J-förmigen
seitlichen Rippen 5 dienen als eine Abführungskerbe bei Reinigungsarbeiten
und als Luftdurchgang beim Trocknen. Die andere V-Rille 4 am
hinteren Mittelteil kann auch so geformt sein, wie voranstehend
beschrieben wurde, wenngleich sie in 3 anders
so dargestellt ist, daß sie
zwischen den beiden seitlichen Rippen 5 an den Endpositionen
des durch die seitlichen Rippen 5 definierten ovalen Raums
Zwischenräume 7 aufweist.
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Die
vordere Öffnung
des Kastenkörpers 1 ist von
Einfassungen 8 umgeben, die sich nach oben und nach unten
und nach links und nach rechts erstrecken. Diese Einfassungen 8 sind
an der oberen und der unteren Seitenposition an der einwärts gerichteten
Fläche
mit Hohlräumen 9 versehen,
um als ein Eingriffsmittel zu dienen. Die untere Einfassung 8 ist
an den Seitenenden integral mit dem vorderen Ende von jeder der
Bodenschienen 3 verbunden. Wie in 10 dargestellt
ist, ist in der hinteren Wand des Kastenkörpers 1 unter Verwendung
eines hochtransparenten Polycarbonatharzes ein rechteckiges Sichtfenster 10 ausgebildet,
um das Prüfen
des Ausrichtungszustands aller im Aufnahmekasten 1 enthaltenen
Wafermaterialien W, die an den Rändern
getragen werden, zu erleichtern, ohne die Abdeckung zu entfernen.
Falls das transparente Kunstharz, das das Sichtfenster bildet, mit
dem Kunstharz verbindbar ist, das den Kastenkörper bildet, kann das Sichtfenster durch
die Techniken des Spritzgießens
oder zweifarbigen Formens ohne Verwendung von Klebstoffen, die manchmal
für eine
Verunreinigung der im Aufnahmekasten enthaltenen Wafermaterialien
verantwortlich sind, in den Kastenkörper eingebaut werden. Es ist
natürlich
möglich,
daß ein
Sichtfenster, zusätzlich zur
hinteren Wand des Kastenkörpers 1,
in jede von der oberen Wand und den Seitenwänden des Kastenkörpers 1 eingebaut
wird.
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Die
Dichtung 11, die zwischen der Abdeckung 12 und
dem Rand der vorderen Öffnung
des Kastenkörpers 1 liegt,
um ein luftdichtes Abschließen zu
gewährleisten,
weist eine rahmenartige Konfiguration auf und wird durch Formen
eines elastischen Materials mit einer ausgezeichneten Verwitterungsbeständigkeit,
chemischen Beständigkeit, Alterungsbeständigkeit
und ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften unter Einschluß einer
Vielzahl thermoplastischer Elastomere und Gummis, wie Fluorkohlenstoffgummis,
EPDM-Gummis, Polychloroprengummis, Butylgummis und Silikongummis,
gebildet. Es ist bevorzugt, daß die
Dichtung 11 zwischen einer Rille und einem Linienvorsprung,
der am Rand der Abdeckung 12 und um die vordere Öffnung des
Kastenkörpers 1 ausgebildet
ist, sandwichförmig
angeordnet ist, um die Luftdichtigkeit des Verschlusses mit der
Dichtung 11 weiter zu verbessern.
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Die
Abdeckung 12, die aus dem gleichen Kunstharz wie der Kastenkörper 1 gebildet
ist, hat eine doppelwandige Struktur mit einem Hohlraum. Wenngleich
dies in den Figuren nicht dargestellt ist, ist ein Verriegelungsmechanismus
in die Abdeckung 12 eingebaut, um ein automatisches Klemmen
und Lösen
an einer Waferverarbeitungsmaschine zu ermöglichen. Der Verriegelungsmechanismus
ist mit den Eingriffshaken verbunden, die vorgeschoben und zurückgezogen
werden können,
während
sie von dem Außenrand
der Abdeckung 12 vorstehen. Wenn die Abdeckung 12 an
der vorderen Öffnung des
Kastenkörpers 1 angebracht
wird, werden diese Eingriffshaken in die Eingriffshohlräume 9 um
die vordere Öffnung
des Kastenkörpers 1 eingefügt und mit diesen
in Eingriff gebracht. Wie in 2 dargestellt ist,
sind an der einwärts
gerichteten Fläche
der Abdeckung 12 eine oder mehrere Halteeinrichtungen 13 angebracht.
Die Halteeinrichtung weist elastische Elemente mit einem V-förmigen oder
U-förmigen Querschnitt
auf, um die Ränder
der in dem Kastenkörper 1 enthaltenen
Wafermaterialien W elastisch aufzunehmen, wenn die Abdeckung 12 an
der vorderen Öffnung
des Kastenkörpers 1 angebracht
wird.
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Die
Halteeinrichtung 13 besteht aus einer Vielzahl thermoplastischer
Elastomere und thermoplastischer Harze, wie Polyethylen und Polypropylen. Es
ist jedoch in bezug auf eine hohe Wärmebeständigkeit und Steifigkeit bevorzugt,
daß die
Halteeinrichtung 13 aus einem Polycarbonatharz, Polybutylenterephthalatharz,
Polyetheretherketonharz oder Polyetherimidharz oder bevorzugter
aus einem Polyetheretherketonharz, der bei einer wiederholten Verformung
nicht ermüdet,
geformt ist. Es ist wichtig, daß die
Halteeinrichtung 13 eine so hohe Wärmebeständigkeit aufweist, daß sie selbst
dann, wenn die Wafermaterialien W, die mit ihr in Kontakt gelangen, eine
Oberflächentemperatur
von 80 bis 150 °C
aufweisen, vor Problemen, wie einer thermischen Verformung und einem
Schmelzverbinden mit den Wafermaterialien W, sicher ist.
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Wie
in den 2 und 4 dargestellt ist, hat die Bodenplatte 14 eine
im wesentlichen Y-förmige
Konfiguration und weist drei in etwa ovale Führungselemente 15 auf,
die an den beiden Vorderseitenpositionen und einer hinteren Mittelposition
integral geformt sind und jeweils passend sind, so daß sie in
Eingriff mit einer der V-Rillen 4 an der Bodenfläche des
Kastenkörpers 1 gebracht
werden können. Das
Führungselement 15 hat
einen in 5 dargestellten Querschnitt
mit einer sich nach oben verschmälernden
geneigten Fläche 16,
die als eine Führungsfläche für den Positionierungsstift 6 an
der Waferverarbeitungsmaschine zur V-Rille 4 hin dient.
Es ist auch möglich,
daß die
Führungselemente 15,
statt sie integral zu formen, als von der Bodenplatte 14 getrennte
Teile gebildet werden und daran angebracht werden. Wenn die Führungselemente 15 als
getrennte Teile gebildet werden, sollte das Kunstharz zum Formen
der Führungselemente
ein Harz mit einer ausgezeichneten Abriebfestigkeit, wie Polyetheretherketonharz,
Polybutylenterephthalatharz und Polycarbonatharz, oder ein Kunstharz
sein, der mit einem die Abriebfestigkeit verbessernden Stoff in
der Art eines Pulvers eines Polytetraflu orethylenharzes vermischt
ist.
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Wie
in den 1, 2, 6 und 14 dargestellt
ist, besteht das obere Anbringungsmittel 17 aus einem Paar
einander gegenüberliegender Führungsschienen 18,
die sich von vorne nach hinten erstrecken, und einer Gewindebosse 19,
die zwischen der rechten und der linken Führungsschiene 18 vorsteht.
Jede der Führungsschienen 18 hat
ein umgekehrt L-förmiges
Querschnittsprofil, das auf der oberen Fläche des Kastenkörpers 1 steht.
Wenngleich der Roboterflansch 21 vom hinteren Ende zwischen
den Führungsschienen 18 einzufügen ist,
hat jede der gepaarten Führungsschienen 18 eine
Höhe, die
allmählich
und leicht vom hinteren zum vorderen Ende ansteigt, wobei dazwischen
ein Abstand aufrechterhalten wird, der allmählich und leicht vom hinteren
zum vorderen Ende ansteigt. Die äußere Seitenfläche jeder
Führungsschiene 18 bildet
eine geneigte Führungsfläche 20,
die sich vom hinteren zum vorderen Ende allmählich nach außen erweitert.
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Der
Roboterflansch 21 ist durch Formen eines thermoplastischen
Harzes in der Art von Polycarbonatharzen, Polyamidharzen, ABS-Harzen
und PBT-Harzen gebildet. Wie in den gleichen Figuren dargestellt
ist, besteht der Roboterflansch 21 aus einer Griffplatte 22,
die auf einer OHT-Transportmaschine
zu greifen und zu positionieren ist, und einem Paar von Streben 23,
die von der unteren Fläche
der Griffplatte 22 nach unten vorstehen. Die Griffplatte 22 ist
an der Mittelposition mit einem sich verengenden Gewindeloch 24 versehen,
in das die Gewindebosse 19 an dem oberen Anbringungsmittel 17 eingeführt wird,
um den Roboterflansch 21 durch Schrauben mit einem Befestigungsmittel
in der Art eines Bolzens und dergleichen zu befestigen. Jede der
nach unten vorstehenden Streben 23 ist zu einem L-förmigen Haken
gebogen, der in Eingriff mit einer der Führungsschienen 18 mit
einem umgekehrt L-förmigen Querschnitt
am oberen Anbringungsmittel 17 gelangt. Demgemäß wird der
Roboterflansch 21 mit der voranstehend beschriebenen Struktur
durch die geneigten Führungsflächen 20 geführt und
gelangt bei sich vom hinteren Ende zum vorderen Ende verbesserndem
Passen in Eingriff mit den Führungsschienen 18,
um an einer geeigneten Anbringungsposition abnehmbar am Anbringungsmittel
angebracht und daran befestigt zu werden.
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Wie
in den 1, 2 und 11 bis 14 dargestellt
ist, besteht jedes der Mittel 25 zum Anbringen an der Unterseite
aus einer oberen und einer unteren Eingriffsrippe 26, die
an der äußeren unteren
Position integral mit jeder der Seitenwände ausgebildet sind, wobei
mehrere Verstärkungsrippen die
Eingriffsrippen 26 überbrücken. Diese
oberen und unteren Eingriffsrippen 26, welche den Einführungsraum 27 definieren,
verlaufen jeweils von vorne nach hinten und sind am vorderen und
am hinteren Ende jeweils mit einer mit einem Gewinde versehenen
Befestigungsbosse 28 versehen.
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Wie
in den gleichen Figuren wie den vorstehenden dargestellt ist, ist
jede der Seitenschienen 29 mit einer flachen Platte 30,
die von vorne nach hinten verläuft,
versehen, und ein Einsatz 31, der in den Einführungsraum 27 zwischen
den Eingriffsrippen 26 abnehmbar einzuführen ist, ist entlang dem Innenrand der
flachen Platte 30 zusammen mit Verstärkungsrippen integral ausgebildet.
Entlang dem Außenrand der
flachen Platte 30 erstrecken sich Verstärkungsrippen, wodurch eine
horizontale Tragplatte 32 gebildet ist, um das Anheben
des Kastenkörpers 1 zu
erleichtern. Ein Befestigungsloch 33 ist an jedem vom vorderen
und vom hinteren Ende der flachen Platte 30 ausgebildet,
worin die Befestigungsbosse 28 durch Schrauben mit einem
Befestigungsmittel in der Art eines Bolzens eingeführt und
befestigt wird, wobei das Befestigungsmittel im Interesse einer Reinigungsbehandlung
des Kastenkörpers 1 aus
einem Kunstharz in der Art eines Polycarbonatharzes und eines Polyetheretherketonharzes
besteht.
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Wie
in den 1, 2, 11 und 12 dargestellt
ist, besteht jedes der seitlichen Anbringungsmittel 34 aus
einem Paar von Führungsschienen 35,
die an der Außenfläche von
jeder der Seitenwände
des Kastenkörpers 1 einander
gegenüberliegen
und mit mehreren Verstärkungsrippen
integral ausgebildet sind, und einem Eingriffshohlraum 36, der
zwischen den vorderen Enden der oberen und der unteren Führungsschiene 35 ausgebildet
ist. Die oberen und die unteren Führungsschienen 35 sind
so angeordnet, daß der
vertikale Abstand zwischen ihnen allmählich vom hinteren zum vorderen
Ende abnimmt, so daß die
Enge beim Einfügen
in dieser Richtung zunimmt. Die einwärts gerichtete Seitenfläche von
jeder der Führungsschienen 35 bildet
eine geneigte Führungsfläche 37,
die sich von hinten nach vorne allmählich verschmälert.
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Jeder
der Handgriffe 38 besteht aus einer Platte 39,
die zwischen den Führungsschienen 35, von
der geneigten Führungsfläche 37 geführt, einzufügen ist,
und einem U-förmigen Griff 40,
der an der Außenfläche der
Platte 39 integral ausgebildet ist. Das vordere Ende der
Platte 39 weist die Form eines flexiblen integralen Hakens 41 auf,
der in den Eingriffshohlraum 36 eingreift. Der Griff 40 ist
so geneigt geformt, daß er,
unter Berücksichtigung
des Schwerpunkts des Wafer-Aufnahmekastens, der sich irgendwo zwischen
der mittleren Position und der vorderen Öffnung befindet, am hinteren
Ende niedriger und am vorderen Ende höher ist. Jeder der Handgriffe
mit der voranstehend beschriebenen Struktur wird von der geneigten
Führungsfläche 37 geführt, so
daß er
zu den Führungsschienen 35 paßt, wobei
die Enge von hinten nach vorne zunimmt, um ihn an einer geeigneten
Anbringungsposition zu positionieren und abnehmbar am seitlichen
Anbringungsmittel zu befestigen.
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Beim
Wafer-Aufnahmekasten mit der voranstehend beschriebenen Struktur
kann der Aufnahmekasten mit einem Roboterflansch 21, einem
Paar von Führungsschienen 29 oder
einem Paar von Handgriffen 38 eines spezifischen Typs versehen
sein, der so ausgewählt
ist, daß die
spezielle Anforderung des Prozesses unter verschiedenen Beschränkungen
der Produktionslinien erfüllt
werden, wobei nicht erforderliche Zusatzteile fortgelassen werden.
Dementsprechend weist der Wafer-Aufnahmekasten gemäß der vorliegenden
Erfindung überhaupt
keine Nachteile beim Speichern und Handhaben, einschließlich der Reinigungsarbeiten,
auf, wobei keine Gewichtserhöhung
des Aufnahmekastens an sich und keine Erhöhung der Investition in Anlagen
auftreten. Wenn der Aufnahmekasten in eine Kunststoffilmtasche eingehüllt wird,
treten überhaupt
keine Schwierigkeiten durch eine Kontamination infolge eines Durchstechens
der Tasche oder einer Stiftlochbildung in der Tasche auf.
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Wenn
die Seitenschienen 29 nicht verwendet werden, können die
Schwierigkeiten infolge von Störungen
zwischen den Seitenschienen und den Linieneinrichtungen natürlich nie
auftreten, ohne daß ein
zusätzlicher
Platz zum Reinigen und Speichern der Wafer-Aufnahmekästen erforderlich
wäre. Verglichen
mit herkömmlichen
Wafer-Aufnahmekästen können weitere
Vorteile erwartet werden, die darin bestehen, daß die Anzahl der Bolzen zur
Montage des Kastens minimiert werden kann, so daß die Wirksamkeit der Montage
und des Demontierens verbessert wird und die Absorption der Positionierungsfehler
verbessert wird, ohne daß zusätzliche
Teile für eine
genaue Positionierung erforderlich wären. Infolge der integralen
Bildung von Ausrichtungsrillen zum Tragen von Wafermaterialien an
der einwärts gerichteten
Fläche
von jeder der Seitenwände
des Kastenkörpers
kann der Wafer-Aufnahmekasten insgesamt, verglichen mit herkömmlichen
Wafer-Aufnahmekästen,
kompakt aufgebaut werden. Natürlich
können Schwierigkeiten
infolge einer elektrostatischen Aufladung des Kastens fast vollständig gelöst werden,
weil die verschiedenen Teile des Kastenkörpers aus einem thermoplastischen
Harz gebildet sind, das permanente antistatische Wirkungen aufweist.
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Selbst
wenn ein elektrostatisches Aufladen aufgetreten ist, ist es möglich, die
Ladungen durch Erden durch den Roboterflansch 21 oder andere
Teile abzugeben, bevor die Transportmaschine oder die Waferverarbeitungsmaschine
berührt
wird. Das Beseitigen der elektrostatischen Ladung bedeutet, daß das Anlagern
von Staubteilchen während
des Transports oder im Laufe des Herausnehmens der Wafermaterialien
aus dem Kasten minimiert werden kann. Demgemäß rufen die in einen Reinraum
eingebrachten erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekästen nie Probleme
infolge einer Kontamination des Reinraums und eines Auftretens inakzeptabler
Produkte hervor. Des weiteren ist es möglich, die Techniken des zweifarbigen
Formens einzusetzen, um einen erfindungsgemäßen Wafer-Aufnahmekasten zu
erhalten, der mit einem Sichtfenster 10 aus einem transparenten
Kunstharz ohne Verbindungszwischenräume mit dem Körper des
Aufnahmekastens 1 versehen ist, so daß der Ausrichtungszustand der
in dem Aufnahmekasten 1 enthaltenen Wafermaterialien W leicht
von außen
betrachtet werden kann, ohne die luftdichte Abschließbarkeit
des Wafer-Aufnahmekastens zu verringern.
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Wenngleich
die in der anliegenden Zeichnung dargestellten Waferausrichtungs-Tragrillen 2 jeweils
einen U-förmigen Querschnitt
aufweisen, ist es natürlich
wahlweise möglich,
daß der
Querschnitt V-förmig
ist. Beispiele des transparenten Kunstharzes zum Formen des Sichtfensters 10 schließen Polycarbonatharze,
Acrylharze und Polyetherimidharze ein, wenngleich sie nicht speziell
darauf beschränkt sind.
Wenn der Kastenkörper 1 insgesamt
aus einem antistatischen lichtundurchlässigen Harz gebildet wird,
kann das Sichtfenster 10 durch die Techniken des zweifarbigen
Formens oder Spritzgießens
ohne Zwischenräume
integral mit dem Kastenkörper 1 geformt
werden. Es ist optional auch möglich,
daß ein anderes
Sichtfenster in der Abdeckung 12 bereitgestellt wird, das
eine doppelwandige Struktur mit einem Hohlraum dazwischen aufweisen
kann, um durch einen photoelektrischen Sensor ein automatisches
Prüfen
des Ausrichtungszustands der in dem Wafer-Aufnahmekasten enthaltenen
Wafermaterialien W zu ermöglichen,
ohne daß die
Abdeckung 12 entfernt wird.
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Es
ist des weiteren wahlweise möglich,
daß die
Führungsschienen 18 jeweils
so geformt sind, daß sie
eine Konfiguration aufweisen, bei der die Höhe und die Breite von der Rückseite
zur Vorderseite allmählich
verringert werden. Die geneigte Führungsfläche 20 kann so gebildet
werden, daß der
Abstand von der Führungsschiene 18 allmählich von
der Rückseite
zur Vorderseite abnimmt. Die Eingriffsrippen 26 mit einem
U-förmigen
oder V-förmigen
Querschnitt können
so geformt werden, daß ihre
nach innen gerichtete Fläche
in direktem Kontakt mit dem Einführungsteil 31 von
jeder der Seitenschienen 29 steht.
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Die
flache Platte 30 kann in den Bereichen mit Ausnahme der
Endabschnitte mit einem oder mehreren Befestigungslöchern 30 versehen
sein. Der Befestigungsbolzen kann an Stelle eines Bolzens aus Harz
ein Metallbolzen sein. Es ist möglich, daß jede der
Seitenwände
an der Außenfläche an der unteren
Position mit einer zylindrischen Bosse und einer Befestigungsbosse
versehen ist, die von vorne nach hinten verlaufen. Die Führungsschienen 35 können so
geformt sein, daß ihre
Höhe von
der Rückseite
zur Vorderseite allmählich
abnimmt und ihre vertikale Breite von der Rückseite zur Vorderseite allmählich zunimmt.
Die Form des Griffs 40 ist nicht auf die U-Form beschränkt, sondern
er kann nach Wunsch eine beliebige andere Form aufweisen.