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Diese
Erfindung bezieht sich auf Behälter und
Verpackungen zum Versenden von Halbleiter-Wafern und ähnlichen
Objekten.
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Halbleiter-Wafer
unterliegen bei ihrer Verarbeitung zahlreichen Schritten. Die Wafer
werden verschiedenen Verarbeitungsschritten in verschiedenen Maschinen
und an verschiedenen Orten unterzogen. Die Wafer müssen von
Ort zu Ort transportiert und über
eine Zeitdauer gelagert werden, um die notwendige Verarbeitung zu
ermöglichen.
Bislang sind eine Anzahl von Arten von Transport- und Versandvorrichtungen zum Befördern, Lagern
und Versenden von Wafern bekannt geworden.
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Eine
Hauptkomponente von Versandvorrichtungen sind Mittel zum Puffern
der Wafer, um sie vor physikalischer Beschädigung durch einen Stoß, eine Erschütterung,
Abrieb oder dergleichen zu schützen. Bislang
sind solche Versandbehälter
und Dämpfungsmittel,
wie sie in den US-Patenten 4.043.451, 4.171.740, 4.248.346, 4.555.024,
4.574.950, 4.557.382, 4.718.549, 4.966.284, 5.253.755, 5.255.797
und 5.273.159 offenbart sind, bekannt geworden. Diese Versand- und
Transportvorrichtungen verwenden verschiedene Mittel an den Deckeln
zum Greifen und Puffern, um die Wafer vor einer physikalischen Beschädigung zu
schützen,
wobei solche Behälter
jedoch keine Möglichkeit
der Eigendurchbiegung der Deckel der Versandvorrichtung auf Grund des
Vorhandenseins der Wafer vorsehen, insbesondere der Durchbiegung,
bei der sich die Mitte des Deckels mehr nach außen biegt als die Randabschnitte, d.
h. einer Wölbung
des Deckels. Siehe außerdem FR-A-2
377 949, das US-Pendant 4.160.504, das US-Patent 4.248.346 und DE-A-33
30 720 mit einem US-Pendant des US-Patents 4.450.960. Diese Literaturhinweise
beschreiben weder das Problem der Wölbung des oberen Deckels noch
die hier dargestellte Lösung.
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Ein
wünschenswertes
Merkmal von Versand- und Transportvorrichtungen besteht im Vorhandensein
eines oberen Deckels, der eine hermetische oder nahezu hermetische
Abdichtung schafft, um das Eintragen von Schmutz zu verhindern.
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Die
Verwendung flexiblerer Kunststoffe für Deckel wie etwa Polypropylen
und Hytrel® gewährleistet
eine bessere Abdichtung, wobei jedoch die größere Durchbiegung des oberen
Deckels einen ungleichmäßigen und
unbeständigen
Eingriff der einzelnen Wafer erzeugt. Das liegt daran, dass sich
die oberen Deckel wölben,
d. h., der obere Deckel biegt sich in der Mitte mehr nach außen als
in der Nähe
der Ränder.
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Bestrebungen,
das Problem der Durchbiegung der Deckel zu behandeln, erfolgten über den Versuch,
die Wölbung
des oberen Deckels durch das Hinzufügen äußerer Rippen, die Änderung
der Struktur des oberen Deckels oder die Verwendung steiferer Materialien
zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1
ist ein Versandbehälter
zur sicheren Lagerung von Gegenständen wie etwa Halbleiter-Wafer.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Versandbehälter zu schaffen, der eine
nahezu hermetische Abdichtung an dem oberen Deckel aufweist sowie
Dämpfungsmittel
zur Ermöglichung
einer Durchbiegung der Deckel besitzt und der die Flexibilität der Deckel
des Versandbehälters
zur sicheren Lagerung und Versendung von Halbleiter-Wafern nutzt,
so dass die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Verschmutzung von
Wafern minimiert wird.
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Ein
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Wafer-Tragbehälter, der
einen Behälter
mit Seiten- und Stirnwänden,
einen lösbaren
oberen Deckel, der eine obere Wand definiert, und einen lösbaren Bodendeckel,
der eine untere Wand definiert, umfasst. Wafer trennende Rippen
sind an den Seitenwänden
angeordnet, um die Wafer in einem beabstandetem Verhältnis zueinander
zu halten.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung sind Dämpfungsmittel
an dem oberen Deckel. Die Dämpfungsmittel
umfassen mehrere Stege, die in Längsrichtung
längs des
oberen Deckels angeordnet sind und sich radial in den Wafer-Einschlussbereich
erstrecken.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
jeder Steg eine durchgehende Wafer-Eingriffkante in Längsrichtung
des Stegs aufweisen kann.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
jeder Steg eine Reihe sein kann, die mehrere getrennt verlaufende
Dämpfungslappen
mit einem Schlitz zwischen jedem Paar benachbarter Lappen umfasst,
so dass eine unterbrochene Wafer-Eingriffkante mit einer im Wesentlichen konvex
gekrümmten
Form in Bezug auf die Mittellinie des Tragbehälters gebildet wird. Jeder
Dämpfungslappen
besitzt eine Wafer-Eingriffkante.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Struktur in
jedem Steg an dem oberen Deckel, die dafür vorgesehen ist, längs eines
Radius des Wafers an dem Wafer-Eingriffabschnitt elastisch eingedrückt zu werden.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung sind zweite Dämpfungsmittel
auf dem Bodendeckel, die eine Wafer-Eingriffkante besitzen. Die Dämpfungsmittel
auf dem Bodendeckel stützen
die Wafer und beabstanden die Wafer von dem Bodendeckel, wobei sie
eine Durchbiegung des Bodendeckels auf Grund des Gewichts der Wafer
ermöglichen.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
eine Reihe aus Wafer-Eingriffabschnitten an dem oberen Deckel oder
dem Bodendeckel eine Struktur wie etwa ein Steg oder eine Reihe
von Eingriffelementen aufweisen kann, die so entworfen ist, dass
sie an beiden Enden des Behälters
stärker
komprimierbar und in dem Mittelabschnitt des Behälters weniger komprimierbar
ist, um die Durchbiegung des Deckels der Versandvorrichtung zu ermöglichen
und auszunutzen.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Positionierung
der Stege an dem oberen Deckel, um den Pufferungseffekt bezüglich der
Wafer zu maximieren. Ein oberer Steg kann längs der Mitte des oberen Deckels
angeordnet sein.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
der Steg einteilig mit dem Deckel ausgebildet sein kann, um die
Herstellungskosten zu minimieren.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Schlitz zwischen
den Lappen, der es jedem Lappen ermöglicht, sich einzeln zu biegen, wenn
er mit einem Wafer in Eingriff steht, wobei er verhindert, dass
die Durchbiegung eines Lappens die Ausrichtung oder den Eingriff
anderer Lappen mit ihren jeweiligen Wafern beeinflusst.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
jeder Steg die Form einer sich in Längsrichtung an der Innenseite
des Deckels erstreckenden Wulst aufweisen kann.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die Kante des Stegs oder Eingriffabschnitts die Form einer Spitze,
einer Wulst oder einer flachen Oberfläche annehmen kann.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die Wafer-Eingriffkante
von der Mittellinie des Tragbehälters
um einen radialen Abstand beabstandet ist. Der radiale Abstand nimmt progressiv
von dem Mittelabschnitt des Stegs zu den Abschnitten des Stegs in
der Nähe
der Stirnwände zu.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die Dämpfungsmittel
auf dem Bodendeckel die Form eines sich in Längsrichtung des Bodendeckels
erstreckenden Paars von Stegen besitzen können. Eine Struktur jedes Stegs auf
dem Bodendeckel, die so entworfen ist, dass sie sich elastisch verbiegt,
um den Wafer an der Stelle festzuklemmen, schränkt eine Drehung des Wafers ein.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Wafer-Eingriffkante
an den Dämpfungsmitteln
auf dem Bodendeckel, die eine gekrümmte konvexe Form in Richtung
zu der Mittellinie des Tragbehälters
aufweist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffversandbehälters;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Versandbehälters im Explosionszustand,
um die drei Hauptteile zu zeigen;
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3 ist
eine Schnittansicht durch den Versandbehälter längs einer unterbrochenen Line,
die bei 3-3 von 1 angezeigt ist, bei der der
Bruch an der durch Strichpunktlinien in 3 angezeigten
Mittellinie erfolgt ist, die insbesondere die Lappen und den Aufriss
zeigt;
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3A ist
eine Schnittansicht durch den Versandbehälter längs einer unterbrochenen Line, die
bei 3-3 von 1 angezeigt ist, die insbesondere die
radiale Ausrichtung der Stege in dem oberen Deckel zeigt;
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4 ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 4-4 von 2;
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5 ist
eine Schnittansicht ungefähr
bei 5-5 von 14;
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5A ist
eine Schnittansicht ungefähr
bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der
Wafer-Dämpfungsmittel
zeigt;
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5B ist
eine Schnittansicht ungefähr
bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der
Wafer-Dämpfungsmittel
zeigt;
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5C ist
eine Schnittansicht ungefähr
bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der
Wafer-Dämpfungsmittel
zeigt;
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5D ist
eine Schnittansicht ungefähr
bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der
Wafer-Dämpfungsmittel
zeigt;
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6 ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 6-6 von 5;
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6A ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 6-6 von 5, die eine Wulstkonfiguration
des Stegs veranschaulicht;
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6B ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 6-6 von 5, die eine klingenförmige Wafer-Eingriffkante
veranschaulicht;
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6C ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 6-6 von 5, die eine flache Wafer-Eingriffkante
veranschaulicht;
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6D ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 6-6 von 5, die eine abgerundete Wafer-Eingriffkante
veranschaulicht;
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7 ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 6-6 von 5, die den Lappen gebogen in
Eingriff mit einem Wafer zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht ungefähr
bei 8-8 von 2;
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9 ist
eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht
ungefähr
bei 9-9 von 8;
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10 ist
eine perspektivische Darstellung, die die Wafer-Dämpfungsmittel
an dem oberen Deckel veranschaulicht, die mit einem Wafer in Eingriff stehen
und ihn längs
eines Radius des Wafers puffern;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht ungefähr bei 11-11 von 5D;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht der Dämpfungsmittel auf dem Bodendeckel,
die mit einem Wafer in Eingriff stehen und sich nach außen biegen;
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13 ist
eine Aufrissansicht eines Versandbehälters, der einen Seiteneintritt
mit einer horizontalen Ausrichtung der Wafer aufweist; und
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14 ist
eine perspektivische Ansicht eines oberen Deckels.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den 1 und 2 ist der Versandbehälter allgemein
durch das Bezugszeichen 15 angegeben und umfasst einen
Wafer-Tragbehälter 16,
einen oberen Deckel 17 und einen Bodendeckel 18.
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Der
Wafer-Tragbehälter 16 ist
vorzugsweise aus einem im Wesentlichen harten und durchsichtigen
Kunststoffmaterial wie etwa Polycarbonat geformt, obgleich der Wafer-Tragbehälter aus
anderen vergleichbaren oder äquivalenten
Kunststoffen geformt sein kann. Der obere Deckel 17 und
der Bodendeckel 18 sind beide aus einem im Wesentlichen starren
aber elastisch und flexibel nachgebenden Kunststoffmaterial gebildet
wie etwa ein thermoplastisches Elastomer, das durch sein Warenzeichen
Hytrel®,
einem eingetragenen Warenzeichen von DuPont, bekannt ist. Der Bodendeckel 18 bildet
eine untere Wand des Behälters 15.
Alle Sorten des thermoplastischen Elastomers Hytrel sind Blockcopolymere, die
sich aus einem harten (kristallinen) Segment aus Polybutylenterephthalat
und einem weichen (amorphen) Segment auf der Grundlage langkettiger
Polyetherglykole zusammensetzen. Das besondere in dem oberen Deckel 17 und
dem Bodendeckel 18 verwendete Material besitzt eine Härte, Durometer
Typ D, im Bereich von 45 bis 55 bis 63, wobei das Material elastisch
ist und ein klebriges Haftvermögen
auf seiner Oberfläche
aufweist, wodurch eine maximale Griffigkeit und ein minimaler Schlupf
des Materials sowie eine hohe Abriebfestigkeit gewährleistet
werden. Außerdem
widersteht das starre aber elastisch nachgebende Material in dem
oberen Deckel und dem Bodendeckel einer Zersetzung vonseiten vieler Industriechemikalien, Ölen und
Lösungsmitteln.
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Der
Wafer-Tragbehälter 16 weist
vier umgebende Wände
auf, die genauer als Seitenwände 19 und 20 und
Stirnwände 21 und 22 angegeben
sind. Die Seitenwände 19 und 20 und
die Stirnwände 21 und 22 sind
einteilig miteinander geformt, so dass der Wafer-Tragbehälter 15 aus
Kunststoff in einem Stück vorliegt.
Die oberen Kantenabschnitte 19.1, 20.1, 21.1 und 22.1 der
Seitenwände
und der Stirnwände stehen
in Bezug aufeinander in einer im Wesentlichen geradlinigen Beziehung
zueinander, wobei sie in einer Ebene liegen und die obere Öffnung 23 des Tragbehälters definieren,
die das Einlegen der Wafer W in den Wafer-Tragbehälter sowie
das Herausnehmen der Wafer aus dem Wafer-Tragbehälter 15 erleichtert.
Die Wafer W können
von der Art sein, die in der Halbleiterherstellung oder bei Magnetspeicher-Ablagesystemen
verwendet wird, wie etwa Scheibenplatten.
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In
den 2 und 3 besitzen die Seitenwände 19 und 20 eine
Vielzahl aufrechter Rippen oder Zähne 24 und 25,
die einteilig mit ihnen ausgebildet sind und dazwischen Taschen
oder Schlitze 25.1 definieren, um die Halbleiter-Wafer
W in einem beabstandeten Verhältnis
zueinander aufzunehmen und zu halten. Das durchsichtige Polycarbonat
der Seitenwände 19, 20 vereinfacht
eine Betrachtung der Wafer, um deren Vorhandensein und Lage zu bestimmen.
Die Seitenwände 19 und 20 besitzen
außerdem abgerundete
versetzte Abschnitte 26 und 27, die so geformt
sind, dass sie im Allgemeinen mit der Form der darin zu tragenden
Wafer W übereinstimmen.
Die versetzten Abschnitte weisen zusätzliche Wafer trennende Vorsprünge 28 und 29 auf,
um die Wafer W in einem beabstandeten Verhältnis zueinander und in einem
ungestörten
Verhältnis
in Bezug aufeinander zu halten.
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Die
Seitenwände 19 und 20 besitzen
außerdem
herabhängende
und parallele Fußteile 30 und 31,
die die unteren Kantenabschnitte 32 und 33 der Seitenwände 19 bzw. 20 definieren.
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Die
Stirnwände 21 und 22 sind
beide im Wesentlichen flach oder eben und besitzen untere Kantenabschnitte 34 und 35,
die im Allgemeinen in derselben Ebene angeordnet sind, wie die unteren
Kantenabschnitte 32 und 33 der Seitenwände 19 und 20. Die
miteinander verbundenen unteren Kantenabschnitte 32, 33, 34 und 35 der
Seitenwände
und der Stirnwände
wirken so zusammen, dass sie die Bodenöffnung 36 des Tragbehälters wischen
den Fußteilen 30 und 31 definieren,
um einen Zugriff auf die Wafer W am Boden des Tragbehälters 16 zu
gewährleisten.
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Die
Seitenwände 19 und 20 besitzen
nach außen
vorstehende Streifen 37 und 38, die einteilig an
den oberen Kantenabschnitten 19.1 und 20.1 der Seitenwände geformt
sind, wobei die Streifen 37 länglich sind und sich in Längsrichtung
längs der
Seitenwände
im Wesentlichen mittig zwischen den Enden der Seitenwände erstrecken,
wie im Wesentlichen in 1 veranschaulicht ist. Die Seitenwand 19 besitzt
einen unteren Streifen 39 und die Seitenwand 20 besitzt
einen unteren Streifen (der nicht gezeigt ist). Diese unteren Streifen
stehen von den unteren Kantenabschnitten 32 und 33 der
Seitenwände
und genauer von ihren Fußteilen 30 und 31 nach
außen vor.
Der untere Streifen an der Seitenwand 20 ist ein Spiegelbild
des Streifens 39 an der Seitenwand 19.
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Die
oberen Kantenabschnitte 19.1, 20.1 der Seitenwände und
die oberen Kantenabschnitte 21.1, 22.1 der Stirnwände definieren
vergrößerte und
nach außen
ausgestellte obere Randabschnitte 41, 42 an den
Seitenwänden 19, 20 bzw.
Randabschnitte 43, 44 an den Stirnwänden 21, 22.
Die vergrößerten oberen
Randabschnitte 41-44 sind miteinander verbunden
und schaffen dementsprechend Randabschnitte, die sich um den gesamten
Umfang des Tragbehälters 16 erstrecken,
d. h. längs
sowohl der Seitenwände
als auch der Stirnwände.
Die sich peripher erstreckenden Randabschnitte 41-44 liegen
im Wesentlichen in einer Ebene.
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Die
Seitenwände 19 und 20 und
die Stirnwände 21 und 22 definieren
außerdem
vergrößerte und
nach außen
ausstehende untere Randabschnitte 45, 46, 47 bzw. 48,
die miteinander verbunden sind und praktisch untere Randabschnitte
um den gesamten Umfang des Tragbehälters 16 ergeben.
Diese unteren Randabschnitte liegen im Wesentlichen in einer Ebene.
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Jedes
der Fußteile 30 und 31 weist
eine Rastkerbe 49 auf, die darin so ausgebildet ist, dass sie
mit Rastrippen oder -medien in einer Bearbeitungsmaschine zusammenarbeitet,
um den Wafer-Tragbehälter 16 in
einer solchen Bearbeitungsmaschine genau anzuordnen. Die zwei unteren Randabschnitte 45 und 46 an
den Fußteilen 30 und 31 der
Seitenwände 19 und 20 gehen
wie bei 50 nach oben auseinander und laufen über die
Rastkerbe 49 hinweg. Die in 2 veranschaulichte
Form des Abschnitts 50 kann durch einen Bogen definiert
sein, der über
die Rastkerbe 49 hinwegläuft und sich fast die gesamte
Länge der
unteren Abschnitte 45 und 46 erstreckt.
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Es
ist insbesondere zu erkennen, dass alle Abschnitte der Stirnwände 21 und 22 von
im Wesentlichen einheitlicher Höhe
sowie von derselben Höhe wie
die Stirnwände 19 und 20 sind.
Die Stirnwand 22 weist ein Paar weit beabstandeter Stützschienen 51 und 52 auf,
die einteilig mit ihr ausgebildet sind und sich in die unmittelbare
Nähe der
oberen und der unteren Kantenabschnitte 22.1 bzw. 35 der
Stirnwand 22 erstrecken. Die Stützschienen 51 haben
koplanare Außenkanten 53,
so dass sie für
eine genaue Anordnung des Wafer-Tragbehälters und der Wafer in Bezug
auf andere Ausrüstungsteile
in der Bearbeitungsmaschine auf einer ebenen Oberfläche einer Beobachtungsmaschine
liegen. Die Stirnwand 22 weist außerdem eine teilende, sich
in Querrichtung zu den Stützschienen 51, 52 erstreckende
Querschiene 54 auf, die einteilig mit ihr ausgebildet ist, und
die gelegentlich als eine "H-Schiene" bezeichnet wird.
Die teilende Querschiene 54 positioniert den Wafer-Tragbehälter 16 in
einer Bearbeitungsmaschine genau, indem sie mit deren Aufnahmemechanismus
zusammenarbeitet. Während
die Querschiene 54 sich ganz zu den Stützschienen 51, 52 erstreckend
gezeigt ist, ist es jedoch möglich,
dass sie sich lediglich teilweise zwischen den Stützschienen über die
Stirnwand 22 erstreckt.
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Es
ist insbesondere anzumerken, dass beide Stirnwände 21 und 22 die
volle Höhe
besitzen, die die gleiche ist, wie die Höhe der Seitenwände 19, 20;
wobei die Stirnwände 21 und 22 und
auch die Seitenwände
die vergrößerten oberen
und unteren Randabschnitte besitzen, die sich praktisch um den gesamten
Umfang des Tragbehälters 16 erstrecken. Die
Stirnwand 22 weist insbesondere Teilabschnitte 55 und 56 auf,
die sich jeweils von der teilenden Querschiene 54 nach
oben zu dem vergrößerten oberen
Randabschnitt 44 bzw. von der teilenden Querschiene 54 nach
unten zu dem vergrößerten unteren
Randabschnitt 48 erstrecken. Beide Teilabschnitte 55 und 56 füllen die
gesamten Räume
zwischen den Stützschienen 51, 52,
die einteilig mit der Stirnwand 22 ausgebildet sind, aus.
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Sowohl
der obere Deckel 17 als auch der Bodendeckel 18 erzeugen
im Wesentlichen hermetische Abdichtungsverhältnisse in Bezug auf den Tragbehälter, wenn
sie auf den oberen und unteren Abschnitten des Tragbehälters angebracht
sind, so dass sie jeweils seine obere Öffnung 23 und seine Bodenöffnung 36 verschließen, um
im Wesentlichen eine Migration von Luft, Feuchtigkeit und verunreinigenden
Partikeln entweder in oder aus dem offenen Innenraum 57 des
Tragbehälters,
worin die Wafer W gelagert sind, zu verhindern. Da sowohl der obere Deckel 17 als
auch der Bodendeckel 18 aus einem im Wesentlichen starren
jedoch elastisch und flexible nachgebenden Kunststoffmaterial gebildet
oder geformt sind, können
dieser obere Deckel 17 und dieser Bodendeckel 18 außerdem während ihrer
Abnahme leicht durchgebogen werden, so dass die Deckel im Wesentlichen
von dem Tragbehälter
gelöst
werden, indem zu Beginn eine Ecke des Deckels von dem Tragbehälter abgehoben
und daraufhin der Rest des Deckels schrittweise außer Eingriff
mit dem Tragbehälter
gebracht wird.
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Der
obere Deckel 17 umfasst eine teilweise zylindrische Platte
oder einen teilweise zylindrischen Halteabschnitt 58 mit
der Krümmung,
die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Form der Kanten der Wafer
W, die in dem Behälter 15 gelagert
werden sollen. In einem erfolgreichen Beispiel des Behälters können die
Wafer einen Durchmesser von etwa acht Zoll (20,3 cm) besitzen, wobei
die Krümmung
der Platte 58 entsprechend im Wesentlichen der Krümmung der
Kante von Platten einer solcher Größe folgt. Der Behälter 15 ist
außerdem
zur Lagerung von 6-Zoll(15 cm)-Wafern, Zwölf-Zoll(30 cm)-Wafern oder größeren Wafern
geeignet, indem dem Behälter
eine entsprechende Größe gegeben
wird. Die teilweise zylindrische Platte 58 besitzt eine
konvexe Innenoberfläche 59,
die der offenen Innenseite 57 des Wafer-Tragbehälters zugewandt
ist.
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Der
obere Deckel 17 besitzt außerdem im Wesentlichen flache
und ebene Seitenkantenabschnitte 61, 62, 63, 64.
Es ist zu erkennen, dass die Seitenkantenabschnitte 61, 62 in
der Nähe
der Tragbehälter-Seitenwände 19 und 20 Elastizität in Bezug auf
den Deckel erzeugen, wobei sie im Wesentlichen breiter sind als
die Stirnkantenabschnitte 63, 64, die in der Nähe der Stirnwände 21, 22 des
Tragbehälters liegen.
Die Seitenkantenabschnitte 61-64 liegen direkt
auf den oberen Kantenabschnitten 19.1, 20.1, 21.1 und 22.1 des
Tragbehälters und
tragen zur Aufrechterhaltung der im Wesentlichen hermetischen Abdichtung
zwischen dem Tragbehälter
und dem oberen Deckel bei.
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In 5 sind
die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung
der Durchbiegung des oberen Deckels 17 veranschaulicht,
die mehrere Stege 131 umfassen, wobei jeder Steg eine unterbrochene
Wafer-Eingriffkante 104 besitzt, die eine Reihe 100 aus
elastisch biegbaren Lappen 102 umfasst, die sich in Längsrichtung
längs der
teilweise zylindrischen Innenoberfläche 59 erstreckt.
Wie in 5 veranschaulicht ist, erstrecken sich die Reihen 100 in Längsrichtung
längs des
oberen Deckels 17 und der Platte 58, so dass sie über jedem
der Wafer W liegen und mit ihnen mit einer Wafer-Eingriffkante 104 in Eingriff
stehen. Die Reihen 100 sind voneinander beabstandet. Eine
Mittelreihe 100 ist mittig von dem oberen Deckel angebracht.
Der Zwischenraum der Reihen 100 nimmt die flachen Seiten
der Wafer W auf. Jede der Reihen 100 von Lappen 102 besitzt zwei
Endabschnitte 106 und einen Mittelabschnitt 108.
Jede Reihe 100 ist im Wesentlichen geradlinig und an der
Platte 58 längs
der Innenoberfläche 59 angebracht.
Die Außenkante
jeder Reihe 100 ist allgemein durch das Bezugszeichen 103 angegeben, wobei
seine Form durch die Wafer-Eingriffkanten 104 benachbarter
Lappen 102 definiert ist.
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In 3A steht
jeder Steg 131 radial in Richtung der Mittellinie 134 in
dem offenen Innenraum 57 des Behälters 15 vor, so dass
er mit den Wafern W (die im Umriss gezeigt sind) in Eingriff steht.
Jeder Steg 131 steht mit jedem Wafer W in Eingriff und
gibt strukturell nach, um die Wafer W zu stützen und ein beabstandetes
Verhältnis
zwischen jedem Wafer W und der Platte 58 aufrechtzuerhalten
(siehe auch 7 und 10). Die
Stege 131, die als die Lappen 102 von 5 veranschaulicht
sind, sind selbstverständlich
elastisch flexibel und biegen sich (7) oder
werden axial in Richtung der Lappenachse A ohne wesentliche Biegung
zusammengedrückt,
wo sie mit einem Wafer W in Eingriff stehen (10). Der
Lappen 102 gewinnt seine Ursprungsform schnell zurück, so dass
ein Kontakt mit dem Wafer W aufrechterhalten und eine Durchbiegung
des oberen Deckels 17 ermöglicht wird, um den Wafer W während des
Versands und der Lagerung zu puffern.
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In 5 sind
die Lappen 102 allgemein rechtwinklig und besitzen eine
Breite, die sich in den Behälter 57 erstreckt.
Jeder Lappen 102 besitzt eine Länge, die sich längs der
Reihe 100 erstreckt, und ist von benachbarten Lappen 102 durch
einen Schlitz 105 getrennt. Die Länge jedes Lappens 102 längs der
Reihe 100 ist durch den Schlitz 105 definiert
(siehe auch 4) und so eingestellt, dass
jeder Lappen 102 mit einem einzelnen Wafer W mit einem
Kontaktabschnitt 132 an der Wafer-Eingriffkante 104 in Eingriff
gelangen kann. Der Schlitz 105 ermöglicht, dass jeder Lappen 102 unabhängig von
benachbarten Lappen 102 mit einem Wafer W in Eingriff steht.
Die Wafer-Eingriffkante 104 ist von dem Deckel 58 beabstandet,
so dass sie mit den Wafern W, die in dem Behälter 15 gelagert werden
können,
in Eingriff steht und sie puffert.
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Wie
weiterführend
in 5 gezeigt ist, kann die von der Platte 58 zur
Wafer-Eingriffkante 104 gemessene Breite der Lappen 102 längs der
Reihe 100 progressiv zunehmen und abnehmen. Die Lappen 102 im
Mittelabschnitt 108 sind im Allgemeinen breiter als im
Endabschnitt 106 angeordnete Lappen 102. Die Lappen 102 in
dem Mittelabschnitt 108 der Reihe sind etwa 0,100 Zoll
breit. Die im Endabschnitt 106 angeordneten Lappen 102 sind
etwa 0,050 Zoll breit. Diese Abmessungen sollen die relative Breite von
Lappen längs
des Mittelabschnitts 108 und des Endabschnitts 106 der
Reihe veranschaulichen, wobei sie den Umfang der Erfindung nicht
einschränken sollen.
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Wie
weiterführend
in 5 gezeigt ist, können Lappen 102, die
längs des
Mittelabschnitts 108 der Reihe angeordnet sind, breiter
sein, so dass der obere Deckel 17 von dem Gewicht der Wafer
in dem Behälter 15 und
der Rückhaltekraft
der Lappen 102, die gegen die Wafer W drücken, durchgebogen
und gewölbt
werden kann. Die breiteren, im Mittelabschnitt 108 der
Reihe angeordneten Lappen 102 erlauben, dass sich der obere
Deckel 17 durchbiegt, wobei der Kontakt mit jedem Wafer
W durch eine unabhängige
Wafer-Eingriffkante 104 aufrechterhalten wird. Unter einigen
Bedingungen kann es notwendig sein, dass die Breite eines Lappens 102 längs der Reihe 100 von
dem Mittelabschnitt 108 zu jedem Endabschnitt 106 nichtlinear
abnimmt.
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Wie
in 3A gezeigt ist, ist die Form der Außenkante 103 jedes
Stegs 131 in Bezug auf die Mittellinie 134 des
Behälters 15 sehr
wichtig, um den Kontakt mit jedem Wafer W aufrechtzuerhalten, wenn sich
der obere Deckel 17 durchbiegt. Jeder Steg 131 ist
symmetrisch um den Radius 150 ausgebildet. Die Außenkante 103 längs jedes
Stegs 131 definiert eine konvex gekrümmte Form in Bezug auf die
Mittellinie 134 des Behälters 15.
Die konvex gekrümmte
Form ist ferner durch einen radialen Abstand 136 definiert. Der
radiale Abstand 136 wird von der Mittellinie 134 des
Behälters 15 zu
der Wafer-Eingriffkante 104 jedes Stegs 131 gemessen.
Selbstverständlich
werden die Wafer auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 ausgerichtet.
Ein Radius eines Wafers ist daher auf den Radius 150 des
Behälters 15 ausgerichtet.
Der radiale Abstand 136 nimmt von einem Punkt nahe dem
Mittelabschnitt 108 (5) jedes
Stegs zu einem größeren radialen
Abstand 136 in der Nähe
jedes Endabschnitts 106 (5) jedes
Stegs 131 progressiv zu.
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Wie
in 5 veranschaulicht ist, besitzen die Dämpfungsmittel 130 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 eine Außenkante 103.
Die Form der Außenkante 103 ist
durch die Wafer-Eingriffkanten 104 benachbarter Lappen 102 längs einer
Reihe 100 definiert. Die Lappen 102 können eine
gemeinsame stegartige Basis besitzen, wie in 5 gezeigt
ist.
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Wie
in 5A gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 ferner eine konvex
gekrümmte
Form der Platte 58 in Bezug auf die Mittellinie 134 des
Behälters 15 aufweisen,
wobei die konvex gekrümmte
Form längs
der Außenkante 103 jeder
Reihe 100 gebildet wird. In dieser Ausführungsform kann jeder Lappen 102 etwa
die gleiche Breite haben. Die Lappen 102 können einzeln
von der Platte 59 ohne die gemeinsame stegartige Basis
vorstehen, wie in 5 gezeigt ist. Die gestrichelte
Linie 135 in den 5A, 5B und 5C zeigt
die Aufteilung der Platte 58, wenn sie mit den Wafern in
Eingriff steht.
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In
den 5 und 5A ist jeder Lappen 102 von
benachbarten Lappen 102 längs der Reihe 100 durch
einen Schlitz 105 getrennt. Die Schlitze 105 und
die Wafer-Eingriffkanten 104 benachbarter Lappen
definieren eine unterbrochene gekrümmt geformte Außenkante 103 längs jeder
Reihe 100.
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Wie
in 3A gezeigt ist, können mehrere Reihen 100 aus
Lappen 102 über
den oberen Deckel 17 längs
der Innenoberfläche 59 verteilt
sein. Eine einzelne Reihe 100 kann längs der Innenoberfläche 59 zwischen
den Seitenwänden 19 und 20 zentriert sein.
Außerdem
können
Reihen 100 aus Lappen 102 zwischen die Mittelreihe 100 und
die Seitenabschnitte 61, 62 des oberen Deckels 17 versetzt
sein. Wie in 6 und 7 veranschaulicht
ist, können
die Stege 131 einteilig mit dem oberen Deckel 17 geformt sein,
um die Herstellungskosten zu minimieren.
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Wie
in 5 veranschaulicht ist, ist eine Gruppe einander
entsprechender Lappen mit 102 als Bezugszeichen gekennzeichnet.
Jede Gruppe einander entsprechender Lappen 102 gelangt
mit einem bestimmten Wafer W in Kontakt und puffert ihn. Die relative
Breite der Lappen 102 in jeder der jeweiligen Reihen 100 kann
von Reihe zu Reihe variieren, um Deckel 17 verschiedener
Form und verschiedener Biegestärken
in Bezug auf den oberen Deckel 17 zu ermöglichen.
Eine längs
der Platte 58 zentrierte Reihe 100 kann Lappen
aufweisen, die kürzer
sind als die entsprechenden Lappen von Reihen 100, die
zwischen die Mittelreihe 100 und die Seitenabschnitte 61, 62 versetzt
sind, um einen Unterschied in Bezug auf den Radius der Wafer W und
den Radius der zylindrischen Innenoberfläche 59 auszugleichen.
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Wie
in den 5B und 5C gezeigt
ist, können
die Dämpfungsmittel 130 zur
Ermöglichung einer
Durchbiegung des oberen Deckels 17 mehrere Stege 131 umfassen,
die einen durchgehenden Streifen 138 aufweisen, der sich
von der Innenoberfläche 59 der
Platte 58 erstreckt. Der durchgehende Streifen 138 weist
eine Wafer-Eingriffkante 104 auf, die einen radialen Abstand 136 von
der Mittellinie 134 (3A) des
Behälters 15 beabstandet
ist, so dass eine konvex gekrümmte
Form gebildet wird, wie oben beschrieben ist. Diese konvex gekrümmte Form
ermöglicht
eine Durchbiegung des oberen Deckels 17 durch die Wafer
W, die gegen die Dämpfungsmittel drücken und
sie nach außen
zwingen. Wie in 5B veranschaulicht ist, kann
die Platte 58 längs
der Basis des Stegs 131 eine zylindrische Form aufweisen, die
im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie 134 des Behälters 15 (3A)
ist. Die Breite des Stegs 131 nimmt von dem Mittelabschnitt 108 zu
dem Endabschnitt 106 progressiv ab, um die konvex gekrümmte Form
der Außenkante 103 in
Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 (3A)
zu bilden.
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Wie
in 5C gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 eine Platte 58 aufweisen,
die mit einer konvex gekrümmten
Form in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 (3A)
ausgebildet ist, wenn sie sich in einer ersten nicht durchgebogenen
Lage befindet. Wie in 5C im Umriss veranschaulicht
ist, kann die Platte 58 in einer zweiten durchgebogenen
Lage im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie 134 (3A)
sein, wenn der Behälter 15 mit
Wafern W gefüllt
ist.
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Wie
in 5D gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur
Ermöglichung
der Durchbiegung des oberen Deckels 17 einen Steg 131 und
die Platte 58 umfassen, die im Wesentlichen parallel zu
der Mittellinie 134 (die in dieser Ansicht nicht gezeigt
ist) ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform wird die Durchbiegung
des oberen Deckels 17 durch eine Änderung der Struktur des Stegs 131 von
dem Mittelabschnitt 108 zu den Endabschnitten 106 ermöglicht.
In diese Ausführungsform
kann die Kompressibilität
des Stegs 131 durch eine Veränderung der Struktur oder der
Dicke des Stegs 131 geändert
werden. Die Dämpfungsmittel 130 zur
Ermöglichung
der Durchbiegung des oberen Deckels 17 können außerdem eine Änderung
der Dicke der Platte 58 umfassen. Die Platte 58 kann
eine Dicke besitzen, die aus der Nähe des Mittelabschnitts 108 jedes
Stegs 131 zu einer kleineren Dicke in der Nähe jedes
Endabschnitts 106 jedes Stegs 131 progressiv abnimmt.
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In 10 ist
der Steg 131 in dem oberen Deckel 17 axial komprimiert,
so dass er mit dem Wafer W bei dem Wafer-Eingriffabschnitt 132 in
Eingriff steht.
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Wie
in 11 gezeigt ist, kann sich die Dicke des Stegs 131 von
einer größeren Dicke
längs des Mittelabschnitts 108 des
Stegs 131 zu einer kleineren Dicke längs jedes Endabschnitts 106 des
Stegs 131 verändern.
Die Kompressibilität
des Stegs 131 in Längsrichtung
des Stegs 131 kann auf eine Weise verändert werden, indem die Struktur
zu einem modifizierten Doppel-T-Träger geändert wird oder indem Material
schrittweise entfernt wird. Die strukturelle Ermöglichung der Durchbiegung des
oberen Deckels 17 durch eine Änderung der Kompressibilität längs des
Stegs 131 kann ungeachtet davon verwendet werden, ob der
Steg 131 ein durchgehender Streifen 138 oder eine
Reihe 100 von Lappen 102 ist.
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In 6 ist
der Querschnitt des Stegs 131 mit einer konisch zulaufenden
Form gezeigt. Der Steg ist mit einer breiten Dicke in der Nähe der Innenoberfläche 59 der
Platte 58 und einer von der Innenoberfläche 59 beabstandeten
schmaleren Breite gezeigt. Selbstverständlich ist der Steg 131 nach
innen in Richtung eines Radius 150 des Behälters 15, der
sich von der Mittellinie 134 (3A) erstreckt, gerichtet.
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In 6A ist
der Steg 131 mit einer Wulstform 140 gezeigt.
Die Wulstform 140 ist längs
des Radius 150 (3A) symmetrisch.
Die Wulstform 140 weist eine Wafer-Eingriffkante 104 auf,
die als eine gekrümmte
Oberfläche 142 veranschaulicht
ist.
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In 6B ist
der Steg 131 mit einer scharfen Messerkante 144 an
der Wafer-Eingriffkante 104 gezeigt.
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In 6C ist
die Wafer-Eingriffkante 104 als eine flache Oberfläche 146 an
dem Ende des Stegs 131 gezeigt, der längs des Radius 150 (3A)
radial nach innen in den Behälter 15 gerichtet
ist. Der Steg 131 ist um den Radius 150 (3A)
symmetrisch, wobei die flache Oberfläche 146 im Allgemeinen
senkrecht zu dem Radius 150 (3A) ist,
um ein Zusammenpressen des Stegs 131 längs eines Radius des Wafers
zu ermöglichen,
so dass er mit dem Wafer W elastisch in Eingriff steht und ihn stützt.
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In 6D ist
die Wafer-Eingriffkante 104 als eine abgerundete Kante 142 gezeigt,
die von der Innenoberfläche 59 der
Platte 58 beabstandet ist. Der Steg 131 ist symmetrisch
um den Radius 150 (3A) ausgebildet.
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Der
obere Deckel 17 besitzt eine Vielzahl von Verformungen
oder Stapelungsabsätzen 65,
die in der Platte 58 ausgebildet sind, um ein Stapeln der Behälter übereinander
zu erleichtern.
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Der
obere Deckel 17 besitzt außerdem vergrößerte obere
Deckelrandabschnitte, die sich um den gesamten Umfang des oberen
Deckels erstrecken, wobei der obere Deckel genauer nach innen vorstehende
vergrößerte obere
Deckelrandabschnitte 66, 67 aufweist, die sich
längs der
Seitenkantenabschnitte 61, 62 des oberen Deckels
erstrecken; wobei er vergrößerte obere
Deckelrandabschnitte 68, 69 aufweist, die sich
längs der
Stirnkantenabschnitte 63, 64 erstrecken. Wenn
der obere Deckel 17 auf dem Tragbehälter 16 angebracht
wird, gelangen die Randabschnitte 66-69 in Eingriff
mit den Randabschnitten 41-44 des Tragbehälters 16 und umklammern
sie in einem im Wesentlichen hermetisch abdichtenden Verhältnis. Die
Randabschnitte 66-69 des oberen Deckels 17 und
die Randabschnitte 41-44 des Tragbehälters sehen
eine Schnapppassung vor, um den oberen Deckel 17 sicher
auf dem Tragbehälter 16 festzuhalten.
Die untergreifenden Randabschnitte 66-69 an dem
Deckel und die Randabschnitte 41-44 an dem Tragbehälter 16,
ergeben die einzigen Mittel, durch die der obere Deckel 17 auf
dem Tragbehälter 16 verankert
wird, d. h., es gibt keine andere Verriegelungsvorrichtung, um den oberen
Deckel 17 auf dem Tragbehälter 16 zu halten.
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Der
obere Deckel 17 besitzt außerdem ein Paar Streifenabschnitte 70, 71,
die von dem Randabschnitt 67 nach außen vorstehen und sich in Längsrichtung
längs des
Randabschnitts 67 und des Seitenkantenabschnitts 62 in
der Nähe
der Enden des oberen Deckels erstrecken, so dass sie hinsichtlich
des benachbarten Streifens 38 an dem Tragbehälter 16 in
einem versetzten Verhältnis
stehen. Die Streifen 70, 71 sind nützlich beim
Fertigstellen eines Verschlusses des oberen Deckels 18 auf
dem Tragbehälter 16.
In den Endphasen des Anbringens des oberen Deckels können die
Streifen 70, 71 manuell in Richtung des Streifens 38 an
dem Tragbehälter
gedrückt
werden, um sicherzustellen, dass die Anbringung des Bodendeckels
abgeschlossen ist, und dass die Schnapppassung ausgeführt ist.
Der obere Deckel 17 kann außerdem symmetrisch angeordnete Streifen
am Randabschnitt 66 besitzen.
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Obgleich
sich Techniker, die den Behälter 16 verwenden,
verschiedene Verfahren zum Anbringen und Abnehmen des oberen Deckels 17 ausdenken können, ist
ermittelt worden, dass der obere Deckel 17 zuerst auf den
oberen Kantenabschnitten der Seiten- und Stirnwände zu platzieren ist, um Erfolg
zu haben. Zu Beginn werden die zwei Ecken des oberen Deckels unter
Verwendung der Innenfläche
oder des Ballens der Hände
der Person auf die Randabschnitte der Seiten- und Stirnwände gedrückt. Hierauf
werden die Seitenkantenabschnitte 61, 62 des oberen Deckels
schrittweise auf die Randabschnitte 41, 42 an
den Seitenwänden
des Tragbehälters
gedrückt, bis
die gesamten Randabschnitte 66-69 des Deckels erreicht
wurden und die Schnapppassung auf den benachbarten Randabschnitten 41-44 des
Tragbehälters
ausgeführt
ist.
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Zum
Abnehmen des oberen Deckels 17 wird ein Eckabschnitt wie
etwa die benachbarten Randabschnitte 67 und 69 von
den benachbarten Randabschnitten 42, 44 des Tragbehälters abgehoben,
wobei der Eckabschnitt des oberen Deckels nach oben gebogen wird.
Die Randabschnitte werden durch Anheben des oberen Deckels schrittweise getrennt,
bis der Deckel von allen Randabschnitten 41-44 des
Tragbehälters
gelöst
ist.
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Die
besonderen Materialien, aus denen der Tragbehälter 16 und der obere
Deckel 17 gebildet sind, sind äußerst abrieb- und verschleißfest, wodurch
dementsprechend die Partikelerzeugung minimiert ist, wenn der Deckel
von dem Tragbehälter
abgehoben oder auf ihm angebracht wird.
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Der
Bodendeckel 18 besitzt Seitenkantenabschnitte 72 und
Stirnkantenabschnitte 73, die jeweils unter den unteren
Kantenabschnitten 32, 33 und 34, 35 des
Tragbehälters
liegen, und mit den unteren Kantenabschnitten der Stirnwände und
der Seitenwände
des Tragbehälters
in Eingriff stehen, so dass sie grundlegend zu einem im Wesentlichen
hermetischen Abdichtungsverhältnis
zwischen dem Bodendeckel 18 und dem Tragbehälter 16 beitragen.
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Der
Bodendeckel 18 besitzt außerdem eine zylindrische Bodenplatte 75 mit
einer Innenoberfläche 76,
die den Boden des inneren Wafer-Einschlussbereichs 57 definiert.
Dämpfungsmittel 130 sind
so auf der Innenoberfläche 76 des
Bodendeckels 18 ausgebildet, dass sie die Wafer stützen und von
der zylindrischen Bodenplatte 75 beabstanden.
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Wie
in 3A gezeigt ist, können zweite Dämpfungsmittel 130.1 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 einen Bodensteg 148 aufweisen,
der sich in Längsrichtung
des Bodendeckels 18 erstreckt. In der in 3A gezeigten
Ausführungsform
sind zwei Bodenstege 148 auf dem Bodendeckel 18 ausgebildet,
wobei sie eine Form (12) aufweisen, die so entworfen
ist, dass sie sich nach außen
biegen, wenn sie mit dem Wafer in Eingriff gebracht werden, um den
Wafer W zu stützen
und um zu verhindern, dass sich der Wafer dreht. Jeder Bodensteg 148 auf
dem Bodendeckel 18 besitzt eine Wafer-Eingriffkante 114,
die von der Mittellinie 134 des Behälters 15 um einen
radialen Abstand 136 beabstandet ist. Jeder Bodensteg 148 auf
dem Bodendeckel 18 kann alternativ von ähnlicher Form zu dem Steg 131 auf
dem oberen Deckel 17 sein. Der Bodensteg 148 auf
dem Bodendeckel 18 kann eine Wafer-Eingriffkante 114 von ähnlicher
Form wie der Steg 131 auf dem oberen Deckel 17 besitzen.
Die Wafer-Eingriffkante 114 an dem Bodensteg 148 kann eine
flache Form 146 (12) besitzen
oder sie kann einer Messerkantenform (nicht gezeigt) oder eine abgerundete
Kante 142 (6A) besitzen, wie oben erläutert ist.
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Wie
weiterführend
in 3A gezeigt ist, kann der Bodensteg 148 auf
dem Bodendeckel 18 ein durchgehender Streifen 149 oder
eine unterbrochene Reihe 110 aus elastisch flexiblen Lappen 117, wie
in 8 gezeigt ist, sein. Die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 auf
dem Bodendeckel 18 sind in 8 als mehrere
Stege 148 mit einer unterbrochenen Wafer-Eingriffkante 114 gezeigt,
die eine Reihe 110 von elastisch flexiblen Lappen 117 bilden.
Die Lappen 117 auf dem Bodendeckel 18 sind im
Wesentlichen ähnlich
zu den Lappen 102 an dem oberen Deckel 17. Wie
weiterführend
in 8 gezeigt ist, hat jeder Steg 148 auf
dem Bodendeckel 18 zwei Endabschnitte 116 und
einen Mittelabschnitt 118. Jeder Steg 148 besitzt
eine Wafer-Eingriffkante 114, die eine konvex gekrümmte Form
aufweisen kann, um eine Durchbiegung des Bodendeckels 18 zu
ermöglichen,
wie oben in Bezug auf die Mittellinie 134 (3A)
erläutert
ist.
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Wie
weiterführend
in 3A gezeigt ist, können die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 aus einer Struktur
gebildet sein, die den Dämpfungsmitteln 130 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des oberen Deckels 17, wie oben erläutert ist, ähnlich ist. Der
radiale Abstand 136 von der Mittellinie 134 des Behälters 15 zu
der Wafer-Eingriffkante 114 des
Bodenstegs 148 auf dem Bodendeckel 18 nimmt von dem
Mittelabschnitt 118 zu jedem Endabschnitt 116 progressiv
zu (8). Diese progressive Änderung des radialen Abstands 136 kann
durch eine gekrümmte
Form des Bodenstegs 148 in Bezug auf den Bodendeckel 18 oder
eine gekrümmte
Form der zylindrischen Bodenplatte 75 in Bezug auf die
Mittellinie 134 des Behälters 15 gebildet
werden. Wie oben in Bezug auf den oben in 5D veranschaulichten oberen
Deckel 17 erläutert
ist, kann der Bodendeckel 18 eine zylindrische Bodenplatte 75 besitzen,
die eine aus der Nähe
des Mittelabschnitts 118 jedes Bodenstegs 148 zu
dem Abschnitt der zylindrischen Bodenplatte 75 in der Nähe jedes
Endabschnitts 116 des Bodenstegs 148 auf der Bodenplatte 18 hin
progressiv abnehmende Dicke besitzt.
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Wie
weiterführend
in 3A gezeigt ist, können die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 außerdem eine
Struktur an dem Bodensteg 148 auf dem Bodendeckel 18 aufweisen,
um die Kompressibilität
des Stegs 131 von einer stark komprimierbaren Ausführung in
der Nähe
des Mittelabschnitts 118 und einer wenig komprimierbaren
Ausführung
in der Nähe
jedes Endabschnitts 116 zu ändern. Die Bodenstege 148 auf
dem Bodendeckel 18 arbeiten mit den Stegen 131 an
dem oberen Deckel 17 so zusammen, dass die Wafer in dem
Behälter 15 während des Versands
und der Lagerung zwischen den Wafer-Eingriffkanten 104, 114 hängen, wobei
sie die Haltekräfte über alle
Wafer W gleich verteilen und eine Wölbung oder Durchbiegung eines
oder beider Deckel 17, 18 zulassen.
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Wie
in 3A gezeigt ist, steht die Wafer-Eingriffkante 114 jedes
Stegs 148 auf dem Bodendeckel 18 selbstverständlich mit
jedem Wafer W in Eingriff und hebt ihn aus seiner Ruheposition längs der
Seitenwände 19 und 20,
wenn der Bodendeckel 18 an dem Tragbehälter 16 angebracht
ist. Der Wafer W wird zwischen den Bodenstegen 148 auf
dem Bodendeckel 18 und den Stegen 131 an dem oberen Deckel 17 aufgehängt.
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Wie
in 8 gezeigt ist, können die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 außerdem eine Verstärkung an
dem Bodendeckel 18 aufweisen, um einer Durchbiegung des
Bodendeckels 18 entgegenzuwirken, wenn der Bodendeckel 18 an
dem Tragbehälter 16 angebracht
ist. Die zylindrische Bodenplatte 75 kann eine Dicke besitzen,
die sich von der Nähe des
Mittelabschnitts 118 jedes Stegs 148 zu jedem benachbarten
Endabschnitt 116 jedes Stegs 118 auf dem Bodendeckel 18 verändert. Alternativ
kann der Bodendeckel 18 mehrere Stützrippen 112 an der
Außenplatte 75 aufweisen.
Diese Stützrippen 112 erstrecken
sich von dem Bodendeckel 18 nach unten und von dem Behälter 15 nach
außen.
Jede Stützrippe 112 ist
parallel zu einem Steg 148 auf dem Bodendeckel 18.
Diese Rippe 112 verstärkt
den Bodendeckel 18, so dass eine Wölbung oder Durchbiegung verringern
wird, wenn Wafer W in den Behälter 15 eingesetzt
sind und mit den Dämpfungsmitteln 130 zur
Ermöglichung
einer Durchbiegung des Deckels in Eingriff stehen.
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In 12 besitzt
jeder Bodensteg 148 eine äußere Wandoberfläche 152,
die im Wesentlichen vertikal von der Bodenplatte 75 ausgebildet
ist. Jeder Bodensteg 148 besitzt außerdem eine innere Wandoberfläche 154,
die in einem spitzen Winkel zu der vertikalen äußeren Wandoberfläche 152 ausgebildet
ist. Die inneren Wandoberflächen 154 an
den beiden Bodenstegen 148 liegen einander gegenüber. Die
Wafer-Eingriffkante 114 an dem Bodensteg 148 erstreckt
sich zwischen der äußeren Wandoberfläche 152 und
der inneren Wandoberfläche 154,
um mit dem Wafer in Eingriff zu gelangen. Diese Struktur des Bodenstegs 148 erlaubt,
dass der Wafer-Eingriffabschnitt 132 den Bodensteg 148 zwingt,
sich nach außen über die äußere Wandoberfläche 152 zu
biegen. Diese Auswärtsbiegung
blockiert den Wafer W, sich in dem Behälter 15 zu drehen,
wobei der Wafer W von der Bodenplatte 75 beabstandet wird
und eine Durchbiegung des Bodendeckels 18 ermöglicht wird.
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Der
Bodendeckel 18 besitzt außerdem Randabschnitte, die
sich um den gesamten Umfang des Bodendeckels erstrecken, wobei der
Bodendeckel genauer vergrößerte Randabschnitte 78, 79 besitzt,
die sich längs
der Seitenkantenabschnitte 72 des Bodendeckels erstrecken
und die Randabschnitte 45, 46 der Seitenwände 19, 20 des
Tragbehälters umklammern.
Der Bodendeckel hat außerdem
vergrößerte Bodendeckel-Randabschnitte 80, 81,
die sich längs
der Stirnkantenabschnitte 73 des Bodendeckels erstrecken
und die vergrößerten Randabschnitte 47, 48 der
Stirnwände
des Tragbehälters 16 umklammern.
Die Randabschnitte 78, 79, 80 und 81 liegen
im Wesentlichen in einer Ebene und umklammern die Randabschnitte 45, 46, 47 und 48 des
Wafer-Tragbehälters
in einer Schnapppassung sowie in einem im Wesentlichen hermetischen
Abdichtungsverhältnis,
um den Bodendeckel an dem Wafer-Tragbehälter festzuhalten. Die Randabschnitte 78-81 des
Bodendeckels und die Randabschnitte 45-48 des
Wafer-Tragbehälters
umfassen die einzigen Mittel, durch die der Bodendeckel an dem Wafer-Tragbehälter festgehalten
wird, d. h., es werden keine zusätzlichen
Verriegelungsmittel benötigt,
um den Bodendeckel an dem Tragbehälter zu halten.
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Die
im Wesentlichen hermetische Abdichtung zwischen dem Tragbehälter 16 und
dem oberen Deckel 17 bzw. dem Bodendeckel 18 verhindert
einen Transport von Luft, anderen Gasen, Feuchtigkeit und Partikel
in den und aus dem Behälter 15,
wobei sie den Tragbehälter
darin hindert, etwas auszustoßen
oder anzusaugen, wenn sich der Luftdruck ändert.
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Der
Bodendeckel 18 besitzt außerdem ein Paar länglicher
Streifenabschnitte 82, 83 die sich in Längsrichtung
längs eines
der Seitenkantenabschnitte 72 und in der Nähe des Randabschnitts 79 des
Bodendeckels erstrecken. Die Streifenabschnitte 82, 83 liegen
in Bezug auf den benachbarten Streifen an dem unteren Seitenkantenabschnitt
des Wafer-Tragbehälters
in der Nähe,
jedoch in einem versetzten Verhältnis,
um es einer Person zu erleichtern, beide Streifenabschnitte 83 und 40 gleichzeitig
zu greifen und zusammenzudrücken
sowie sicherzustellen, dass die Schnapppassung beim Anbringen des
Bodendeckels an dem Tragbehälter
ausgeführt
worden ist. Normalerweise wird der Bodendeckel 18 an dem Tragbehälter angebracht,
indem der Bodendeckel 18 auf einen Auflagetisch gelegt
wird, woraufhin der Tragbehälter 16 auf
dem Bodendeckel platziert und so auf ihn gedrückt wird, dass der Tragbehälter 16 und
der Deckel 18 in einer Schnapppassung sicher zusammengehalten
werden. Wenn sich die Wafer W bereits in dem Tragbehälter befinden,
werden die Wafer durch den Bodendeckel 18 von den versetzten Abschnitten 26, 27 der
Seitenwände 19, 20 abgehoben.
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Der
Bodendeckel 18 kann außerdem
ein Paar symmetrisch angeordneter Streifen an dem Seitenkantenabschnitt 72 gegenüber den
Streifenabschnitten 82 und 83 besitzen.
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Beim
Abnehmen des Bodendeckels 18 von dem Wafer-Tragbehälter wird
ein Eckabschnitt des Bodendeckels gebogen, wie oben in Zusammenhang mit
dem oberen Deckel beschrieben ist, wodurch der Bodendeckel 18 schrittweise
außer
Eingriff mit den vergrößerten unteren
Randabschnitten 45-48 des Wafer-Tragbehälters gebracht
werden kann, um den Bodendeckel abzunehmen. Die Randabschnitte 78-81 des
Bodendeckels stehen mit den Randabschnitten 45-48 des
Wafer-Tragbehälters
in Eingriff und umklammern sie, wobei sie ein im Wesentlichen hermetisches
Abdichtungsverhältnis
zwischen dem Bodendeckel 18 und dem Wafer-Tragbehälter bilden,
um die Migration von Luft, Feuchtigkeit und Partikeln in den oder
aus dem Innenraum 57 des Wafer-Tragbehälters zu verhindern. Während die Randabschnitte 78-81 des
Bodendeckels im Wesentlichen in einer Ebene liegen, sind die Abschnitte 78.1, 79.1 der
Randabschnitte 78, 79, die sich längs der Seitenkantenabschnitte 72 des
Bodendeckels erstrecken, so aus der Ebene des Rests der Bodendeckel-Randabschnitte abgezweigt,
dass sie sich an die Form der Abschnitte 50 der Randabschnitte 45, 46 anpassen,
die aus den Ebenen der Randabschnitte an dem Wafer-Tragbehälter abweichen
und über die
Rastkerben 49 in den Fußteilen 30, 31 des
Wafer-Tragbehälters
hinweglaufen.
-
Der
Bodendeckel 18 besitzt außerdem nach außen vorstehende
Lippenabschnitte 84, die um den gesamten Umfang des Bodendeckels
außer
an den Streifen 82, 83 vorstehen, um die Festigkeit
des Bodendeckels zu erhöhen. Ähnlich weist
der obere Deckel 17 nach außen vorstehende Lippenabschnitte 85 auf,
die von den Kantenabschnitten des oberen Deckels um den ganzen Umfang
des oberen Deckels außer
an den Streifen 70, 71 vorstehen, um dem oberen
Deckel zusätzliche
Festigkeit zu geben.
-
In 13 soll
der Behälter 15 mit
seiner Stirnwand 22 mit der mit einer Schnittstelle an
einer Fertigungseinrichtung in Eingriff stehenden H-Schiene 54 verwendet
werden. Der obere Deckel 17 kann folglich im Gebrauch andere
Ausrichtungen als die in 1 gezeigte haben wie etwa die,
bei der der obere Deckel 17 und der Bodendeckel 18 wie
in 13 vertikal angeordnet sind. In dieser Ausrichtung
sind die Wafer (nicht gezeigt) horizontal ausgerichtet, wobei der
obere Deckel 17 in funktioneller Hinsicht ein Seitendeckel 17.1 ist.
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Die
Verwendung der Begriffe oben, Ende bzw. Stirn, Boden und Seite in
den Ansprüchen
wird lediglich zum Sichtbarmachen der relativen Positionierung der
Elemente der Erfindung in Bezug aufeinander genutzt und soll nicht
als einschränkend
für den
Umfang der Ansprüche
in Bezug auf verschieden ausgerichtete Behälter 15 verstanden
werden.