JP2005500954A - 半導体ウエハディスクおよび同様物品のモジュールキャリア - Google Patents

Abstract

本発明は、半導体ウエハディスクを収納する外殻部を使用したモジュラキャリアシステムに関する。複数のアクセサリを備える外枠（７０）が、ディスクシッパーに取り付けられ、異なる形態のキャリアシステムが形成される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハディスク、フィルムフレーム、または類似した物品を保持するよう構成された容器、またはキャリアに関する。特に、本発明は、製造プロセス中に、半導体ウエハディスク、フィルムフレーム、または類似した物品を収納し、正確に配置させるための多用途のモジュラキャリア、または容器のシステムに関する。このモジュラキャリアシステムは、外殻部に着脱可能な外枠を備え、該外枠に製造プロセスアクセサリが連結される。
【背景技術】
【０００２】
ウエハディスクを集積回路チップへとプロセスする際には、多数の工程が関与し、その工程中、ディスクは繰り返しプロセスされ、保管され、搬送される。ディスクは壊れやすく高価であるために、製造プロセスの全体を通して、破損や、塵埃または他の汚染から適切に保護される必要がある。ウエハキャリアは、このような保護を提供することを目的としている。
【０００３】
キャリアには、様々なニーズに応えるために、多様な形状および寸法を備えたものがある。一般的なキャリアの型には、ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰ、ＦＯＳＢ、およびフィルムフレームキャリアがある。これらのキャリアならびに他の型のキャリアまたはシッパーもしくはポッドは、半導体ウエハディスク、フィルムフレーム、および類似の電子素子物品を受容するように構成されたものであり得る。キャリアは一般に、シール可能なエンクロージャとして構成配置されており、該エンクロージャは、本体と、本体内の孔、即ち開口部を覆うする扉とを有し、同開口部を介してディスクがエンクロージャの内部へ挿入され、かつエンクロージャの内部から取除かれる。
【０００４】
半導体ウエハディスク、および類似した物品に用いられる製造プロセスの殆どが自動化されているために、自動化プロセスおよび他のプロセスに対応して、プロセスを最適化するためのフィーチャ、即ちアクセサリがキャリアに設けられる。このようなアクセサリには、マシンインターフェィス、案内板、キネマティックカップリング、ロボット用フランジ、および様々な種類のタギング、トラッキング、ならびに情報提供手段がある。さらにキャリアは多くの場合、手動でも取り扱われるため、手動用ハンドルを必要とする。本願に援用される米国特許第６，２１６，８７号には、自動化された半導体素子の取扱いに使用するウエハキャリアが開示されている。米国特許第５，９４４，１９４号に、基板のキャリアが開示されており、米国特許第６，１６４，６６４号には、キャリアポッドを表面に連結させるためのキネマティックカップリングが開示されている。これら双方もまた、本願に援用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のキャリアの不都合としては、アクセサリがディスクのエンクロージャに連結されているため、特定目的または特定の製造プロセスのために設計された多数個のキャリアを使用しなければならないことである。または、そのうちの一部または多くが特定のプロセスに使用されない多数のアクセサリを一体的に備える、より「普遍的な」キャリアを使用する必要があることである。いずれの場合も、その結果としてコストが必定以上に上昇し、余分なアクセサリがプロセス工程中に不都合を生じて、さらにエンクロージャが使用不能になると、アクセサリがエンクロージャとともに廃棄される。特定のプロセス工程において不必要になり得る、キャリア付帯フィーチャの他の例は、米国特許第５，７１１，４２７号および米国特許第５，７８５，１８６号に開示されている。
【０００６】
従って、エンクロージャにアクセサリが着脱可能であり、しかも自動化製造プロセスにとって適切かつ貢献的な所定位置にアクセサリが着脱されるキャリアシステムを提供することは、利点を有すると思われる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のモジュラキャリアシステムは、半導体ウエハディスクまたは類似した商品が収容される外殻部を使用する。このモジュラキャリアシステムは外枠を使用し、この外枠にアクセサリが連結される。従って、各外殻部が複数の形態のアクセサリを備えることが可能となり、外殻部が廃棄されてもアクセサリを再利用することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施態様の目的と利点は、上記に概略した必要性を満たすウエハキャリアと、同キャリアを組立てる方法とを提供することにある。
本発明の好ましい実施態様の別の目的と利点は、シッパーとして機能し、かつ自動化フィーチャおよび手動用ハンドルを容易かつ安価に取り付けることができ、それによりキャリアがより多様性を有し、製造プロセスにおいて機能し得る外殻部を提供することにある。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様の別の目的と利点は、より低い組立てコストを有するモジュラウエハキャリアを提供することにある。
本発明の好ましい実施態様の別の目的と利点は、現存する製造装置および／または自動化装置と協働するモジュラウエハキャリアを提供することにある。
【００１０】
本発明の好ましい実施態様の別の目的と利点は、所望の回数だけ使用した後に廃棄され得るが、自動化フィーチャおよび手動用ハンドルは残留する外殻部を提供することにある。
【００１１】
半導体ウエハディスクおよび類似した物品を収納するモジュラキャリアシステムの好ましい実施態様は、外殻部と、外枠と、少なくとも一つの製造プロセスアクセサリとを備える。外殻部はさらに本体および扉を有し、本体は、外側面と、内部と、そこを介してディスクが前記本体の内部に挿入されるか、または内部から取除かれ得る開口部とを備える。扉は本体と協働し、扉が開放位置にあるときにディスクが本体の内部へ挿入されかつ内部から取除かれて、扉が閉鎖位置にあるときに開口部がシールされるように、扉の本体に対する開放位置と閉鎖位置とが画定される。外枠は、外板、外骨格、サドル、アダプタ等、数個の名称にて公知であり得る。外枠が所定の形態にて外殻部を少なくとも部分的に取り囲むかまたは包囲することによって、キャリアシステムは自動化製造プロセスまたは組立てシステムと協働し、かつその機能を高め得る。枠を使用することにより、この外枠上に少なくとも一つの製造プロセスアクセサリが適切に配置かつ連結されて、同アクセサリは、そのアクセサリが利用される製造プロセス工程に使用されて、外殻部に追従するか、または外殻部に伴って廃棄される代わりに再利用され得る。アクセサリは、枠に対して永久に、または着脱可能に連結され得る。枠は外殻部に着脱可能である。アクセサリは、使用者が最適だと考える任意の配置が提供されるように、外殻部に連結され得る。
【００１２】
半導体ウエハディスクおよび類似した商品の製造方法は、外殻部と、同外殻部は、扉、および開口部と内部を備えた本体を有することと、外枠と、少なくとも一つの製造プロセスアクセサリとを備えるモジュラキャリアシステムを提供する工程と、外枠を外殻部に取り付ける工程と、少なくとも一つの製造プロセスアクセサリを外枠に連結する工程と、少なくとも一つの半導体ウエハディスクを提供する工程と、この少なくとも一つの半導体ウエハディスクを、外殻部の内部に挿入する工程と、本体を扉によりシールする工程とを含む。当業者は、この工程を別の順序にて行っても、効果的であることに気付くであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
好ましい実施態様は、本発明によるモジュラキャリアシステムに関する。キャリアシステムは、半導体ウエハディスク、フィルムフレームおよび類似した商品を収納し保護するために使用され得る。従って、本発明の範囲には、ポッド状の容器にて移送または搬送され得る基板の全てが完全に包含される。図１〜２に示すように、モジュラキャリアシステム２０は、外殻部３０，外枠７０、および少なくとも一つの製造プロセスアクセサリ８０を備える。外殻部３０はさらに、本体５０および扉６０を有する。本体は、内側面３２、内部３４、外側面３６、および外側面３６上の隆起部３８を備える。本体５０の内部３４は、ウエハディスクまたはフィルムフレーム等の物品がそこに固定され、かつ互いに分離して収納されるように構成配置されている。好ましい実施態様において、例えば、内側面３２上に、物品を水平に支持する仕切板４０を設けることにより、このような構成が達成される。
【００１４】
外殻部３０の扉、即ちカバー６０は本体５０に取り付けられて、本体５０に対して開放位置と閉鎖位置とを有する。扉６０は、扉６０が閉鎖位置にあるときに、本体５０の内部３４を外部環境から遮断し、開放位置にあるときに、本体５０内へ物品を配置するかまたは本体５０から物品を取り出すように構成配置されている。扉６０は、扉６０を本体５０に取り付けるための、複数の第一掛け金要素６２を有し、これらは本体５０上の複数の第二掛け金要素６４と嵌合するように構成配置されている。当業者は、本発明の精神から逸脱することなく、扉を本体に取り付けるために、多数の異なる機構が使用可能であることに気付くであろう。
【００１５】
外枠７０は、単一の部品として構成されても、留め具７２で複数部品を繋ぎ合わせることにより構成されてもよい。外枠７０は、例えば、手動用ハンドル８１、マシンインターフェイス、案内板、キネマティックカップリング、ロボット用フランジ８２、および様々なタイプのタグ付け、トラッキング、ならびに情報提供手段８３等の製造プロセスアクセサリまたはフィーチャ８０の一つ以上を受容するように、構成配置されている。情報提供手段８３には、無線周波数タグが含まれ得る。外枠７０は、情報提供手段８３を収容するための保管ポケット８４を備えてもよい。当業者は、様々な製造プロセス工程の必要性に応じて、多数の他のアクセサリ８０を外枠７０上の多数の異なる位置に備え得ることを認識するであろう。各アクセサリ８０は、製造プロセス中、キャリア２０を取り扱うために、外枠７０に対して選択的に着脱され得る。これに代わって、一つ以上のアクセサリは、外枠７０に対して永久に取り付けてられてもよく、または外枠７０とともに単一構成を形成してもよい。
【００１６】
外枠７０は、外殻部３０に着脱されるよう構成されている。外枠７０は外殻部３０にしっかりと取り付けられるので、自動化設備上におけるプロセス中、外殻部３０の内容物は適切に整合または整列し得る。外枠７０は、半導体製造プロセスにおいて、複数の外殻部３０を、同数のアクセサリ８０を使用する必要なしに使用することを可能にする。外殻部上に、必要とする全てのフィーチャおよびアクセサリ８０を設ける必要性が低下するため、外殻部３０をより低いコストにて製造することが可能になる。所望のアクセサリ８０を備えた別個の外枠７０を使用することにより、必要なアクセサリ８０の全てを備えた高価な搬送容器を交換するための費用が低減されて、製造コストもまた低減され得る。
【００１７】
外殻部３０は、図２に示すような締り嵌めまたは摩擦嵌め、ねじ、ボルト、もしくはスナップ・イン（かちんと嵌合する）固定手段等の従来の固定手段を用いて、外枠７０に取り付けられ得る。ウエハキャリアのスナップ・イン固定手段の例は、参照により本願に援用される米国特許第６，０３８，１８６号に開示されている。
【００１８】
ケースの外側面３６は、縁部または隆起部、つまみまたはタブ、もしくは他の隆起構造３８を備えて、この隆起構造が外枠７０と協働することにより、外枠７０内に外殻部を配置させる。外殻部３０の外側面３６には、キネマティックカップリング、または米国特許第６，２１６，８７４号の図３に示されるような案内板を設けることも可能である。その場合、外殻部３０は、同公報の図４に示されるような、外殻部と一体化した３個のキネマティックカップリング用の突条を備え得る。ケース３０は、ポリカーボネート等の、半導体製造に適したプラスティックから成形されたものであり得る。外枠７０は、アルミニウムから形成され得る。外枠は、カーボン充填ポリカーボネートまたはＰＥＥＫ、もしくは他の適切な材料から形成されてもよい。
【００１９】
図３〜５に、外枠の代替実施態様を示す。図３の外枠１７０は、ほぼ逆Ｕ形状を備え、外枠が適切に取り付けられるときに、外殻部の三つの面を少なくとも部分的に覆う。底縁部１７２には、外枠１７０を外殻部に保持するための案内部、出っ張り、または鉤１７４が設けられている。図４の外枠２７０もまたほぼＵ形状を備えて、外枠が適切に取り付けられるときに、外殻部の三つの面を少なくとも部分的に覆う。頂縁部２７２には、外枠２７０を外殻部に保持するための案内部、出っ張り、または鉤２７４が設けられている。外枠２７０の底面２７６には、外殻部上のキネマティックカップリングへの到達を可能にする複数の孔が設けられている。図５の外枠３７０は、剛性のストラップまたは包囲バンド状の形状を有する。別の可能な形状または構成の一つには、スリーブがある。
【００２０】
扉は、外枠と協働するか、または外枠と独立して本体に固着され得る。本体の開口部上に扉を配置して、掛け金を固定して開口部をシールすることにより、扉を本体に固着させる。
【００２１】
本願にて、モジュラキャリアシステムの好ましい実施態様を説明してきたが、多数の変更および改良が可能であり、本発明の範囲は、本願の特許請求の範囲により定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるモジュラキャリアシステムの、好ましい実施態様の頂面図。
【図２】図１のモジュラキャリアシステムの分解図。
【図３】本発明の外枠の代替実施態様の斜視図。
【図４】本発明の外枠の第二代替実施態様の斜視図。
【図５】本発明の外枠の第三代替実施態様の斜視図。

Claims (12)

1. 半導体ウエハディスクおよび類似した物品を収納するモジュラキャリアシステムであって、
   外殻部と、同外殻部は本体および扉を有し、前記本体は、外側面、内部、およびディスクがそこを介して本体の内部へ挿入され、かつ同内部から取除かれ得る開口部を備え、前記扉は本体と協働し、扉が開放位置にあるときに、ディスクが本体の内部に挿入され、かつ内部から取除かれて、扉が閉鎖位置にあるときに前記開口部がシールされるように、前記扉の本体に対する開放位置と閉鎖位置とが画定される事と、
   前記外殻部を少なくとも部分的に包囲する外枠と、
   前記外枠に連結された少なくとも一つの製造プロセスアクセサリとを備えるモジュラキャリアシステム。
2. 前記外枠の形態は、開放容器、スリーブ、Ｕ形状マウント、および少なくとも一つの包囲バンドのうちから選択される請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
3. 前記少なくとも一つの製造プロセスアクセサリが、前記外殻部に連結された請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
4. 異なる製造プロセスアクセサリが、前記外枠の所定位置に異なる回数だけ連結され得る請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
5. 前記製造プロセスアクセサリは、手動用ハンドル、マシンインターフェイス、案内板、キネマティックカップリング、ロボット用フランジ、および無線周波数タグのうちから選択される請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
6. 前記本体の外側面は、前記外枠を前記外殻部上に配置するための隆起部を有する請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
7. 前記外殻部は、半導体製造プロセスに使用するのに適したプラスティックから成形されたものである請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
8. 前記外枠は、アルミニウム、カーボン充填ポリカーボネート、およびＰＥＥＫのうちから選択された材料から形成されている請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
9. 前記外枠は前記外殻部に対して着脱可能である請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
10. 前記外殻部はシッパーとして使用可能な、請求項１に記載のモジュラキャリアシステム。
11. 半導体ウエハディスクおよび類似した物品を製造する方法であって、
    ａ） 外殻部と、同外殻部は、扉、および内部と開口部とを備えた本体を有することと、外枠と、少なくとも一つの製造プロセスアクセサリとを備えるモジュラキャリアシステムを提供する工程と、
    ｂ） 前記外枠を前記外殻部に取り付ける工程と、
    ｃ） 前記少なくとも一つの製造プロセスアクセサリを、前記外枠に連結する工程と、
    ｄ） 少なくとも一つの半導体ウエハディスクまたは類似した物品を提供する工程と、
    ｅ） 前記少なくとも一つの半導体ウエハディスクまたは類似した物品を、前記外殻部の内部に挿入する工程と、
    ｆ） 前記本体を前記扉によりシールする工程とを含む方法。
12. 半導体ウエハディスクおよび類似した物品を収容するモジュラキャリアシステムにおいて、該キャリアが、
    製造プロセスにおいてディスクを収納保護するディスク収納手段と、
    前記ディスク収納手段に着脱可能な外枠手段と、
    前記外枠手段に連結された少なくとも一つの製造プロセスアクセサリとを備えるモジュラキャリアシステム。