JP2022540712A - ウェハクッション、ウェハキャリアおよびウェハを支持する方法 - Google Patents

Abstract

ウェハキャリアで使用するためのウェハクッションは、ウェハクッションのフレームから第１の方向に延びる第１のアームと、第１のアームから第２の方向に延びる第２のアームと、を含むばねビームと、第２のアームが第１のアームに接合される位置の反対側の第２のアームの端部におけるウェハ接触部と、を含む。ウェハクッションは、通常時はウェハ接触部のみでウェハキャリア内の基板に接触することができる。また、衝撃事象が発生すると、基板は第２のアームの二次接触点に接触することができる。ウェハ接触部は、Ｖ溝型のウェハ接触部であってもよい。ウェハ接触部は、ウェハと接触するように構成された位置に凸面を有する接触面を含むことができる。

Description

本開示は、例えば、前面開閉一体型ポッド（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ、「ＦＯＵＰ」）などの半導体処理に使用されるウェハキャリアで使用されるウェハクッションに関する。

ウェハキャリアは、手動または自動で取り扱うまたは輸送することができる。このような輸送および取り扱いは、ウェハキャリアに物理的な衝撃をもたらすことがある。そのような衝撃事象には、例えば、落下、誤った取り扱い、輸送車両の制動、およびウェハキャリアの他のそのような動き、または約２ｍ／ｓ^２を超える別の加速または減速による、ウェハキャリアの突然の加速または減速が含まれる。ウェハクッションは、ウェハキャリア内の半導体基板などのウェハの移動を制限するために、例えば、物理的衝撃が発生したときにウェハがウェハキャリアの側面に衝突するのを防止するために、ウェハキャリアに使用される。

ウェハクッションは、通常、フレームからドアの中心線まで延在し、ウェハがウェハクッションと接触する接触点（ｃｏｎｔａｃｔ ｐｏｉｎｔ）で終わるアームを含む。これらの接触点での接触は、ウェハが他のウェハまたはウェハキャリアの内側の部分に衝突するのを防ぎ、ウェハキャリアが衝撃を受けた際に破損する可能性を減らす。

ウェハクッションは、ウェハキャリア内に収容されたウェハに一定の力を与えて保持するとともに、保持力を所定の範囲内に維持して、ウェハへの損傷や半導体処理および製造に悪影響を与える可能性のある粒子の発生を防止する必要がある。

本発明の目的は、上記したウェハクッションをより向上させたウェハクッションを提供することにある。

本開示は、例えば、前面開閉一体型ポッド（以下、「ＦＯＵＰ」と称する。）などの半導体処理に使用されるウェハキャリア等のウェハキャリアで使用するためのウェハクッションに関する。

Ｖバネを用いることにより、ウェハとの接触とウェハクッションのフレームとの間のモーメントアームを小さくすることができる。このモーメントアームを小さくすることで、ウェハクッションにかかるねじれ力を低減し、たわみムラを低減して、ウェハクッションの保持力のアンバランスを緩和することができる。

一実施形態では、ウェハクッションは、フレームおよび複数のばねビームを含む。複数のばねビームのそれぞれは、第１のアームであって、フレームに接合される（ｊｏｉｎｅｄ）とともに、第１のアームの端部まで第１の方向に延びる第１のアームと、第２のアームであって、第１のアームの端部で第１のアームに接合されるとともに、第２のアームの端部まで、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる第２のアームと、第２のアームの端部で第２のアームに接合されたウェハ接触部（ｗａｆｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ）と、を含む。

一実施形態では、複数のばねビームは、ウェハが複数のばねビームのうちの２つによって支持されるとき、ウェハが、その２つのばねビームの第２のアームの端部でのみウェハ接触部に接触するように構成される。

一実施形態では、ウェハ接触部はＶ溝型ウェハ接触部である。一実施形態では、ウェハ接触部はパドル型ウェハ接触部である。
一実施形態では、ウェハに接触するように構成されたウェハ接触部の表面は凸面を有する。

一実施形態では、第１のアームはフレームの周囲でフレームに接合され、第１の方向はフレームの中心線に向かう方向である。
一実施形態では、ばねビームのそれぞれは、第２のアームが第１のアームに接合される場所に配置された、第２のアーム上に二次接触点（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｏｎｔａｃｔ ｐｏｉｎｔ）を含み、二次ウェハ接触部（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｗａｆｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ）は、衝撃事象が発生したときにのみウェハに接触するように構成される。

一実施形態では、ウェハキャリアはウェハクッションを含み、ウェハクッションはフレームと複数のばねビームとを含む。複数のばねビームのそれぞれは、第１のアームであって、フレームに接合されるとともに第１のアームの端部まで第１の方向に延びる第１のアームと、第２のアームであって、第１のアームの端部で第１のアームに接合されるとともに、第２のアームの端部まで、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる第２のアームと、第２のアームの端部で第２のアームに接合されたウェハ接触部と、を含む。

一実施形態では、ウェハクッションは、ウェハキャリアのドアに取り付けられる。
一実施形態では、ウェハキャリアは前面開閉一体型ポッドである。
一実施形態では、基板を支持する方法は、２つのウェハ接触部で基板を接触させることを含み、２つのウェハ接触部のそれぞれは、別々のばねビームに接合されており、ばねビームはそれぞれ、第１の方向に延びる第１のアームと、第１のアームに接合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる第２のアームと、を含み、２つのウェハ接触部は、第２のアームが第１のアームに接合されている位置の反対側の第２のアームの端部に位置する。

一実施形態では、この方法は、衝撃事象が発生したときに、２つのウェハ接触部が配置されているＶばねの第２のアーム上の２つの二次接触点で基板を接触させることをさらに含む。

一実施形態では、基板は２つのウェハ接触部でのみばねビームと接触している。
一実施形態では、２つのウェハ接触部は基板と接触するように構成された位置に凸面を有する。

添付の図面に関連する様々な例示的な実施形態の以下の説明を考慮して、本開示をより一層理解することができる。

一実施形態によるウェハクッションの斜視図を示している。 一実施形態によるウェハクッションの断面図を示している。 基板がウェハクッションと接触しているときの一実施形態によるウェハクッションの一部の断面図を示している。 一実施形態によるウェハ接触部の斜視図を示している。 線４Ａ－４Ａに沿った図４Ａのウェハ接触部の断面図を示している。 一実施形態によるウェハ接触部の平面図を示している。 一実施形態による前面開閉一体型ポッドを示している。

本開示は、様々な修正および代替の形態に従うことができるが、その具体的な内容は、図面に例として示されており、詳細に説明される。しかしながら、本開示の態様を記載された特定の例示的な実施形態に限定する意図はない。それどころか、本開示の精神および範囲内に入るすべての修正物、同等物、および代替物を網羅する意図がある。

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」の単数形は、内容が明確に別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、用語「または（ｏｒ）」は、内容が明らかに他のことを指示しない限り、一般に、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」を含むその意味で使用される。

「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、一般に、列挙された値（例えば、同じ機能または結果を有する）と同等であると見なされる数の範囲を指す。多くの場合、「約」という用語には、最も近い有効数字に丸められた数値を含むことがある。

端点（ｅｎｄｐｏｉｎｔ）を使用して表される数値範囲には、その範囲内に含まれるすべての数値が含まれる（例えば、１から５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、および５を含む）。

以下の詳細な説明は、異なる図面の類似した要素に同じ番号が付けられている図面を参照して読む必要がある。必ずしも縮尺されていない詳細な説明および図面は、例示的な実施形態を示しており、本発明の範囲を限定することを意図していない。示されている例示的な実施形態は、例示としてのみ意図されている。任意の例示的な実施形態の選択された特徴は、別段の定めがない限り追加の実施形態に組み込むことができる。

図１は、一実施形態によるウェハクッションの斜視図を示している。ウェハクッション１００は、例えば、ウェハキャリアの内部空間に面するウェハキャリアの一部（例えば、ウェハキャリアのドアの内側など）に接合される（ｊｏｉｎｅｄ）、ウェハキャリア（図示せず）に組み込むことができる構成要素である。ウェハクッション１００は、限定されない例として、スナップ、フランジ、タブ、またはスロットなどの１つ以上の機械的係合特徴、接着接合、またはウェハクッション１００をウェハキャリアまたはウェハキャリアのドアなどのウェハキャリアの一部に接合する他のそのような特徴など、ウェハキャリアに接合できる特徴（図示せず）を含むことができる。ウェハクッション１００は、例えばウェハ接触部１１０で基板に接触することにより、ウェハキャリア内で基板を機械的に保持することができる。ウェハクッション１００は、ばね力を使用して基板の動きを制限して、基板の著しい変位または基板とウェハキャリアの内部空間の壁との接触を防止することができる。

ウェハクッション１００はフレーム１０２を含む。複数のばねビーム１０４はフレーム１０２に接合されている。ばねビーム１０４のそれぞれは、フレーム１０２に接合されて第１の方向に延びる第１のアーム１０６と、第１のアーム１０６がフレーム１０２に接合される位置の反対側の第１のアーム１０６の端部で第１のアーム１０６に接合される第２のアーム１０８と、を含む。第２のアーム１０８は、第１のアーム１０６に接合される位置から第２の方向に延びており、第２の方向は第１のアーム１０６がフレーム１０２から延びる第１の方向とは異なる。各ばねビーム１０４は、第２のアーム１０８が第１のアーム１０６に接合されている位置の反対側の第２のアーム１０８の端部においてウェハ接触部１１０を含む。

フレーム１０２は、ウェハ接触部１１０を含むばねビーム１０４の支持および位置決めを行う。一実施形態では、フレーム１０２は、長方形であり、中心線１１２がフレーム１０２の長手方向に沿って延びる。一実施形態では、フレーム１０２は、長方形の周囲を形成する外側部分と、中心線１１２に沿ってフレーム１０２の一端から他端まで延びるリブとを含む。一実施形態では、フレーム１０２は、ウェハキャリア（図示せず）のドアのくぼみに適合するように構成される。一実施形態では、ウェハクッション１００をウェハキャリアまたはその一部に接合するように構成されたウェハクッション１００の特徴は、フレーム１０２上に配置することができる。フレーム１０２は、ウェハクッション１００がウェハキャリアの内部空間内に収容可能であるように、また、ばねビーム１０４が、ウェハ接触部１１０を提供することで、ウェハ接触部１１０がウェハキャリア内の基板と係合できるように、フレームに接合可能であるような、他の形状を有することができる。

各ばねビーム１０４はフレーム１０２に接合されている。各ばねビーム１０４はウェハ接触部１１０を含む。ばねビーム１０４は、非限定的な例として、ばね板、片持ち式線形屈曲ばね、またはＶばねであってもよい。ばねビーム１０４は対に配置することができ、基板がウェハキャリア内に配置されるとき、各対は、対のばねビーム１０４のウェハ接触部１１０を介して１つの基板に接触するように構成される。ばねビーム１０４はすべて、ばねビーム１０４が、ウェハキャリアの内部空間に対してフレーム１０２の同じ側にウェハ接触部１１０を提供するように、例えば、ウェハクッション１００がウェハキャリアに設置されたときにウェハキャリアの外部空間に延びるように配置されてもよい。ばねビーム１０４は、基板がウェハクッション１００を設置するウェハキャリア内に配置されるときに、ばねビーム１０４が一緒になって、１つの基板に接触するように配置された２つのウェハ接触部１１０を提供するように、フレーム１０２に対してフレーム１０２の中心線１１２から反対側に互いに整列させることができる。

第１のアーム１０６は、第１の端部でフレーム１０２に接合され、第１の端部の反対側の第２の端部で第２のアーム１０８に接合される。一実施形態では、第１のアーム１０６は、フレーム１０２の周囲からフレーム１０２の中心線１１２に向かって、フレーム１０２に対して内方に延びる。一実施形態では、第１のアーム１０６は、フレーム１０２からフレーム１０２の中心線１１２まで延びるにつれて先細になる。

第２のアーム１０８は第１のアーム１０６に接合されている。第２のアーム１０８は、第１のアーム１０６がフレーム１０２に接合されている位置の反対側の第１のアーム１０６の端部で第１のアーム１０６に接合することができる。第２のアーム１０８は、第１のアーム１０６が延びる第１の方向とは異なる第２の方向に延びることができる。第２のアーム１０８は、第１のアーム１０６がフレーム１０２の周囲およびフレーム１０２の中心線１１２に対して延びる方向とは反対の方向に延びることができる。例えば、第１のアーム１０６がフレーム１０２の周囲から中心線１１２に向かって内側に延びる実施形態では、第２のアーム１０８は、中心線１１２から離れる反対方向に延びることができる。

第２のアーム１０８は、第１のアーム１０６と第２のアーム１０８との間に角度が形成されるように、第１のアーム１０６に接合することができる。一実施形態では、第１のアーム１０６とフレーム１０２との間の角度は、０°～４０°の範囲内である。一実施形態では、第１のアーム１０６と第２のアーム１０８との間の角度は、５°～４０°の範囲内である。一実施形態では、第２のアーム１０８の長さと第１のアーム１０６の長さとの比は、２：１～１：３の範囲内とすることができる。一実施形態では、第２のアーム１０８は、第１のアーム１０６の長さの少なくとも半分の長さを有することができる。ウェハクッション１００が３００ｍｍのＦＯＵＰで使用するように構成される一実施形態では、第１のアーム１０６は、１５ｍｍ～４５ｍｍの範囲の長さを有することができる。ウェハクッション１００がウェハキャリアのくぼみに配置される実施形態では、第１のアーム１０６および第２のアーム１０８の長さおよび角度は、ウェハ接触部１１０がウェハキャリアのくぼみに配置されるようなものであってもよい。

ウェハ接触部１１０は、第２のアーム１０８が第１のアーム１０６に接合されている位置の反対側の第２のアーム１０８の端部に配置されている。ウェハ接触部１１０は、基板がウェハ容器内にあるときに基板と係合するように構成された特徴である。ウェハ接触部１１０は、基板の縁部に接触するように構成された表面を含むことができる。一実施形態では、基板の縁部に接触するように構成された表面は、凸状の形状で湾曲させることができる。凸状の形状は、ウェハ接触部１１０と基板との間に転がり界面（ｒｏｌｌｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供し、基板と表面に沿った縁部または点との接触による粒子の発生を制限することができる。一実施形態では、ウェハ接触部１１０は、互いに離れて延びる耳を含むＶ溝ウェハ接触部であり、表面は、耳が互いに離れて延びるにつれて耳によって形成されるＶ字形の頂点またはその付近で基板の縁部に接触するように構成されている。このようなウェハ接触部を図４Ａに示し、以下に説明する。一実施形態では、ウェハ接触部１１０は、パドル型ウェハ接触部であり、幅広部分と、幅広部分から互いに平行に延びる２つの耳とを備えている。ウェハ接触部１１０がパドル型ウェハ接触部である場合、表面は、耳の間に位置する基板に接触するように構成される。このようなウェハ接触部を図５に示し、以下に説明する。一実施形態では、ウェハ接触部１１０は、ウェハクッション１００に包囲される基板に接触するように構成された唯一の特徴である。一実施形態では、第２のアーム１０８が第１のアーム１０６に接合される位置の反対側の第２のアーム１０８の端部に配置されたウェハ接触部１１０を除いて、他のウェハ接触部は提供されない。

一実施形態では、フレーム１０２、ばねビーム１０４、およびウェハ接触部１１０のそれぞれは、射出成形可能なポリマーなどの１つまたは複数のポリマーで作ることができる。一実施形態では、１つまたは複数のポリマーは、１つまたは複数のポリオレフィンを含む。一実施形態では、１つまたは複数のポリマーは、ポリカーボネートを含む。一実施形態では、カーボンフィルは、１つまたは複数のポリマーに含まれる。一実施形態では、１つまたは複数のポリマーは、熱可塑性ポリマーである。一実施形態では、１つまたは複数のポリマーは、ウェハクッション１００とウェハキャリアとの間の界面、またはウェハクッション１００と基板との間の界面の１つまたは複数での材料の脱落に基づいて選択される。一実施形態では、ウェハクッション１００は、例えば、非限定的な例として、射出成形などの方法によって単一の部品として形成される。一実施形態では、ウェハクッション１００全体が、同じ材料または材料の組み合わせから形成される。

図２は、一実施形態によるウェハクッション２００の断面図を示している。フレーム２０２は、ウェハキャリアからの突起を受け入れるための溝２０４を含む。ばねビーム２０６は、フレーム２０２から端まで第１の方向に延びる第１のアーム２０８を含み、ここで、第１のアーム２０８は、第２のアーム２１０に接合される。第２のアーム２１０は、ウェハ接触部２１２に接合される位置から第２の方向に延びる。

フレーム２０２は、フレーム２０２の周囲を画定する外側部分２１４を含む。垂直突起２１６は、例えば、フレーム２０２に剛性を追加するため、ウェハキャリア内でのフレーム２０２の位置合わせを補助するため、ウェハキャリアの特徴とインターフェースするため、またはウェハキャリア内で他の機能を実行するために、フレーム２０２に含まれてもよい。

溝２０４は、ウェハクッション２００が取り付けられているウェハキャリア（図示せず）の１つまたは複数の保持機能を受け入れ、ウェハキャリア内でフレームを位置合わせすることができる。非限定的な実施形態では、ウェハキャリアの保持機能は、溝２０４に沿ってフレーム２０２を通る開口部（図示せず）に嵌め込んで（ｓｎａｐ ｉｎｔｏ）、フレーム２０２とウェハキャリアとの間にスナップフィット（ｓｎａｐ ｆｉｔ）を提供することができるフランジ（図示せず）を含むことができる。

図２に示す実施形態では、ばねビーム２０６は、フレーム２０２の両側に配置され、外側部分２１４に接合される。第１のアーム２０８は、フレーム２０２の外側部分２１４からフレーム２０２の中心線に向かって内側に延びる。

第２のアーム２１０は、第１のアーム２０８がフレーム２０２に接合されている位置の反対側の第１のアーム２０８の端部で第１のアーム２０８に接合されている。第２のアーム２１０は、第１のアーム２０８に接合された位置から、第１のアーム２０８が延びる方向とは異なる第２の方向に延びる。第２の方向は、フレーム２０２の周囲および中心線に関して第１の方向とは反対方向であってもよい。一実施形態では、第２のアーム２１０は、第１のアーム２０８と第２のアーム２１０との間に角度が形成されるように、第１のアーム２０８に接合することができる。一実施形態では、第１のアーム２０８とフレーム２０２との間の角度は、０°～４０°の範囲内である。一実施形態では、第１のアーム２０８と第２のアーム２１０との間の角度は、５°～４０°の範囲内である。一実施形態では、第２のアーム２１０の長さと第１のアーム２０８の長さとの比は、２：１～１：３の範囲内とすることができる。一実施形態では、第２のアーム２１０は、第１のアーム２０８の長さの少なくとも半分の長さを有することができる。ウェハクッション２００が３００ｍｍのＦＯＵＰで使用するように構成される一実施形態では、第１のアーム２０８は、２５ｍｍ～４５ｍｍの範囲の長さを有することができる。ウェハクッション２００がウェハキャリアのくぼみに配置される実施形態では、第１のアーム２０８および第２のアーム２１０の長さおよび角度は、ウェハ接触部２２０がウェハキャリアのくぼみに配置されるようなものであってもよい。

図２に示すように、第２のアーム２１０は、第２のアーム２１０が第１のアーム２０８からウェハ接触部２１２まで延びるにつれて湾曲させることができる。第２のアーム２１０は、第１のアーム２０８からウェハ接触部２１２まで上向きに湾曲している。第２のアーム２１０の湾曲は、基板がウェハ接触部２１２と接触しているとき、ウェハ接触部２１２の外側で基板に最も近い部分が、第２のアーム２１０が第１のアーム２０８に接合される位置またはその近くに配置される二次接触点２１８であるようなものであってもよい。二次接触点２１８は、衝撃事象などの特定の条件下でウェハに接触することがある。そのような衝撃事象には、非限定的な例として、例えば、落下、誤った取り扱い、輸送車両の制動、および保持力を補うためのウェハキャリアの他のそのような動きによる、ウェハキャリアの突然の加速または減速を含む。一実施形態では、二次接触点２１８は、ウェハがウェハキャリアに対して大きすぎる場合、例えば、３０１ｍｍ以上のウェハが３００ｍｍのＦＯＵＰに配置される場合などに、ウェハに接触する。

ウェハ接触部２１２は、第２のアーム２１０が第１のアーム２０８に接合された位置の反対側の第２のアーム２１０の端部で第２のアーム２１０に接合されている。ウェハ接触部２１２は、基板がウェハ容器内にあるときに基板と係合するように構成された特徴である。ウェハ接触部２１２は、基板の縁部に接触するように構成された表面を含むことができる。一実施形態では、基板の縁部に接触するように構成された表面は、凸状の形状で湾曲させることができる。凸状の形状は、ウェハ接触部２１２と基板との間に転がり界面を提供することができる。転がり界面は、基板と表面に沿った縁部または点との間の接触による粒子の発生を低減することができる。一実施形態では、ウェハ接触部２１２は、互いに離れて延びる耳を含むＶ溝ウェハ接触部であり、表面は、耳が互いに離れて延びるにつれて耳によって形成されるＶ字形の頂点またはその付近で基板の縁部に接触するように構成されている。このようなウェハ接触部を図４Ａに示し、以下に説明する。一実施形態では、ウェハ接触部２１２は、パドル型ウェハ接触部であり、幅広部分と、幅広部分から互いに平行に延びる２つの耳とを備えている。ウェハ接触部２１２がパドル型ウェハ接触部である場合、表面は、耳の間に位置する基板に接触するように構成される。このようなウェハ接触部を図５に示し、以下に説明する。

図３は、基板３０２がばねビーム３００を含むウェハクッションと接触しているときの一実施形態によるばねビーム３００の断面図を示している。ばねビーム３００は、第１のアーム３０４、第２のアーム３０６、およびウェハ接触部３０８を含む。

基板３０２は、非限定的な例として、半導体製造で使用される基板である。基板３０２は、基板を使用する半導体の製造中など、輸送または処理のためのウェハクッションを含むウェハキャリアに配置することができる。

第１のアーム３０４は、フレーム１０２またはフレーム２０２などのフレームに接合されるか、一体的に形成されるか、またはＦＯＵＰなどのウェハキャリアの一部に直接接合される。第１のアーム３０４は、ウェハキャリアのフレームまたは表面に接合される位置から第２のアーム３０６に接合される第１のアームの端部３０４まで第１の方向に延びる。

第２のアーム３０６は、第１のアーム３０４からウェハ接触部３０８まで延びる。図３に示すように、第２のアーム３０６は、第１のアーム３０４に接合された端部からウェハ接触部３０８を含む端部まで延びるにつれて湾曲する。この湾曲により、二次接触点３１０は、第２のアーム３０６が第１のアーム３０４に接合される位置またはその近くに、すなわち、基板３０２に最も近い第２のアーム３０６上の部分（ｐｏｉｎｔ）に配置されることになる。二次接触点３１０は、衝撃事象などの特定の条件下でウェハに接触することがある。そのような衝撃事象には、非限定的な例として、例えば、落下、誤った取り扱い、輸送車両の制動、およびウェハキャリアの他のそのような動きによる、ウェハキャリアの突然の加速または減速を含む。二次接触点３１０およびウェハ接触部３０８が基板３０２に接触するとき、ばねビーム３００は、基板３０２に追加の保持力を提供する。

ウェハ接触部３０８は、ばねビーム３００が基板３０２に接触する場所である。ウェハ接触部３０８は、例えば、図３に示すように、Ｖ溝ウェハ接触部を含んでもよく、基板３０２は、Ｖ字形を形成する２つの耳の間に保持される。図３の断面図では、耳の１つである耳３１２が確認でき、耳３１２と接触している基板３０２によって部分的に隠されている。基板３０２に接触するウェハ接触部３０８の表面は凸状の表面であってもよく、凸状の表面は基板３０２に向かって外側に湾曲している。凸状の表面により、基板３０２との接触をローリング型接触とすることを可能にし、基板３０２とウェハ接触部３０８との接触による応力の増加箇所または粒子発生箇所を減らすことができる。

図３に示すように、基板３０２は、通常の状態では、ばねビームのウェハ接触部３０８のみに接触する。衝撃事象中の基板３０２の変位およびばねビームの第２のアームのたわみは、ウェハキャリアに対する基板の加速度が閾値を超える場合、例えば衝撃事象中に、基板３０２がばねビーム３００の二次接触点３１０に接触することを可能にする。衝撃事象は、ウェハキャリアの特定の用途および取り扱い手順に従って定義することができる。非限定的な実施形態では、衝撃事象は、約２ｍ／ｓ^２よりも大きいウェハキャリアの加速または減速によって定義することができる。いくつかの実施形態では、ばねビーム３００は、衝撃事象ならびにウェハキャリアの通常の取り扱いを含むすべての条件下で、ウェハ接触部３０８のみが基板３０２と接触するように構成することができる。一実施形態では、基板３０２がウェハキャリアに対して大きすぎる場合、例えば、基板３０２が３０１ｍｍ以上のウェハであり、ばねビーム３００を含むウェハキャリアが３００ｍｍのＦＯＵＰである場合に、二次接触点３１０と接触させることもできる。

図４Ａは、一実施形態によるウェハ接触部４００の斜視図である。図４Ｂは、図４Ａに示すウェハ接触部４００の断面図である。図４Ａおよび４Ｂに示す実施形態では、ウェハ接触部４００は、Ｖ溝ウェハ接触部である。ウェハ接触部４００は、図１に示した上述のばねビーム１０４の第２のアーム１０８、または図２に示した上述の第２のアーム２１０のばねビーム２０６などの、ばねビームのアームの端部に配置することができる。ウェハ接触部４００は、第１の耳４０２Ａおよび第２の耳４０２Ｂを含むＶ溝ウェハ接触部である。接触面４０４は、第１の耳４０２Ａが第２の耳４０２Ｂに接合される位置に配置されている。図４Ａに示すように、接触面４０４は凸状の形状を有することができる。第２の耳は第１の耳４０２の鏡像であってもよい。第１の耳４０２Ａおよび第２の耳４０２Ｂは、それらが接触面４０４から離れる方向に延在するにつれて分岐して、接触面４０４を頂点とするＶ字形状を形成する。ウェハ接触部が基板に接触しているとき、基板は、接触面と、第１の耳４０２Ａおよび第２の耳４０２Ｂの一部と接触することができる。特定の接触点は、ウェハ接触部４００が接触するウェハの特定の形状によって変更してもよい。

図５は、一実施形態によるウェハ接触部４５０の平面図を示している。図５に示す実施形態では、ウェハ接触部４５０は、パドル型ウェハ接触部である。ウェハ接触部４５０は、図１に示した上述のばねビーム１０４の第２のアーム１０８、または図２に示した上述のばねビーム２０６の第２のアーム２１０などの、ばねビームのアームの端部に配置することができる。ウェハ接触部４５０は、ウェハ接触部４５０が取り付けられているばねビームのアームの幅よりも広い幅を有する幅広部分４５２を含むことができる。２つの耳４５４は、幅広部分４５２から延びることができる。一実施形態では、２つの耳４５４は、互いに平行に、かつ接触面４５６に対して垂直に延びる。接触面４５６は、ウェハ接触部４５０の幅広部分４５２上の耳４５４の間にあってもよい。接触面４５６は凸状であってもよく、耳４５４が延びる方向において外向きに膨らむ曲線を含むことができる。特定の接触点は、ウェハ接触部４００が接触するウェハの特定の形状によって変更してもよい。

図６は、一実施形態によるＦＯＵＰ５００を示している。ＦＯＵＰ５００は、ドア５０４から延びる複数のばねビーム５０２を含む。ばねビーム５０２のそれぞれは、第１のアーム５０６および第２のアーム５０８を含み、第２のアーム５０８の端部にウェハ接触部５１０がある。

一実施形態では、複数のばねビーム５０２は、ＦＯＵＰ５００のドア５０４と一体である。
一実施形態では、複数のばねビーム５０２は、ＦＯＵＰ５００のドア５０４とは別に、図１に示す上述のフレーム１０２などのフレームに取り付けられている。フレームは、例えば、１つまたは複数の接合方法によってドア５０４に接合することができ、接着剤、スナップフィット機能、フランジおよびタブを含む非限定的な例を伴う。

各ばねビーム５０２はウェハ接触部５１０を含む。ばねビーム５０２は、Ｖばねであってもよい。ばねビーム５０２は対に配置することができ、基板がウェハキャリア内に配置されるとき、各対は、対のばねビーム５０２のウェハ接触部５１０を介して１つの基板に接触するように構成される。ばねビーム５０２は、１つの基板がＦＯＵＰ５００内に配置されたときにその基板に接触するように配置された２つのウェハ接触部５１０を一緒に提供するように整列することができる。

ばねビーム５０２はそれぞれ、第１のアーム５０６および第２のアーム５０８を含む。第２のアーム５０８は第１のアーム５０６に接合されている。第１のアーム５０６は、第１の方向に延びることができる。第２のアーム５０８は、第１のアーム５０６が延びる第１の方向とは異なる第２の方向に延びることができる。一実施形態では、第２のアーム５０８は、第１のアーム５０６が延びる方向とは反対の方向に延びることができる。第２のアーム５０８は、第１のアーム５０６と第２のアーム５０８との間に角度が形成されるように、第１のアーム５０６に接合することができる。一実施形態では、第１のアーム５０６とフレーム５０２との間の角度は、０°～４０°の範囲内である。一実施形態では、第１のアーム５０６と第２のアーム５０８との間の角度は、５°～４０°の範囲内である。一実施形態では、第２のアーム５０８の長さと第１のアーム５０６の長さとの比は、２：１～１：３の範囲内とすることができる。一実施形態では、第２のアーム５０８は、第１のアーム５０６の長さの少なくとも半分の長さを有することができる。ＦＯＵＰ５００が３００ｍｍのＦＯＵＰである実施形態では、第１のアーム５０６は、５５ｍｍ～４５ｍｍの範囲の長さを有することができる。

ウェハ接触部５１０は、第２のアーム５０８が第１のアーム５０６に接合されている位置とは反対側の第２のアーム５０８の端部に配置されている。ウェハ接触部５１０は、基板がウェハ容器内にあるときに基板と係合するように構成された特徴である。ウェハ接触部５１０は、基板の縁部に接触するように構成された表面を含むことができる。一実施形態では、基板の縁部に接触するように構成された表面は、凸状の形状で湾曲させることができる。凸状の形状は、ウェハ接触部５１０と基板との間に転がり界面を提供し、基板と表面に沿った縁部または点との接触による粒子の発生を制限することができる。一実施形態では、ウェハ接触部５１０は、互いに離れて延びる耳を含むＶ溝ウェハ接触部であり、表面は、耳が互いに離れて延びるにつれて耳によって形成されるＶ字形の頂点またはその付近で基板の縁部に接触するように構成されている。このようなウェハ接触部を図４Ａに示すとともに上述している。一実施形態では、ウェハ接触部５１０は、パドル型ウェハ接触部であり、幅広部分と、幅広部分から互いに平行に延びる２つの耳とを備えている。ウェハ接触部５１０がパドル型ウェハ接触部である場合、表面は、耳の間に位置する基板に接触するように構成される。このようなウェハ接触部を図５に示すとともに上述している。一実施形態では、第２のアーム５０８が第１のアーム５０６に接合される位置の反対側の第２のアーム５０８の端部に配置されたウェハ接触部５１０を除いて、他のウェハ接触部はばねビーム５０２に提供されない。

複数のばねビーム５０２は、ＦＯＵＰ５１２の内部空間にウェハ接触部５１０を提供するように配置されている。一実施形態では、ばねビーム５０２は、ＦＯＵＰ５１２のドアからＦＯＵＰ５１２の内部空間に突出している。ＦＯＵＰは、その側壁５１４に沿ってウェハ支持体５１６をさらに含むことができ、ウェハ支持体５１６は基板５１８がＦＯＵＰ内にある間基板５１８を支持する。

態様：
態様１～７のいずれも、態様８～１６または態様１７～２０のいずれかと組み合わせることができる。態様８～１６のいずれも、態様１７～２０のいずれかと組み合わせることができる。

態様１．ウェハクッションであって、フレームと、複数のばねビームと、を含み、複数のばねビームのそれぞれは、第１のアームであって、フレームに接合されるとともに、第１の方向において第１のアームの端部まで延びる第１のアームと、第２のアームであって、第１のアームの端部で第１のアームに結合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向において第２のアームの端部まで延びる第２のアームと、第２のアームの端部で第２のアームに接合されたウェハ接触部と、を含む、ウェハクッション。

態様２．複数のばねビームは、ウェハが複数のばねビームのうちの２つによって支持されるとき、ウェハがその２つのばねビームの第２のアームの端部でのみウェハ接触部に接触するように、構成される、態様１に記載のウェハクッション。

態様３．ウェハ接触部がＶ溝ウェハ接触部またはパドル型ウェハ接触部である、態様１または２に記載のウェハクッション。
態様４．ウェハに接触するように構成されたウェハ接触部の表面が凸面を有する、態様１～３のいずれかに記載のウェハクッション。

態様５．第１のアームがフレームの周囲でフレームに接合され、第１の方向がフレームの中心線に向かう方向である、態様１～４のいずれかに記載のウェハクッション。
態様６．ばねビームのそれぞれが、第２のアームが第１のアームに接合される位置に配置された第２のアーム上の二次接触点を含み、二次ウェハ接触部が、衝撃事象が発生したときにのみウェハに接触するように構成される、態様１～５のいずれかに記載のウェハクッション。

態様７．ウェハキャリアであって、ウェハクッションを含み、ウェハクッションは、フレームと、複数のばねビームと、を含み、複数のばねビームのそれぞれは、第１のアームであって、フレームに接合されるとともに、第１の方向において第１のアームの端部まで延びる第１のアームと、第２のアームであって、第１のアームの端部で第１のアームに接合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向において第２のアームの端部まで延びる第２のアームと、第２のアームの端部で第２のアームに接合されたウェハ接触部と、を含む、ウェハキャリア。

態様８．ウェハクッションがウェハキャリアのドアに取り付けられている、態様７に記載のウェハクッション。
態様９．ウェハキャリアが、前面開閉一体型ポッドである、態様７または８に記載のウェハクッション。

態様１０．ウェハが複数のばねビームのうちの２つのばねビームによって支持されるとき、ウェハが、ウェハキャリアが静止しているときのその２つのばねビームの第２のアームの端部でのみウェハ接触部に接触するように、複数のばねビームが構成される、態様７～９のいずれかに記載のウェハクッション。

態様１１．各ウェハ接触部がＶ溝ウェハ接触部またはパドル型ウェハ接触部である、態様７～１０のいずれかに記載のウェハクッション。
態様１２．ウェハに接触するように構成されたウェハ接触部の表面が凸面を有する、態様７～１１のいずれかに記載のウェハクッション。

態様１３．第１のアームがフレームの周囲でフレームに接合され、第１の方向がフレームの中心線に向かう方向である、態様７～１２のいずれかに記載のウェハクッション。
態様１４．ばねビームのそれぞれが、第２のアームが第１のアームに接合される位置に配置された第２のアーム上の二次接触点を含み、二次ウェハ接触部が、衝撃事象が発生したときにのみウェハに接触するように構成される、態様７～１３のいずれかに記載のウェハクッション。

態様１５．ウェハを支持する方法であって、２つのウェハ接触部で基板を接触させることを含み、２つのウェハ接触部のそれぞれは、別々のばねビームに接合されており、ばねビームはそれぞれ、第１の方向に延びる第１のアームと、第１のアームに接合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる第２のアームと、を含み、２つのウェハ接触部は、第２のアームが第１のアームに接合されている位置の反対側の第２のアームの端部に位置する、方法。

態様１６．衝撃事象が発生したときに、２つのウェハ接触部が配置されているＶばねの第２のアーム上の２つの二次接触点で基板を接触させることをさらに含む、態様１５に記載の方法。

態様１７．基板が、２つのウェハ接触部でのみばねビームと接触している、態様１５に記載の方法。
態様１８．２つのウェハ接触部が、基板に接触するように構成された位置に凸面を有する、態様１５～１７のいずれかに記載の方法。

このように本開示のいくつかの例示的な実施形態を説明したので、当業者は、さらに他の実施形態が、本明細書に添付される特許請求の範囲内で作成および使用され得ることを容易に理解するであろう。本文書がカバーする開示の多くの利点は、前述の説明に示されている。しかしながら、この開示は、多くの点で、例示にすぎないことが理解されよう。本開示の範囲を超えることなく、詳細、特に形状、サイズ、および部品の配置に関して変更を加えることができる。当然のことであるが、開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を表現する言語で定義されている。

Claims (18)

1. ウェハクッションであって、
   フレームと、
   複数のばねビームと、を含み、複数のばねビームのそれぞれは、
   第１のアームであって、フレームに接合されるとともに、第１の方向において第１のアームの端部まで延びる第１のアームと、
   第２のアームであって、第１のアームの端部で第１のアームに接合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向において第２のアームの端部まで延びる第２のアームと、
   第２のアームの端部で第２のアームに接合されたウェハ接触部と、を含む、ウェハクッション。
2. 複数のばねビームは、ウェハが複数のばねビームのうちの２つによって支持されるとき、ウェハがその２つのばねビームの第２のアームの端部でのみウェハ接触部に接触するように、構成されている、請求項１に記載のウェハクッション。
3. ウェハ接触部が、Ｖ溝ウェハ接触部またはパドル型ウェハ接触部である、請求項１に記載のウェハクッション。
4. ウェハに接触するように構成されたウェハ接触部の表面が凸面を有する、請求項１に記載のウェハクッション。
5. 第１のアームがフレームの周囲でフレームに接合されており、第１の方向がフレームの中心線に向かう方向である、請求項１に記載のウェハクッション。
6. 複数のばねビームのそれぞれが、第２のアームが第１のアームに接合される位置に配置された、第２のアーム上に二次接触点を含み、二次ウェハ接触部は、衝撃事象が発生したときにのみウェハに接触するように構成されている、請求項１に記載のウェハクッション。
7. ウェハキャリアであって、ウェハクッションを含み、ウェハクッションは、
   フレームと、
   複数のばねビームと、を含み、複数のばねビームのそれぞれは、
   第１のアームであって、フレームに接合されるとともに、第１の方向において第１のアームの端部まで延びる第１のアームと、
   第２のアームであって、第１のアームの端部で第１のアームに接合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向において第２のアームの端部まで延びる第２のアームと、
   第２のアームの端部で第２のアームに接合されたウェハ接触部と、を含む、ウェハキャリア。
8. ウェハクッションがウェハキャリアのドアに取り付けられている、請求項７に記載のウェハキャリア。
9. ウェハキャリアが前面開閉一体型ポッドである、請求項７に記載のウェハキャリア。
10. 複数のばねビームは、ウェハが複数のばねビームのうちの２つによって支持されるとき、ウェハがウェハキャリアが静止しているときにその２つのばねビームの第２のアームの端部でのみウェハ接触部に接触するように、構成されている、請求項７に記載のウェハキャリア。
11. ウェハ接触部のそれぞれが、Ｖ溝ウェハ接触部またはパドル型ウェハ接触部である、請求項７に記載のウェハキャリア。
12. ウェハに接触するように構成されたウェハ接触部の表面が凸面を有する、請求項７に記載のウェハキャリア。
13. 第１のアームがフレームの周囲でフレームに接合されており、第１の方向がフレームの中心線に向かう方向である、請求項７に記載のウェハキャリア。
14. 複数のばねビームのそれぞれが、第２のアームが第１のアームに接合される位置に配置された、第２のアーム上に二次接触点を含み、二次ウェハ接触部は、衝撃事象が発生したときにのみウェハに接触するように構成されている、請求項７に記載のウェハキャリア。
15. ウェハを支持する方法であって、
    ２つのウェハ接触部でウェハを接触させることを含み、
    ２つのウェハ接触部のそれぞれは、別々のばねビームに接合されており、
    ばねビームはそれぞれ、第１の方向に延びる第１のアームと、第１のアームに接合されるとともに、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる第２のアームと、を含み、
    ２つのウェハ接触部は、第２のアームが第１のアームに接合されている位置の反対側の第２のアームの端部に位置している、方法。
16. 衝撃事象が発生したときに、２つのウェハ接触部が配置されているＶばねの第２のアーム上の２つの二次接触点でウェハを接触させることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. ウェハが、２つのウェハ接触部でのみばねビームと接触している、請求項１５に記載の方法。
18. ２つのウェハ接触部が、ウェハに接触するように構成された位置に凸面を有する、請求項１５に記載の方法。

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