JPH05507816A - ウェハー貯蔵ボックス用のラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ウェハー貯蔵ボックス用のラッチ 〔発明の背景〕 シリコンウェハーは集積回路に使用されるために製造されている。製造プロセス においてウェハーはプロセス工程の間に輸送されたり、貯蔵されたりする。製造 工程や貯蔵のときにウェハーを損傷や汚染から保護することは最も重要な事柄で ある。シリコンウェハーは、例えばその代表例が米国特許第３．９６１．８７７ 号に開示されているような従来のウェハーキャリヤの中に保持され、輸送され、 貯蔵される。

脆いシリコンウェハーを保持するウェハーキャリヤは、固定できる（＋ｅｃｕｒ ａｂｌｅ）貯蔵ボックスの内側に入れて貯蔵され、かつ／あるいは輸送が行われ る。固定できる貯蔵ボックスはシリコンウェハーの破損及び汚染を少なくする。

固定できる貯蔵ボックスは、製造プロセスや供給プロセスのときに自動機械によ って開閉されることが好ましく、また手動によっても取り扱えることが必要であ る。

〔発明の概要〕

この発明はシリコンウェハー貯蔵ボックス用のラッチである。

ウェハー貯蔵ボックスは機能的かつ使い勝手のよいラッチによって固定できる必 要がある。この発明は手動式か、あるいは自動的に操作できる機能的かつ使い勝 手のよいラッチに関する。従来のラッチはこうしたウェハー貯蔵ボックスを開閉 するために自動機械において周辺的にのみ利用可能であった。

この発明の目的は、自動機械によって、あるいは人の手で操作及び解放すること のできるラッチを提供することである。

この発明の別の目的は、比較的簡単かつ安価な構造及び動作を有する新しくかつ 改善されたラッチを提供することである。このラッチは安全で、耐久性があり、 特性や装置に危害を加えたり人に障害を与えたりする恐れがなく、シリコンウェ ハー貯蔵ボックスと協働して確実に動作する。

この発明の特徴は自動機械のロボットアーム機構と係合させるためのペグを有す る堅固な上側タブである。

この発明の別の特徴は弾力性を有する曲線状のフレキシブルなバイトである。

このバイトは水平方向に延びる堅固な下側タブを有する。この下側タブは閉じた 状態でウェハー貯蔵ボックスへ固定されているこの発明のラッチを手動操作によ って解放するために使用される。

この発明の利点は、ラッチの屈曲性である。この利点によって、人あるいは自動 機械によって使い勝手よく、また効率的に操作できるようになる。

〔図面の簡単な説明〕

図１はウェハー貯蔵ボックスの側部立面図であり、ヒンジと、ラッチと、フック を備えたロボットアームの一部とを示している。

図２はボックスの拡大詳細断面図であり、閉した状態のラッチを示している。

図３はボックスの拡大詳細断面図であり、牛−パから取り外され下方へ傾斜した ラッチを示している。ラッチのバイトはウェハー貯蔵ボックスのベースの前面に 当接している。

図４は図２の４−４線詳細立面図である。

図５は図２の５−５線詳細断面図である。

〔実施例の詳細な説明〕

ここでこの発明の一つの実施例を示し、説明する。ラッチは一般に参照番号１０ で表されている。ラッチ１０は参照番号１１で表されたシリコンウェハー貯蔵ボ ックスとともに使用されることが好ましい。各シリコンウェハー貯蔵ボックス１ １に対して二つのラッチ１０が設けられていることが好ましい。シリコンウェハ ー貯蔵ボックス１１はカバー１２及びベース１３を有する。カバー１２の中には 各ラッチ１０と協働するキーパ１４が成形されている。各ラッチ１ｏと協働する ラッチマウンティング１５が２箇所においてベース１３へ成形されているが、あ るいはベース１３へ取付けられている。全部で四つのラッチマウンティング１５ がベース１３に成形されるか、あるいは取付けられてウェハー貯蔵ボックスシス テムが完成する（図１、図２、図５を参照のこと）。

ラッチマウンティング１５はほぼ方形の形状を有していて、ラッチ１ｏとシリコ ンウェハー貯蔵ボックス１１との間を堅固に係合している。

ラッチ１０は弾力性に富んだフレキシビリティ性と堅固さとを同時に兼ね備えた 材料から単一部材として形成された構造を有することが好ましい。そうした材料 の一例はカーボンが充填されたポリカーボネートプラスチックである。

ラッチ１０は、ロボットアーム１７．５を使用した機械操作によって、図１及び 図２に示されている閉した状態から解放される。

ラッチ１０はその主要部分としてキャッチ部１６０を有する。キャッチ部１６０ はキーパ１４と協働するキャッチ１６を有する。キャッチ１６はカバー１２をベ ース１３へ固定している。キャッチ１６はフック形状を有することが好ましいが 、ある場合には止め金（ｄｅｔｅｎｔ）　Ｉ、か必要としない。キャッチ１６と キーパ１４とを協働させることによってシリコンウェハー貯蔵ボックス１１は閉 した状態にロックされる。ラッチ１０とキーパ１４とラッチマウンティング１５ とキャッチ１６は、従来のシリコンウェハー貯蔵ボックス１１の寸法上の要件に 応して様々な寸法を有する。

キャッチ部１６０は上側タブ１７を有する。上側タブ１７は堅固な構造を有して おり、人あるいはロボットアーム１７．５によって操作されるときランチ１０へ 強度を与えている。上側タブ１７は細長いコネクタペグ（ｃｏｎｎｅｃｔｏ「ｐ ｅｇ）　１８を有する。細長いコネクタペグ１８はキャッチ１６と隣接するよう に配置されている。コネクタペグ１８は上側タブ１７の幅全体を横切っていて、 上側タブ１７の側端部１９を越えて延びている（図４を参照のこと）。コネクタ ペグ１８は上側タブ１７の端部を越えて延びていて、ロボットアーム１７．５が 係合しやすいようにするための二つの端部を提供している。コネクタペグ１８は 円柱形状を有する。円柱形状のコネクタペグ１８の長さ及び直径は、自動化組立 プロセスのクロー（ｃ　ｌ　ａ　ｗ）タイプあるいはバータイプのロボットアー ム１７５と効率よく協働するのに十分なものである。コネクタペグ１８は堅固な 構造を有しており、シリコンウェハー貯蔵ボックス１１を解放／ロックするとき にロボットアーム１７゜５で操作する場合、コネクタペグ１８か曲かったり折れ たりすることがないようになっている。

上側タブ１７はキャッチ１６と対向する形に配置された上方へ曲げられた端部２ ０を有する。上方へ曲げられた端部２０はラッチ１０を手動操作するときに人が 上側タブ１７を掴みやすいようにしている。

上側タブ１７は下方へ延びる弾力性を有するフレキシブルな垂直本体２１へ成形 されている。垂直本体２１は、コネクタペグ１８あるいは上側タブ１７へ力が加 えられると曲がる。垂直本体２１がフレキシビリティを有することは、シリコン ウェハー貯蔵ボックス１１を開閉するために、キャッチ１６をキーパ１４に対し て解放／ロックするときに助けとなる。

下側タブ２２は垂直本体２１の底部へ成形されている。下側タブ２２は上側タブ １７と同様に堅固な構造を有する。下側タブ２２は下方へ曲げられた端部２３を 有する。下方へ曲げられた端部２３は、手動によってラッチ１０を操作するとき 人がタブ１７．２２を掴みやすいようにしている。上方へ曲げられた端部２０及 び下方へ曲げられた端部２３を有する上側タブ１７及び下側タブ２２は互いに対 向した状態に留まる。

垂直本体２１と上側タブ１７と下側タブ２２と曲線状のバイト２５の間には支持 部材２４が成形されている。支持部材２４は、垂直部材２１と上側タブ１７と下 側タブ２２と曲線状のバイト２５へ、垂直本体２１の側端部１９の間で側端部１ ９からほぼ等しい距離に成形されている。成形された支持部材２４は、垂直本体 ２１の屈曲性を損なうことなく、上側タブ１７と下側タブ２２の堅固さを維持し やすくしている。

曲線状のバイト２５は沿層方向に（ｅｄｇｅｖｉ＋ｅｌ　Ｕ字形を有し、下側の 開口した端部に沿って下側タブ２２まて成形されている。曲線状のバイト２５の 反対側の端部２５．１は一対のパイロット部へ成形されている。曲線状のバイト ２５は弾力性を有していてフレキシブルである。ラッチ１０をカバー１２から解 放したりカバー１２ヘロツクするとき、曲線状のバイト２５と垂直本体２１は曲 がる。う・ソチを解放するとき、バイト２５の曲線は圧縮される。その結果、キ ャッチ１６に対するたるみ（ｓｌａｃｋ）が形成されるため、キャッチ１６を上 方へ引っ張って上へ移動し、キーパ１４から離す。その結果、ラッチ１０はロッ クされた状態から解放される。ラッチ１０をロックされた状態に取付けるために 上側タブ１７とキャッチ１６をいっしょに操作するときも、曲線状のバイト２５ は圧縮される。

曲線状のバイト２５の反対側の端部２５．１には２箇所においてピボット部２６ が成形されている。各ピボット部２６は方形の形状を有しており、ピボットピン ２７を有する。ピボットピン２７はピボット部２６の外側表面上の中央に、へ− ス１３のラッチマウンティング１５へ近接して配置されている。図５かられかる ように、ピボット部２６はラッチ１０の側端部１９から内側へ等しい距離だけ位 置がずれている。ピボット部２６の対は中央で離間されており、曲線状のバイト ２５へ成形されている。このとき、ピボット部２６の対はピボット部２６の外側 表面とラッチマウンティング１５の内側表面との間で同一平面接触（ｆｌｕｓｈ ｃｏｎｔａｃｔ）を行うように挿入される。ピボット部２６は十分な長さを有し ており、ラッチ１０が図２に示されているようにロックされた位置に配置される でいるとき、ピボット部２６とベース１３との間にはオープンスペースが確保さ れる。ピボット部２６は堅固な構造を有しており、ラッチ１０を解放／口・ツク するとき、曲線状のバイト２５の上端が曲がらないようになっている。ピボツト 部２６は、ラッチ１０とシリコンウェハー貯蔵ボックス１１のベース１３との間 で回転可能な係合を行わせている。ピボットピン２７と協働するピボット部２６ は、開いた状態あるいはロックされた状態にラッチを位置付けする。

図２に示されているような閉した状態にロックされているう・ソチ１０を機械的 に操作するには、ロボットアーム１７．５をコネクタペグ１８の突起した二つの 端部と下方から係合させる。ロボットアーム１７．５はコネクタペグ１８を上へ 持ち上げ、カバー１２から離して戻る。この動きによって、曲線状のノくイト２ ５が曲がり、それと同時にピボット部２６が若干回転する。次にキャッチ１６の フックが上方へ解放され、キーパ１４から離れる。そこで、コネクタペグ１８の 持ち上げを停止し、ロボットアーム１７．５を用いたコネクタペグ１８の解放を 行う。そのとき、ラッチ１０は図３に示されているような弛緩した状態（ｒ＋ｌ ａｘｅｄｃｏｎｆｉｇｕＴａｔｉｏｎ）に戻る。弛緩した状態においては垂直本 体２１は若干屈曲して凸状形状になる。このとき、ラッチ１０が図に示されてい るようにロックされた状態で取付けられているときよりも、キャッチ１６は曲線 状のバイト２５の方へより近づいている。垂直本体２１の若干屈曲した形状は、 図１、図２、図４に示されているようなロックされた状態にラッチ１０を維持す るときに助けとなる。

図２に示されているような閉した状態にロックされているラッチ１０を手動で操 作するには、上側タブ１７及び下側タブ２２を端部２０．２３の近くで掴んで圧 縮し、上側タブ１７と下側タブ２２とを、また端部２０と端部２３とを互いの方 へ近付ける。このとき、上側タブ１７及び下側タブ２２の弾力性が保れたまま、 フレキシブルな垂直本体２１が曲がる。次にキャッチ１６のフックが上方へ解放 され、キーパ１４から離れる。そのとき、上側タブ１７及び下側タブ２２への圧 縮を止める。次にラッチ１０は図３に示されている弛緩した状態へ戻る。これと は違って、ある場合にはラッチを手動で操作し、コネクタペグ１８の端部を持ち 上げてラッチを閉したり開いたりしてもよい。いずれの場合においても、ラッチ を開閉するときにシリコンウェハー貯蔵ボックス１１を倒さないように注意しな ければならない。

弛緩した状態においては垂直本体２１は若干屈曲して凸状になり、ラッチ１０が 図２に示されているロックされた状態で取付けられているときよりもキヤ、ソチ １６は曲線状のバイト２５の方へ近づく。垂直本体２１が若干屈曲した形状を有 することは、ラッチ１０を図１、図２、図４に示されているロックされた位置に 維持するときに助けとなる。

ラッチ１０を図２、図３に示されているロックされた状態から解放すると、ラッ チはまず上方へ回転して貯蔵ボックスのカバー１２から離れ、次に、曲線状のバ イト２５の外側表面がベース１３及びラッチマウンティング１５に当接するまで 、ピボットピン２７及びピボット部２６を介して下へ移動して戻る（図２及び図 ３を参照のこと）。曲線状のバイト２５の外側表面及び／あるいはベース１３あ るいはラッチマウンティング１５の外側表面には、う・ソチ１０が解放した状態 、あるいは当接した状態のときのラッチ１０の位置付けを容易にするためにノく ンパが設けられている。

ラッチ１０は、キャッチ１６と上側タブ１７とコネクタペグ１８と垂直本体２１ の重量が、ピボット部２６及びピボット２７を介して、重力の作用を受けて曲線 状のバイト２５を弛緩した状態まで移動させるような構造になっている。この弛 緩した状態において、曲線状のバイト２５はベース１３及びラッチマウンティン グ１５と同一平面接触状態にある。

ロックされた状態（図２を参照のこと）あるいは当接した状態（図３を参照のこ と）のラッチ１０の位置は、コネクタペグ１８に対して二つのプリセット位置を 提供する。コネクタペグに対する二つのプリセット位置は、自動化機械プロセス の一部としてのロボットアームによって、あるいはそれにプログラミングするこ とによって容易に認識することができる。コネクタペグ１８の二つのプリセット 位置によって、自動化プロセスにおけるラッチ１０の解放／ロックの自動操作は 容易になる。ラッチがロックされているとき、コネクタペグ１８はカバー１２と ほぼ水平に、かつその前方に配置される。ラッチ１０が解放されているときには 、コネクタペグ１８は別の位置、すなわちベース１３のラッチマウンティング１ ５とほぼ水平に、かつその前方に配置される。

ピボットピン２７はラッチマウンティング１５の中に設けられたピボット開口部 ２８の中に正確に係合し、それと協働する（図２を参照のこと）。ピボットピン ２７とピボット開口部２８とを連結すると、ラッチ１０とシリコンウェハー貯蔵 ボックス１１との間は回転可能な係合が行われる。ピボット開口部２８は円形で あるか、あるいは鍵穴形状を有し、ピボットピン２７をピボット開口部２８へ連 結できるようになっている。

ある場合にはラッチを変形した方が有用である。例えば、コネクタペグ１８をキ ャッチ部１６０の一部と考えられる垂直本体２１の上部に配置してもよい。

この発明は発明の精神及び本質から逸脱することなく他の形によって実現するこ ともできる。従って、この発明の実施例は単に説明のためのものであり、発明を 制限することはない。この発明の範囲に関しては上述した実施例よりも添付され ている請求の範囲を参照すべきである。

ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、５ 要　約 シリコンウェハー貯蔵ボックスはシリコンウェハーの製造及び輸送のときに機能 的かつ使い勝手のよいラッチによって固定される必要がある。この発明は、手動 操作あるいはロボット操作されるこうした機能的かつ使い勝手のよいラッチに関 するものである。この発明の装置は堅固な上側タブを有する。上側タブは自動化 プロセスのロボットアームと協働するペグを有する。この発明の装置はまた、弾 力性に富んだフレキシブルな底部バイトも有する。この底部バイトは手動操作さ れる水平方向に延びる堅固な下側タブを有する。この発明においては、人又は自 動化プロセスによって便利かつ効率よく操作を行うことが可能である。

国際調査報告　ｏｒＴｚｏｃ、＋ＩＩ／ｎＲＱ＋１

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の部分にはラッチマウンティング部を有し他方の部分にはキーパ部を 有するような二つの部分を有するシリコンウエハー貯蔵ボックスに対する、手動 操作あるいはロボット操作されるラッチであって、水平方向に延びる堅固な上側 タブ部と、水平方向に延びる堅固な下側タブ部を有する弾力性に富んだフレキシ ブルな曲線状バイト部と、 垂直方向に延びる弾力性を有するフレキシブルな細長い本体部分と、を有し、前 記上側タブ部が第１の端部を有し、この第１の端部がキーパ部へ解放可能に取付 けられるキャッチ部を有し、前記水平方向に延びる堅固な上側タブ部が第２の端 部を有し、この第２の端部が細長いコネクタペグを有し、前記曲線状バイトがピ ボット部を有する上側端部を有し、前記ピボット部がボックス上に設けられたラ ッチマウンティング部へ回転可能に連結するためのピボットピンを有し、前記本 体部分が水平方向に延びる上側タブ部と曲線状バイトの間を延びていてこれらと 一体化されて形成されているラッチ。
2. （２）前記上側タブ部と下側タブ部が互いに対向している請求の範囲第１項記載 のラッチ。
3. （３）前記コネクタペグが上側タブ部のキャッチ部と隣接するように配置されて いる請求の範囲第１項記載のラッチ。
4. （４）前記コネクタペグが前記上側タブ部を貫いている請求の範囲第１項記載の ラッチ。
5. （５）一方の部分にはラッチマウンティング部を有し他方の部分にはキーパ部を 有するような二つの部分を有するシリコンウエハー貯蔵ボックスを手動操作及び ロボット操作するための二重の目的を有するラッチであって、キーパ部へ解放可 能に取付けられるキャッチ部と、上端部を有する弾力性に富んだフレキシブルな 曲線状バイト部と、弾力性に富んだフレキシブルな細長い本体部分と、を有し、 前記キャッチ部がキャッチ部をキーパ部から解放するために手動操作あるいはロ ボット操作される細長いコネクタペグ部を有し、前記曲線状バイト部がボックス 上に設けられたラッチマウンティングへ回転可能に連結されるためのピボット部 を有し、前記本体部分がキャッチ部と曲線状バイト部との間を延びていてこれら と一体化されて形成されているラッチ。
6. （６）前記キャッチ部が第１のタブ部を有する請求の範囲第５項記載のラッチ。
7. （７）前記曲線状バイトが第２のタブ部を有する請求の範囲第６項記載のラッチ 。
8. （８）前記第１及び第２のタブ部が互いに対向している請求の範囲第７項記載の ラッチ。
9. （９）前記ピボット部がピボットピンを有する請求の範囲第５項記載のラッチ。
10. （１０）前記コネクタペグ部が細長い形状を有し、また前記キャッチ部から反対 方向に突き出た両端部を有する請求の範囲第５項記載のラッチ。
11. （１１）前記コネクタペグ部がキャッチ部を貫いている請求の範囲第５項記載の ラッチ。
12. （１２）前記キャッチ部がキーパ部と係合するフック形状部を有する請求の範囲 第５項記載のラッチ。
13. （１３）一方の部分にはラッチマウンティング部を有し他方の部分にはキーパ部 を有するような二つの部分を有するシリコンウエハー貯蔵ボックスに対する、手 動操作あるいはロボット操作されるラッチであって、水平方向に延びる堅固な上 側タブ部と、水平方向に延びる堅固な下側タブ部を有する弾力性に富んだフレキ シブルな曲線状バイト部と、 垂直方向に延びる弾力性を有するフレキシブルな細長い本体部分と、を有し、前 記上側タブ部がキャッチ部を有する第１の端部を有し、このキャッチ部がキーパ 部と解放可能に係合するフック形状部を有し、前記水平方向に延びる堅固な上側 タブ部が第２の端部を有し、この第２の端部がキャッチ部に隣接して配置されて いる両端部を有する細長いコネクタペグを有し、前記コネクタペグが上側タブを 貫いており、前記コネクタペグがキャッチ部をキーパ部と係合したりキーパ部か ら解放したりするために手動操作あるいはロボット操作され、前記下側タブが上 側タブと対向しており、前記曲線状バイトがピボット部を有する上端部を有し、 前記ピボット部がボックス上に設けられたラッチマウンティング部と回転可能に 係合させるためのピボットピンを有し、前記本体部分が水平方向に延びる上側タ ブ部と曲線状バイトの間を延びていてこれらと一体化されて形成されているラッ チ。
14. （１４）ボックスの底部にはラッチマウンティング部を有しカバーにはキーパ部 を有するような二つの部分を有するシリコンウエハー貯蔵ボックスに対する、手 動操作あるいはロボット操作されるラッチであって、キーパと係合するキャッチ 部と、 このキャッチ部から下方へ延びる細長い弾力性に富んだフレキシブルなラッチ本 体部分と、 前記ラッチ本体部分からキャッチ部を横切って延びる取付け用バイト部と、を有 し、前記取付け用バイト部がピボットマウンティング部を有し、このピボットマ ウンティング部がボックス上に設けられたラッチマウンティング部へ回転可能に 取付けられているラッチ。
15. （１５）取付け用バイト部が弾力性に富んだフレキシブルな延長部を有し、この 延長部がラッチ本体部分及びピボットマウンティング部へ取付けられ、その間を 延びている請求の範囲第１４項記載のラッチ。
16. （１６）前記ラッチ本体部分の両端に一対の堅いタブが取付けられており、これ らのタブが手動操作を行うために互いに対向する形に配置されている請求の範囲 第１４項記載のラッチ。
17. （１７）前記キャッチ部が細長いコネクタペグ部を有する請求の範囲第１４項記 載のラッチ。
18. （１８）前記コネクタペグがキャッチ部に隣接するように配置されている請求の 範囲第１７項記載のラッチ。
19. （１９）前記コネクタペグがキャッチ部を貫いている請求の範囲第１８項記載の ラッチ。
20. （２０）前記ピボットマウンティング部がピボット部を有する請求の範囲第１４ 項記載のラッチ。
21. （２１）前記ピボット部がラッチマウンティング部を回転可能に連結するための ピボットピンを有する請求の範囲第２０項記載のピボット。
22. （２２）ボックスの底部にはラッチマウンティング部を有しカバーにはキーパ部 を有するような二つの部分を有するシリコンウエハー貯蔵ボックスを手動操作及 びロボット操作するための二重の目的を有するラッチであって、キーパ部へ解放 可能に取付けられるキャッチ部と、上端部を有する弾力性に富んだフレキシブル な曲線状バイト部と、弾力性に富んだフレキシブルな垂直の本体部分と、を有し 、前記キャッチ部がキャッチ部をキーパ部から解放するために手動操作あるいは ロボット操作される細長いコネクタペグを有し、前記曲線状バイト部がピボット 部を有し、このピボット部がバイト部をボックス上に設けられたラッチマウンテ ィングへ回転可能に連結するために使用され、また前記バイト部がそこへ同一平 面接触し、底部のバイト部がロボットによるコネクタペグの操作のためにラッチ の位置付けも行い、前記本体部分がキャッチ部と曲線状バイト部との間を延びて いてこれらと一体化されて形成されているラッチ。
23. （２３）前記キャッチ部が第１のタブ部を有する請求の範囲第２２項記載のラッ チ。
24. （２４）前記曲線状バイト部が第２のタブ部を有する請求の範囲第２３項記載の ラッチ。
25. （２５）前記第１及び第２のタブ部が互いに対向している請求の範囲第２４項記 載のラッチ。
26. （２６）前記コネクタペグがキャッチ部と隣接するように配置されている請求の 範囲第２２項記載のラッチ。
27. （２７）前記コネクタペグが前記キャッチ部を貫いている請求の範囲第２２項記 載のラッチ。