KR100830654B1 - 최소접촉을지닌웨이퍼캐리어 - Google Patents

최소접촉을지닌웨이퍼캐리어

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Abstract

본 발명은 수평으로 축방향으로 배열된 구성에서 웨이퍼를 이송하거나 담지하는 웨이퍼 캐리어에관한 것으로 웨이퍼의 에지부분에 웨이퍼 지지대의 최소 4개의 접점영역을 지닌다. 바람직한 실시예는 웨이퍼 측벽상의 세장된 웨이퍼 가이드에의해 형성된 다수의 슬롯을 지닌 H-바 캐리어이다. 돌출부는 수는 충분하고 가이드의 상부면과 접촉을 하지 않도록 구성되어 있다.

Description

최소접촉을 지닌 웨이퍼 캐리어{omitted}
본원은 1996년 7월 12일 출원한 출원 일련번호 06/678,886의 일부계속출원이다.
본 발명은 반도체 처리장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 반도체 웨이퍼용 캐리어에 관한 것이다.
반도체가 대규모로 되어감에 따라, 즉 단위면적당 회로의 수가 많아짐에 따라, 미립자가 많아진다는 문제가 발생하게 되었다. 회로를 파괴할 수 있는 미립자의 크기가 증가되어 분자크기로 되어가고 있다. 반도체 웨이퍼의 제조, 처리, 이송 및 보관의 모든 단계동안 미립자를 제어해야 한다. 웨이퍼를 캐리어에 끼우고 제거하는동안 그리고 이송 중 캐리어에서의 웨이퍼의 이동으로 인한 입자의 발생은 최소로하거나 방지되어야 한다.
반도체 웨이퍼 주변에서의 정전하의 증가 및 방전이 큰 문제가 될 수 있다. 정전 감쇄능력은 웨이퍼 캐리어에 매우 바람직한 특성이다. 캐리어를 통한 접지통로를 이용함으로써 정전하가 감쇄될 수 있다. 장비에 의한 접촉되거나 웨이퍼와 접촉하거나 작업자에 의해 접촉될 수 있는 부분의 정전하는 이러한 접지통로에 의해 감쇄될 수 있다. 캐리어의 이러한 부분은 웨이퍼 지지대 기둥, 로버트 핸들 및 장비 인터패이스를 포함할 수 있다.
폐쇄형 용기 내에서의 웨이퍼의 가시도는 높은 것이 바람직하고 최종 사용자가 이러한 가시도를 필요로 한다. 용기용 폴리카보네이트와 같은 투명플라스틱은 코스트가 낮지만 이러한 플라스틱은 정전감쇄특성은 물론 내마모성이 바람직하지 않다.
웨이퍼 캐리어의 재료는 이송 중 웨이퍼손상을 방지하기 위해 강성일 필요가 있고 여러 상황에서 크기가 안정적이어야 한다.
입자발생특성이 낮고 크기가 안정적이고 바람직한 물리적인 특성을 지닌 종래의 이상적인 캐리어재료, 예를들면, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)는 투명하지 않고 고가이며 캐리어와 용기와 같은 단일의 크고 복잡한 형상을 성형하기가 곤란하다.
일반적으로는 웨이퍼를 보관하고 이송하는 용기 및 캐리어는 수직평면으로 웨이퍼를 이송하고 캐리어하도록 되어 있었다. 선행기술에 공지된 H바로서의 캐리어는 웨이퍼를 처리하고 끼우고 제거하기 위해 웨이퍼를 운반하는 캐리어를 수평위치로 이송하도록 되어 있다. 수평위치에 있어서의 캐리어는 웨이퍼 슬롯을 형성하고 캐리어의 내측의 길이를 따라 뻗은 리브는 웨이퍼 가이드에 의해 지지된다. 캐리어측은 웨이퍼 에지 외곽을 따르도록 만곡되거나 각이 나있다. 이러한 캐리어는 웨이퍼 에지상 또는 이 웨이퍼에 인접한 두 개의 호(arcs)를 따라 웨이퍼를 접촉하고 지지한다.
추가적으로, 수직 이송위치로부터 수평 끼움-제거 작업위치로의 종래의 캐리어의 이동은 웨이퍼 래틀(rattle), 웨이퍼 이동, 웨이퍼 불안정, 입자 발생 및 웨이퍼 손상을 야기할 수 있다.
산업은 보다큰 웨이퍼, 즉 300mm의 직경을 처리하는 데 점차적으로 이동 중이므로 웨이퍼를 캐리어하는 보다 큰 캐리어 및 용기가 요구된다. 또한 산업은 캐리어 및 용기의 수평 웨이퍼 구성으로 이동하고 있다. 캐리어의 크기가 증가함으로써, 성형 중에 축소 및 휨을 악하시겼다. 특히, 웨이퍼를 캐리어에 끼우고 제거하는 경우에 로버트에 많이 의존하기 때문에 공차가 더욱 악화된다. 필요로 하는 것은 최적으로 비용이 적고, 입자발행이 적으며, 정전감쇄형 캐리어로 이는 웨이퍼를 안정하고 시종일관 확실히 위치할 수 있으며, 웨이퍼에 캐리어의 입자의 이동을 최소로 하는 것이 요구된다.
수평으로 축방향으로 배열된 구성에서 웨이퍼를 이송하거나 담지하는 웨이퍼 용기는 웨이퍼의 에지부분에 웨이퍼 지지대의 최소 4개의 접점 영역을 지닌다. 바람직한 실시예는 제 1 용기 부분과 폐쇄 가능한 도어을 지닌다. 제 1 용기부분은 일체가 된 평면 상부 부분을 지닌 직립 도어 프레임을 지닌 정전감쇄재료의 제 1 성형 부분을 지닌다. 장비 인터패이스을 지닌 일체가 된 바닥 기저부는 도어 프레임으로부터 연장되어 있다. 제 2 성형 부분은 도어 프레임, 평면 상부 부분, 바닥 기저부에 연결된 투명 셸을 지닌다. 분리되어 성형 웨이퍼지지 기둥은 상부 평면 부분과 바닥 지저부분에 연결되어 있고 최소 점 또는 웨이퍼와의 접점을 제공하는 위쪽으로 마주한 돌출부을 지닌 수직으로 배열된 셸을 포함한다. 이 셸은 돌출부에의해 지지될 때 웨이퍼의 앞쪽 또는 뒤쪽으로의 이동을 방지하고 안착 위치 위로 끼워지는 것을 방지하기 위해 웨이퍼 스톱을 포함한다.
제 1 성형부분과 제 2 성형 부분 모두를 맞물리는 사이드 핸들은 성형된 부분을 함께 고정하도록 작동한다. 로버트 핸들은 평평한 상부 부분에 연결되어 있다. 로버트 핸들, 웨이퍼 셸, 사이드 핸들 및 도어 프레임은 장치 인터패이스을 통한 대전 접지 통로를 지닌다.
수평배열로 H-바 캐리어가 웨이퍼의 평면에 위치되는 경우, 웨이퍼가 웨이퍼 가이드 상의 비이드 또는 돌출부에 의해 캐리어와 최소 접촉하도록 부가적인 실시예는 웨이퍼의 상부 측에 부가된 돌출부를 지닌 종래의 H-바 웨이퍼 캐리어이다.
본 발명의 특성과 장점은 웨이퍼 지지대가 캐리어에 의해 최소 고정 웨이퍼 접점이 제공된다는 것이다.
본 발명의 복합식 용기의 또 다른 특성과 장점은 복합 고안으로 인해 웨이퍼 또는 장비와 접촉하는 용기의 부분에 대해 PEEK와 같은 고가의 내마모성 및 정전 감쇄재료와 같은 재료를 이용할 수 있고 용기의 구조적인 지지대에 대해 폴리 카보네이트와 같은 저렴한 투명 플라스틱을 이용할 수 있고 용기의 웨이퍼의 가시도를 이용할 수 있어서 성형 파라미터와 재료선택이 개별적으로 성형 부분에 대해 선택되어 수행을 최적화하가 코스트를 절감한다.
본 발명의 복합식 용기의 실시예의 또 다른 장점과 특성은 복합식구조가 휨과 축소와 같은 대형의 성형 캐리어와 관련한 부정적인 효과를 최소화한다.
본 발명의 복합식 용기의 또 다른 장점과 특성은 모든 중요부분이 캐리어의 장비 인터패이스을 통해 전도적으로 접지되어 있다.
본 발명의 또 다른 장점 과 특성은 웨이퍼가 안정적으로 형성된 셸에 의해 특정의 안착위치에 피동적으로 유지 된다는 것이다.
본 발명의 장점과 특성은 복합식 용기는 러그, 텅, 및 사이드 핸들과 관련된 테브을 이용하여 조립되고 최종적으로 고정될 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점과 특성은 캐리어와의 웨이퍼의 접촉을 최소화함으로써 이러한 미립자의 이송을 최소화하여 돌출부 또는 비드와의 웨이퍼 접촉은 웨이퍼에 미립자가 누적되는 것을 감소할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 특성과 장점은 웨이퍼 가이드의 상측상의 돌출부 또는 연장선이 다향한 구성으로 형성될 수 있다는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예의 또 다른 특성과 장점은 최소점 접촉은 개별적인 웨이퍼의 록킹을 최소화하고 몰딩 시 변경될 수 있음과 동시에, 웨이퍼가 일정하게 유지되고 양의 웨이퍼가 위치 조정된다는 것이다. 유지하려는 임계 크기는 종래의 웨이퍼 가이드상의 접촉 영역의 전체길이에 비해 돌출부의 상부이다.
도1은 장비(22)에 배치된 수평 웨이퍼 캐리어의 바람직한 실시예의 사시도이다. 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5는 또 다른 실시예를 나타낸다. 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼지지 기둥(27)을 포함하는 용기부분(26)와 협조 도어(cooperating door)(28)를 구성한다. 용기부분(26)은 개방된 정면부(30), 좌측부(32), 페쇄된 배면부(34), 우측부(36), 상부(38) 및 저부(40)로 되어 있다. 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4의 실시예는 폐쇄 된 배면부(34), 폐쇄된 좌,우측부로 되어 있다. 도 5의 실시예는 개방형 캐리어로 배면부분이 개방되어 있고 상부와 저부는 웨이퍼지지 기둥에 의해 연결되어 지지되어 있다.
도 1, 도4 및 도 6의 실시예에 나타난 용기 부분(26)는 제 1 성형 부분(50)과 제 2 성형 부분(52)으로 성형될 수 있다. 도 1 및 도 4 또는, 도 2 및 도 3에 나타나있듯이, 단일의 성형부분으로 성형될 수 있다. 도 7 및 도 8에서 분리해서 도시된 제 1 성형부(50)는 장방형의 도어 프레임(56)을 포함하고 이 프레임은 수평상부 프레임부(58), 한 쌍의 직립 수직 프레임부(60, 62) 및 수평하부 프레임부(64)을 지니고 있다. 수평 상부 프레임 부(50) 및 수직 프레임부 (60, 62)은 폐쇄중, 도어를 수용하여 안내하는 각이진 면(66, 68, 70)을 지니고 있다.
수평 하부 프레임부(64)는 도6에 도시된 수평면(72)을 지니고 있다. 각각의 도어 프레임(56)은 각이진 면(66, 68, 70) 및 수평면을 개재하는 도어(28)를 수용해서 개방된 정면부(30)을 폐쇄한다. 도어 프레임 면은 도어(28)로 부터 떼어 낼 수 있게 연장가능한 텅(75)을 수용하는 구멍 및 리세스(73)을 갖는다. 수평상부 부분(74)은 실질적으로 상부 프레임부(58)로부터 뒤쪽으로 연장되어 있다. 운동학적 커플링으로 구성된 장비 인터패이스(82)을 지닌 하부 기저부(76)은 수평 하부 프레임부(64)로부터 뒤쪽으로 연장되어 있다. 수평상부(74)는 수평 에지부(88)을 지니고 직립 수직 프레임 부(60, 62)는 수직 에지부(92, 94)을 지니고 있다. 마찬가지로, 하부 기저부(76)는 저부 수평 에지부(96)을 지닌다. 수평 상부 부분(74)은 핸들이나 로버트 플렌지(100)을 부착하기 위한 맞물림 프렌지(98)을 포함할 수 있다. 도 7에 도시되어 있듯이, 수평 상부 부분(74)은 하부 기저부(76)에 위치한 슬롯 부 재(110, 112)에 대응하는 한 쌍의 슬롯 부재(106, 108)을 형성한다. 상기 슬롯 부재의 크기와 구성은 웨이퍼지지 기둥(27)을 수용하도록 되어 있다. 다수의 세장된 웨이퍼 가이드(120)는 직립 수직 프레임부(60, 62)로 부터 연장되어 있다. 도 4와 도 8에 상세히 도시되어 있듯이, 제 2성형 부분(52)와 연결하고 사이드 핸들(128)을 추가하기 위해 제 1 성형 부분(50)에 추가적인 구성이 부가될 수 있다. 수평 상부 부분(74)으로부터 훅크 된 러그(134)가 연장되어 있고 상기 수평 상부 부분(74)으로 리세스(136)에 끼워진다. 하부 기저 부분(76)에는 리세스(140)을 지닌 테브(138)이 부착되어 있다.
도 9는 투명 플라스틱 셸로 구성된 제 2 성형 부분(52)을 도시한 것으로 이는 U자형상으로 만곡 된 팬넬(150), 위쪽 상부 판넬부(152), 스프레이립(splayed lip)(160) 형상의 에지부분(154), 스프레이 립 형상의 부분(160)을 지닌 수직측 판넬(156, 158), 아래쪽 수평 스프레이 립 형상의 부분(162) 및 바깥쪽으로 연장한 한쌍의 사이드 돌출부(164, 166)을 으로 구성되어 있다.
도 11은 스프레이 립 형상의 부분(162)을 상세히 도시한 것으로 제 1 성형 부분(50)의 에지부분(96)에 연결되어 있다.
도 10은 오른쪽 핸들(128)의 피이스 부분의 사시도이다. 사이드 핸들은 기둥(176, 178)을 경유해 스트립으로 구성된 핸들 베이스(180)에 연결된 파지 부분(174)을 지닌다. 이 스트립은 투명 플라스틱 셸의 만곡 된 상부 에지부분주위를 감싸기 위한 만곡된 부분(184, 186)과 수평 상부(74)에 위치한 러그(134)와 맞물리기위한 사이드 맞물림 부분(194, 196)을 지닌 분지된 Y자 형상의 부분(182)을 지닌다. 사이드 핸들(128)의 수평 상부 단(129, 191)은 수평 상부 부분(74)에 위치한 러그(134)와 맞물리게 하는 사이드 맞물림 부(194, 196)를 가지고 있다. 사이드 핸들(128)의 하단(200)은 제 1 성형 부분(50)의 하부 기저부(76)상의 탭(138)용 수용슬롯(202)을 지닌다. 또한 하단(200)은 투명 플라스틱 셸의 수직측판넬(156)에 돌출부(176)을 맞물려 배면에 고정하기 위해 슬롯(208)을 지닌다.
사이드 핸들(128)은 이 핸들이 도 10에 도시된 형상으로 강력하게 바이어스되도록 탄성적으로 유연한 강성의 플라스틱재료로 되어 있어서 핸들이 스넵되어 캐리어의 좌측부(32), 우측부(36) 및 상부(38)에 고정되어서 제 1 성형 부분(50)과 제 2 성형 부분(52)이 맞물려서 이 조립체를 합게 확고부동하게 지지한다.
도 12, 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16은 두 개의 기본구성으로 도시된 웨이퍼지지 기둥(27)을 도시한다. 도 13은 도 5에 나타난 개방형 캐리어용 웨이퍼지지 기둥을 도시한다. 도 12 및 도 14는 도 1 및 도 4의 캐리어의 실시예에 이용되는 웨이퍼지지 기둥(27)의 구성을 도시한다. 웨이퍼지지 기둥(27)모두는 테브(138) 또는 러그(134)에 의해 각 캐리어에 부착되어 있다. 또 다른 기계적인 패스닝수단을 또한 이용할수 있다. 특히, 도 12, 도 13 및 도 14는 웨이퍼 지지 기둥(27)을 도시한 것으로 수직 지지부재(222)와 배면 웨이퍼 스톱(rear stop)(226)을 지진 배면 포스트(225)에 연결된 다수의 웨이퍼 가이드 또는 셸(220)로 구성되어 있다. 상하 텅 부분 또는 러그(228, 229)는 수직지지 부재(222)로부터 연장되어 대응하는 리세스 또는 슬롯 부재(106, 108, 110, 112)와 고정되어 있다. 웨이퍼지지 기둥(27)의 또다른 구성이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 이들 웨이퍼 지지 기둥(27)은 스크루(231)에 의해 U자형상의 팬넬(150)에 직접 부착되어 있다. 도 2 및 도 3의 웨이퍼지지 기둥(27)은 다수의 개별 웨이퍼 지지대 또는 셸(220)을 지니고 각 셸은 세장된 비드로 구성된 단일의 웨이퍼 맞물림 돌출부(230)을 지닌다. 주지해야할 것은 웨이퍼지지 기둥이 본 발명의 어느 실시예에서는 용기 부분과 일체가될 수 있고 위에서 설명한 많은 장점과 특성을 제공한다.
도 6, 도 14, 도 15 및 도 16은 웨이퍼 지지 기둥(27)의 위치조절과 셸을 위 치를 더 상세히 도시 한다. 각 셸은 캐리어의 반대 측에 대응하는 대향 셸(238)을 지닌다. 대향하는 셸을 지닌 대향하는 웨이퍼 지지 기둥(27)이 개방 정면부분(30)과 도어 프레임(56)에 평행하고 웨이퍼(W)를 끼우고 제거하는 방향(229)에 수직한 웨이퍼을 통해 중앙선에 배치되어 있다. 웨이퍼를 지지하기 위해, 각 대향하는 셸이 웨이퍼직경(D)보다 작게 이격되어 있다. 각 웨이퍼 가이드(120)는 용기의 대향측에서 대향하는 웨이퍼 가이드를 지닌다.
도 6, 도 15 및 도 16을 참고하면, 각 인접한 사이의 웨이퍼 가이드와 캐리어의 내부를 가로지르는 거리간의 공간은 웨이퍼 끼움과 제거 레밸과 웨이퍼 슬롯(224)을 형성한다. 마찬가지로, 수직으로 인접한 웨이퍼지지 셸(220)간의 영역에의해 끼움레벨이 형성된다. 웨이퍼 슬롯은 웨이퍼지지 기둥의 수직지지 부재간의 캐리어를 가로지르는 영역으로 형성된다. 각 셸은 비드로 구성된 한 쌍의 위쪽으로 대면하는 웨이퍼 맞물림 돌출부(230)를 지닌다. 비드는 기본 부재(231)와 같이, 도 14에 도시되어 있는 것과 같은 원통 형상을 하는 너브(nub) 또는 맞물림 돌출부(230)일수 있다. 도 17을 참고하면, 돌출부의 정점(233)에서 최소접점(246) 또는 최소 생략된 방사상으로 지향하는 선 접점(248)을 제공한다. 정점은 에지부분(236)에서 웨이퍼(W)의 하측 또는 하부면(235)와 접촉한다. 도시되어 있듯이, 세장된 비드는 실질적으로 방사상 안쪽으로 연장되어 있다. 도 15에 도시되어 있듯이, 웨이퍼가 웨이퍼 안착위치에 있는 경우 각 웨이퍼 셸은 웨이퍼(W)의 원주형상을 추종하는 수직 접촉면으로 형성된 웨이포 스톱(232)을 정면쪽으로 지닌다. 정면 웨이퍼 스톱(232)는 웨이퍼 끼움과 제거레벨로 연장하지 않지만 웨이퍼 안착위치에 안착된 웨이퍼를 바깥쪽으로 이동하는 것을 방지 한다. 각 대향하는 웨이퍼지지 셸의 대응하는 전방 웨이퍼 스톱간의 거리(D1)는 웨이퍼(W)의 직경(D)보다 작다.
각 지지 셸은 배면 포스트(225)의 부분으로 배면 웨이퍼 스톱(226)을 지닌다. 배면 웨이퍼 스톱은 웨이퍼 슬롯의 뒤쪽으로의 이동을 제한하기 위해 위쪽으로 연장되어 있다. 각 대향하는 웨이퍼 셸의 대응하는 배면 웨이퍼 스톱(226)간의 거리(D2)는 웨이퍼 직경(D)보다 작다. 배면 웨이퍼 스톱(226)은 웨이퍼 슬롯의 수직 높이로 연장한다. 배면 웨이퍼 상부(226)는 도 15 및 도 16에 도시되어 있듯이, 웨이퍼 안착위치(237)로 웨이퍼를 끼울 경우에 웨이퍼를 안내하는 역할을 할 수 있다.
제 1 성형 부분(50)의 부분으로 도시된 위에서 언급한 부품은 단일로 성형될 수 있어서 각각의 기타의 부품과 일체가 된다. 마찬가지로, 투명 플라스틱 셸로 구성된 제 2 성형 부분(52)은 단일로 성형되어 있다. 웨이퍼지지 기둥(27)은 정전 감쇄 및 높은 내마모성의 재료로 되어 있다. 사이드 핸들과 로버트 프렌지는 정전 감쇄 재료로 성형될 수 있다. 정전 감쇄재료로 된 제 1 성형 부분(50)의 경우에는 접지 전도 통로가 로버트식 플랜지에 대해 제공되고, 제 1 성형 부분(50)의 부분이고 장비 상의 접지된 인터패이스을 맞물리는 장비 인터패이스을 통해 로버트 프렌지, 사이드 핸들 및 웨이퍼 셸(220) 및 웨이퍼지지 기둥(27)에 마련된다. 주지해야 할 것은 장비 인터패이스는 예시되어 있듯이, 3개의 구 및 3개의 홈의 운동학적 커플링일수 있거나 도1, 도 4 및 도 5에 도시되어 있듯이, 정전 감쇄 재료로 된 각 부분을 연결하는 종래의 H-바 인터패이스일 수 있고, 도 3에 도시 되어 있듯이, 이 부분은 이 부품에 안정하게 연결된 전도 플라스틱 점퍼(241)에 의해 전도가능하게 접속될 수 있다.
일반적으로 캐리어 또는 부품은 표면저항이 제곱당 105-1012 ohm의 범위에서 정전 감쇄된다고 여겨진다. 접지와 같은 전도 통로 용 재료인 경우에는 저항이 이보다 적은 것이 교려될 수 있다.
도 18은 선행기술의 H-바 웨이퍼 캐리어(280)을 도시한다. 이러한 H-바 캐리어는 장비 또는 기타 표면에 위치될 수 있는 두 개의 위치를 지닌다. 하나의 위치는 웨이퍼가 직립되어 적재되는 배열로서, 이 하나의 위치에서는 이 웨이퍼는 웨이퍼의 축과 축방향으로 수평하게 배열된다. 제 2 위치는 도 1, 도 2 및 도 5의 실시예와 같이, 웨이퍼를 수평으로 위치시킨다. 웨이퍼 캐리어(280)는 상부측(281), 저부측(282), 배면(285), 좌측벽(300) 및 우측벽(400)을 지니다. 저부(282)는 웨이퍼 처리 장비(도시하지 않음)과 인터패이스하는 H형상의 플렌지(284)을 지닌 바닥 또는 단벽(283)을 지닌다.
웨이퍼 캐리어(280)가 도면에서 웨이퍼와 수직 관계로 도시되어 있지만, 바닥 또는 단벽(283)이 수평이고 웨이퍼가 수평이다.
도 19는 캐리어(280)의 좌측벽(300)의 부분을 도시한 것으로, 이 좌측벽이 하나 이상의 웨이퍼의 수평배열을 위해 되시되어 있다. 좌측벽(300)은 다수의 실질적으로 수평인 웨이퍼 슬롯(320)을 형성하기 위해 수평으로 그리고 안쪽으로 연장한 다수의 세장된 웨이퍼 가이드(310)을 도시한다. 또한 웨이퍼 가이드(310)는 웨이퍼 가이드(310)의 길이를 개방 정면부분(301)으로부터 웨이퍼 캐리어(도시하지 않음)로 연장한 정면 에지(312)을 지닌다. 웨이퍼 가이드(310)는 다수의 돌출부 또는 연장부(330.1; 330.2; 330.3; 33-.4; 330.5)을 포함하는 상부측(311)을 지닌다.
도 20- 도 22는 돌출부 또는 연장선(330.1; 330.2; 330.3; 330.4; 3305)을 포함하는 웨이퍼 가이드(310)의 새그먼트의 수직도이다.
도 20A-D는 돌출부 또는 연장선(330.1; 330.2; 330.3; 330.4; 330.5)의 여러 실시예를 도시한 웨이퍼 가이드(310)의 새그먼트의 상면도이다. 도 20A의 경우에 있어서는 돌출부 또는 연장선(330.3)이 정면 에지(313)와 웨이퍼 가이드(310)의 뒤쪽(314)간의 거리에 걸쳐 형성되어 있다. 도면에 도시되어 있듯이, 돌출부 또는 연장선(330.3)이 일반적으로 세장되고 바람직하기로는 웨이퍼 가이드(310)의 정면 에지(313)에 직교하여 돌출부 또는 연장선(330.3)의 수평축(도시 하지 않음)이 웨이퍼 캐리어의 중앙 안쪽으로 지향하다. 도 20B에서, 돌출부 또는 연장선(330.4)이 너브로서 볼록하게 형성되어 있다. 돌출부 또는 연장선(330.4)가 웨이퍼 가이드(310)의 정면 에지(313)와 뒤쪽(314)사이의 중간에 도시했지만, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않으면 돌출부 또는 연장선(330.4)이 정면 에지(313) 또는 뒤쪽(314)중 어느 하나에 더 가깝게 위치될 수 있다. 도 20C에서, 두 개의 돌출부 또는 연장선(330.1 330.2)는 웨이퍼 가이드(310)의 정면 에지로부터 웨이퍼 캐리어의 중앙 쪽으로 연장한 안쪽으로 마주한 축을 따라 서로 인접해 있다. 도 20D는 타원형상의 돌출부 또는 비드(330.5)을 도시한다.
도 21A-D는 웨이퍼 가이드(310)의 정면 에지(313)으로부터 택해졌다. 돌출부 또는 연장선(330.1,; 330.2; 330.3; 330.4; 330.5)은 웨이퍼 가이드(310)의 상부측(311)로부터 돌출되어 있는 반면, 웨이퍼 가이드의 하부측(312)은 일반적으로 평면이다.
돌출부 또는 연장선(330A-D)이 웨이퍼 가이드(310)의 가이드측(311)로부터 다소 가파프게 돌출되게 나타나지만, 이는 본 발명을 설명하는데 더 바람직하다. 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않으면 돌출부 또는 연장선에는 상부측(311)과 돌출부 또는 연장선(330.1; 330.2; 330,3;330.4)간의 원활한 변위가 제공된다는 것을 알수 있다.
도 22A-D는 도 20A-D에 도시된 웨이퍼 가이드(310)의 측면도이다. 돌출부 또는 연장선(330.1; 330.2; 330.3; 330.4, 330.5)는 웨이퍼 가이드(310)의 상부측으로부터 돌출해 있다는 것을 알수 있다. 주지해야할 것은 도 22A는 돌출부 또는 연장선(330.2)이 정면 에지(313)로부터 배면까지 웨이퍼 가이드(310)의 폭을 가로지른다는 면에서 도 22A-D와 다르다.
도 23A, 도 23B, 도 23C 및 도 23D는 H-바형 웨이퍼 캐리어의 단면도로, H-바 단이 수평한 방향에 웨이퍼와 함께 도시되어 있다. 웨이퍼 캐리어의 웨이퍼 슬롯에 웨이퍼가 있는 동안, 웨이퍼가 돌출부(330.3)에 의해 독자적으로 지지되는 특성을 도시한다. 다시 말해, 웨이퍼가 수평위치로 웨이퍼 셸 또는 가이드(310)에 위치하는 모든 위치에서, 위쪽으로 연장한 돌출부(330.3)에 의해 상기 웨이퍼가 독자적으로 지지되어 웨이퍼 캐리어와의 접촉을 최소로 한다. 웨이퍼 가이드상의 돌출부간의 공간은 모든 이러한 위치를 통해 연속적인 지지대를 제공하기 위해 가변한다는 것을 알수 있다. 이러한 돌출부(330.3)의 공간은 돌출부의 특정 구성과 합께 웨이퍼 캐리어와 웨이퍼의 상대 크기에 의존한다. 즉, 도 19에 도시되어 있듯이, 너브(330.4)로 돌출부가 구성되고 웨이퍼 가이드의 내부 정면 에지(313)으로부터의거리가 변위된 위치에서 돌출부가 웨이퍼 가이드의 전체 폭을 연장하는 세장된 비드(330.3)인 곳에서보다 더 많은 이러한 너브가 필요하게 된다.
도 24는 도 24D의 선(24-24)을 택한 웨이퍼 H-바 형 웨이퍼 캐리어의 단면도이고 웨이퍼(290)과 웨이퍼 가이드(310)과의 맞물림을 도시 한다. 돌출부(330.3)의 상면(352)는 도 19 및 도 21A-D 및 도 22A-D에 일반적으로 도시되어 있듯이, 원만하게 되어 있다. 각 쌍의 인접 웨이퍼 가이드는 웨이퍼(290)을 끼우고 제거하고 배치하는 슬롯(354)을 형성한다. 각 쌍의 웨이퍼 가이드의 중간에는 각 웨이퍼 슬롯(354)에 형성딘 웨이퍼 플렛(356)이 있다. 대향하는 웨이퍼 플렛사이의 영역은 웨이퍼가 캐리어의 중앙에 있는 한, 웨이퍼 가이드와 접촉하지 않고 웨이퍼가 캐리어로 및 밖으로 이동뒤는 끼움 및 수축레벨 또는 영역을 형성한다. 주지해야 할 것은 도 24에 도시되어 있듯이, 웨이퍼 가이드의 상면(352)이 안착된 웨이퍼(290)의 평면으로부터 약간 기울어져 있고 하면(360)은 웨이퍼(290)의 수평면으로부터 다수 큰 각으로 기울어져 있다. 경사진 상면(352)과 웨이퍼(290)가 웨이퍼의 하부 모퉁이(357)에서 돌출부(330.3)상의 제한된 점(364)에서 맞물림이 이루어 진다.
상면(352)이 안착위치에서 웨이퍼의 평면에 평행한 경우에는 맞물림이 다소 제한된 새그먼트 영역에서 이루어진다. 도 24는 끼움과 제거 중 및 돌출부(330.3)에 안착될 때, 웨이퍼가 돌출부의 두께로 웨이퍼 가이드의 상부측(311)과 분리된다. 따라서, 가이드의 상기 상측(311)위의 입자가 접촉되지 않아서 일반적으로 상기 웨이퍼(290)에 부착되지 않는다.
도 25, 도 26 및 도 27은 3개의 상이한 용기를 도시한 것으로 이들 모두는 선행기술에 공지되어 있고 H-바 캐리어와 연계해서 이용된다. 도 25는 바닥측(380)이 H-바 캐리어에 위치한 제거 가능한 도어를 포함하는 SMIF 포드(378)식 캐리어를 도시한다. 도 26은 제거 가능한 H-바 캐리어(280)을 지닌 개방 정면부(356)을 폐쇄하는 도어(382)을 지닌 이송식 모듈(381)을 도시한다. 도 27은 H-바식 캐리어을 담지하여 이송하는 박스(389)을 도시한다. 이로한 모든 용기는 분리식 H-바 캐리어로부터 웨이퍼를 제거하기위해 개방할 수 있고 이모드는 H-바 캐리어의 웨이퍼 가이드상의 최소 접촉특성을 이용하는데 바람직하다.
본 발명은 본 발명의 정신과 속성에서 벗어나지 않으면 기타의 특정 방식으로 구현될수 있어서 본 실시예를 예시적이지 제한적이지 않은 것으로 간주하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특성과 장점은 웨이퍼 지지대가 캐리어에 의해 최소 고정 웨이퍼 접점이 제공된다는 것이다.
본 발명의 복합식 용기의 또 다른 특성과 장점은 복합 고안으로 인해 웨이퍼 또는 장비와 접촉하는 용기의 부분에 대해 PEEK와 같은 고가의 내마모성 및 정전 감쇄재료와 같은 재료를 이용할 수 있고 용기의 구조적인 지지대에 대해 폴리 카보네이트와 같은 저렴한 투명 플라스틱을 이용할 수 있고 용기의 웨이퍼의 가시도를 이용할 수 있어서 성형 파라미터와 재료선택이 개별적으로 성형된 부분에 대해 선택되어 성능이 좋아지기 때문에 비용이 절감된다.
본 발명의 복합식 용기의 실시예의 또 다른 장점과 특성은 복합식구조가 휨과 줄임과 같은 대형의 성형 캐리어와 관련한 부정적인 효과를 최소화한다.
본 발명의 복합식 용기의 또다른 장점과 특성은 모든 중요부분이 캐리어의 장비 인터패이스을 통해 전도적으로 접지되어 있다.
본 발명의 또다른 장점 과 특성은 웨이퍼가 안정적으로 형성된 셸에 의해 특정의 안착위치에 피동적으로 유지 된다는 것이다.
본 발명의 장점과 특성은 복합식 용기는 러그, 텅, 및 사이드 핸들과 관련된 테브을 이용하여 조립되고 최종적으로 고정될 수 있다는 것이다.
본 발명의 또다른 장점 과 특성은 캐리어와의 웨이퍼의 접촉을 최소화함으로써 이러한 미립자의 이송을 최소화하여 돌출부 또는 비드와의 웨이퍼 접촉은 웨이퍼에 미립자가 누적되는 것을 감소할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 특성과 장점은 웨이퍼 가이드의 상측상의 돌출부 또는 연장선이 다향한 구성으로 형성될 수 있다는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예의 또 다른 특성과 장점은 최소점 접촉은 개별적인 웨이퍼의 록킹을 최소화하고 몰딩시 변경될 수 있음과 동시에 웨이퍼가 일정하게 유지되고 양의 웨이퍼가 위치조정된다는 것이다. 유지하려는 임계 크기는 종래의 웨이퍼 가이드 상의 접촉영역의 전체길이에 비해 돌출부의 상부이다.
도 1은 래치가능한 문을 지닌 복합 웨이퍼 용기의 확대 사시도.
도 2는 U자 형상의 투명한 셸에 부착된 3개의 웨이퍼 지지대 기둥을 지닌 웨이퍼 용기의 정면 사시도.
도 3은 장비 인터패이스을 통한 접지 통로을 제공하는 플라스틱 점퍼(jumper)를 지닌 도 2의 캐리어와 유사한 캐리어의 배면 사시도.
도 4는 사이드 핸들, 로버트 플렌지 및 래치된 도어을 지닌 복합식 용기의 정면 사시도.
도 5는 본 발명의 개방형 웨이퍼 캐리어의 정면 사시도.
도 6은 캐리어의 단면도.
도 7은 웨이퍼 캐리어의 제 1 성형 부분의 일 실시예의 정면 사시도.
도 8은 웨이퍼 캐리어의 일실시예의 제 1 성형 부분의 배면 사시도.
도 9는 웨이퍼 캐리어의 일실시의 셸 또는 제 2 성형 부분의 정면 사시도.
도 10은 복합식 캐리어의 사이드 핸들의 사시도.
도 11은 제 1 성형 부분과 제 2 성형 부분간의 연결의 상세한 단면도.
도 12는 웨이퍼 캐리어의 웨이퍼지지 기둥의 사시도.
도 13은 도 5의 캐리어의 웨이퍼지지 기둥의 사시도.
도 14는 웨이퍼 지지 기둥 부분의 상세한 사시도.
도 15는 웨이퍼 캐리어의 단면도.
도 16은 도 15의 선(16-16)에서 본 단면도.
도 17은 최소점 웨이퍼 접점과 지지대를 도시한 웨이퍼의 에지부분의 평면도.
도 18은 선행기술의 웨이퍼 캐리어의 사시도.
도 19는 도 18에 도시된 웨이퍼 캐리어의 측벽의 좌측 웨이퍼 가이드의 사시도.
도 20A-D는 본 발명의 여러 실시예를 도시한 웨이퍼 가이드의 상부 측의 상 평면도.
도21A-D는 도20A-D의 웨이퍼 가이드의 정면도.
도 22A-D는 도 20A-D 및 도 21A-D의 웨이퍼 가이드의 측면도.
도 23A-D는 끼움 철회 위치에서 웨이퍼지지 기둥를 도시한 H-바 웨이퍼 캐리어로부터의 단면도.
도 24는 도 23D의 선(24-24)에서 본 단면도.
도 25 내지 도 27은 H-바 캐리어와 연계에서 이용되는 종래의 상이한 용기를 도시한 도면.

Claims (13)

  1. 웨이퍼(w)는 하부면(235)를 지니고, 캐리어는 개방된 정면부(30), 좌측부(32), 우측부(36), 상부(38) 및 저부(40)를 가지며, 직립 축에 수평으로 지향하는 원형의 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 캐리어에 있어서,
    웨이퍼 캐리어는,
    각각의 좌측부 및 우측부를 따라 수직으로 배열되고 수평으로 연장한 세장된다수의 웨이퍼 가이드(310)는 웨이퍼를 수용하기 위해 다수의 슬롯(320, 354)를 형성하고, 각각의 웨이퍼 가이드는 개방된 정면부에 인접하여 웨이퍼 끼움 방향에 평행한 선형부를 지니며, 각각의 웨이퍼 가이드는 각각의 웨이퍼 가이드가 배면(34)에 접근함에 따라 안쪽을 덮는 커버 부분(289)을 가지며, 각각의 커버 부분(289)은 각각의 선형부분과 접촉하고 있으며, 이 웨이퍼 가이드는 상부측(311)을 가지며, 웨이퍼 가이드는 각각의 돌출부에 있어서의 웨이퍼의 저면과 방사상으로 연장한 선 접촉(248) 또는 점접촉(246) 중 어느 하나를 위해 상기 상부측으로부터 위쪽으로 연장하는 방사상으로 향하는 둥근 세장된 다수의 돌출부(330.3)를 포함하며, 각각의 슬롯은 웨이퍼에 대해 끼움레벨 및 안착레벨을 더 가져서, 웨이퍼가 개방된 정면을 통해 캐리어에 끼움레벨로 끼워져서 하강하여 안착위치에서의 안착레벨로 위쪽으로 연장한 돌출부에 안착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어(280).
  2. 제 1항에 있어서,
    배면(34)을 더 포함하며 저부는 H-바로 구성된 장치 인터패이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  3. 제 1항에 있어서,
    각각의 웨이퍼 가이드(220, 310)의 상측에 돌출부(330.3)가 형성되어 있으며, 웨이퍼(w)가 웨이퍼 가이드상의 웨이퍼 슬롯에 수평방향으로 안착되는 모든 위치에서 이 웨이퍼는 안착위치에 있을 때 웨이퍼(w)의 하면에서 위쪽으로 연장한 돌출부에 의해 독자적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  4. 제 1항에 있어서,
    각각의 웨이퍼 가이드의 상부측으로 부터 위쪽으로 연장한 둥굴게 방사상으로 연장하여 세장된 두개 이상의 돌출부가 웨이퍼 평면에 대해 각이 진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  5. 제 4항에 있어서,
    각각의 웨이퍼 가이드는 각각의 슬롯에서 웨이퍼의 상면과 대면하는 저면을 가지며, 상면은 상부측의 각보다 크게 웨이퍼 평면으로부터 각이 진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  6. 웨이퍼(w)를 끼우고 제거하기 위한 개방된 정면부(30), 배면(285, 34), 상부(281,38), H-바 플랜지를 갖는 저부(282, 40), 좌측벽(300) 및 우측벽(400)을 지니며, 다수의 웨이퍼를 유지하는 형태의 웨이퍼 캐리어에 있어서,
    각각의 좌측벽과 우측벽은 다수의 웨이퍼 슬롯(320)을 형성하는 평행하게 세장되어 안쪽으로 향하는 수평의 웨이퍼 가이드(310)를 가지며, 이 다수의 웨이퍼 가이드(310)는 상부측(311) 및 하부측(312)을 지니며, 선형부분은 웨이퍼 끼움 방향에 평행하며, 각각의 웨이퍼 가이드는 웨이퍼 가이드가 배면(258, 34)에 접근함에 따라 안쪽을 덮는 커버부분을 더 가지며, 각각의 커버부분은 각각의 선형부분과 접촉하고 있으며, 다수의 둥근 볼록한 돌출부(330.1, 330.2, 330,3, 330 4, 330.5)는 웨이퍼를 웨이퍼가이드와의 최소접촉으로 지지하기 위해 각각의 웨이퍼 가이드(310)의 상부측(311)으로부터 위쪽으로 돌출한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  7. 제 6항에 있어서,
    캐리어는 일체적으로 성형된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  8. 제 6항에 있어서,
    웨이퍼 캐리어는 정전 감쇄 재료로 일체적으로 성형된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  9. 제 6항에 있어서,
    돌출부(330.3)는 세장되어 웨이퍼 캐리어의 방사상 안쪽으로 향하여 각각의 돌출부가 웨이퍼와의 최소 선 접촉을 제공하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  10. 웨이퍼를 끼우고 제거하기 위한 개방된 정면부(30), 배면(285, 34), 상부(281,38), 저부(282, 40), 좌측부 및 우측부를 지니며, 다수의 웨이퍼를 지지하기 위한 형태의 웨이퍼 용기에 있어서,
    각각의 좌측부와 우측부는 다수의 웨이퍼 슬롯을 형성하는 평행하고 세장되어 안쪽으로 향하는 수평의 다수의 웨이퍼 가이드(310)를 가지며, 다수의 웨이퍼 가이드는 상측부(311)와 하측부(312)를 가지며, 각각의 웨이퍼 가이드의 상부측은 수평으로 부터 각이 져 있으며, 둥굴고 세장되어 방사상으로 연장하는 두개 이상의 돌출부(330.3)는 웨이퍼 가이드와의 최소접촉으로 웨이퍼를 지지하기 위해 각각의 웨이퍼 가이드의 상측부(311)로부터 위쪽으로 돌출하며, 각각의 둥근 돌출부는 웨이퍼 에지 부분(236)에서 웨이퍼와의 접촉을 위해 정점(233)을 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기.
  11. 제 10항에 있어서,
    웨이퍼 용기는 개방된 배면(285, 34)를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기.
  12. 제10항에 있어서,
    용기는 정전 감쇄 재료로 일체적으로 성형된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기.
  13. 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼를 끼우고 제거하기 위한 개방된 정면(30), 배면(285, 34), 상부(281, 38), H-바 플랜지를 포함하는 장치 인터패이스를 갖는 저부(282, 40), 좌측 벽(300) 및 우측 벽(4000)을 가지며,
    각각의 좌측 벽 및 우측 벽은 다수의 웨이퍼 슬롯(320)을 형성하는 다수의 웨이퍼 가이드(310)를 가지며, 각각의 웨이퍼 가이드(310)는 웨이퍼 끼움방향에 평행한 선형부분을 지니며, 각각의 웨이퍼 가이드는 각각의 웨이퍼 가이드(310)가 배면(285,34)에 접근함에 따라 안쪽을 덮는 커버부(289)를 지니며, 각각의 커버부(289)는 각각의 선형 부분과 접촉하며, 다수의 웨이퍼 가이드는 상부측(311)과 하부측(312)을 가지며, 이 다수의 웨이퍼를 유지하는 형태의 웨이퍼 캐리어에 있어서,
    둥굴게 방사상으로 연장한 세장된 다수의 돌출부를 가지며, 각각의 돌출부는 각각의 웨이퍼 가이드의 상측부에 정점(233)을 가지며, 웨이퍼가 웨이퍼 가이드상의 웨이퍼 슬롯에 수평위치로 안착되는 모든 위치에서 이 웨이퍼가 안착위치에 있을 때 위쪽으로 연장하는 돌출부에 의해 독립적으로 지지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
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