KR100927923B1 - 도어에 의해 구현되는 접지 경로를 포함하는 전방 개방웨이퍼 캐리어 - Google Patents

Abstract

주로 플라스틱으로 형성되고 수납부(20) 및 도어(24)를 포함하는 전방 개방 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼(22)에 대한 접지 경로를 구비한다. 상기 접지 경로는 도어(24)에 의해 구현된다. 베이스 "접지"는 캐리어가 착좌되는 기계 인터페이스에 제공되거나, 또는 도어(24)를 파지, 작동 및 이동시키는 로봇식 아암을 통해 제공될 수도 있다.

접지, 수납부, 도어, 웨이퍼, 캐리어, 접지 경로, 인터페이스, 아암, 경로

Description

도어에 의해 구현되는 접지 경로를 포함하는 전방 개방 웨이퍼 캐리어{FRONT OPENING WAFER CARRIER WITH PATH TO GROUND EFFECTUATED BY DOOR}

본 출원은 2001년 11월 27일에 출원되고 여기에 참조로 병합된 미국 가출원 제60/333,682호를 우선권 주장한다.

본 발명은 웨이퍼 캐리어에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 분리 가능한 도어를 구비하는 전방 개방 웨이퍼 캐리어에 관한 것이다.

웨이퍼 디스크를 집적 회로 칩으로 처리하는 것은 디스크가 반복적으로 처리, 저장 및 운반되는 수 개의 단계를 종종 포함한다. 디스크의 정밀한 특성 및 그 극단적 가치로 인해, 이들이 그 공정에 걸쳐 적절히 보호되는 것은 중요하다. 웨이퍼 캐리어의 일 목적은 이러한 보호를 제공하는 것이다. 반도체 웨이퍼 또는 자기 디스크의 처리 중, 미립자의 존재 또는 발생은 매우 중대한 오염 문제를 발생시킨다. 오염은 반도체 산업에서 단일의 가장 큰 생산 손실 원인으로 간주된다. 집적 회로의 크기가 계속해서 감소됨에 따라, 집적 회로를 오염시킬 수 있는 입자의 크기도 더 작아져서, 오염 물질의 최소화를 더욱 중요하게 한다.

웨이퍼 중간 처리 단계들을 수용하는 수납부로 형성된 웨이퍼 캐리어는 일반적으로, 복수의 플라스틱 부품을 서로 조립하여 형성된다. 보다 큰 웨이퍼, 즉 300 mm 웨이퍼용으로서 업계에서 인정받는 구조는, 동적 커플링으로 형성된 하부 기계 인터페이스를 구비한 수납부, 도어에 의해 밀폐 가능한 개방 전방부, 및 수납부의 내부 측면 상의 적층 웨이퍼 선반을 구비하는 것이다. 한 쌍의 래칭 기구를 구비한 도어는 개방 전방부를 밀봉식 폐쇄하고, 일반적으로, 수납부의 웨이퍼의 전향 에지와 접촉하여 제한하는 웨이퍼 제한부를 구비한다.

반도체 업계에서 사용되는 종래의 캐리어는 정전하를 발생 및 보유할 수도 있다. 캐리어상에 정전 형성이 이루어지면 반도체 처리 설비가 자동 정지되게 된다. 정전하를 제어하도록 정전 소산(dissipative) 특성을 갖는 캐리어를 구비하는 것이 바람직하다.

대전된 플라스틱 부분이 상당히 다른 전위의 전자 장치 또는 처리 설비와 접촉하게 되면 이는 정전 방전(ESD)으로 알려진 손상 현상 시 방전될 수도 있는 정전하의 바람직하지 않은 영향이 나타난다. 이러한 방전은 웨이퍼를 반도체로 처리하는 동안 치명적일 수도 있다. 이러한 방전의 발생을 최소화하기 위해 웨이퍼의 접지를 제공하는 수단이 공지되어 있다. 예를 들면 니세쓰에게 허여되고 본 발명의 소유자가 소유한 미국 특허 제5,711,082호가 참조된다.

입자 형태의 오염 물질은 웨이퍼 또는 디스크, 캐리어 커버 또는 수납부, 저장 래크, 다른 캐리어, 또는 처리 설비에 의해 캐리어를 마찰시키거나 문지르는 것과 같은 마모에 의해 발생될 수도 있다. 웨이퍼로부터 오염 물질을 멀리하는 것이 중요하다. 웨이퍼 캐리어 수납부의 폴리카보네이트 플라스틱 쉘이 약간의 음전하를 자연적 구비하는 것으로 알려져 있다. 웨이퍼 선반 및 이에 따른 수납부내의 웨이퍼의 접지는 웨이퍼가 전기 전하를 갖지 않게 할 수 있어, 입자들이 웨이퍼보다는 플라스틱 수납부에 부착되게 한다. 그레거슨, 갤라어 및 와이즈만에게 허여되고 본 발명의 소유자가 소유하는 미국 특허 제5,944,194호가 참조된다. 제5,711,082호 및 제5,944,194호 특허는 여기에 참조로 병합된다. 이러한 참조 문헌들은 웨이퍼 캐리어의 구성 및 구조 뿐만 아니라 배경 정보를 제공하며, 종래 접지 경로 제공 수단을 예시한다.

주로 플라스틱으로 형성되고 수납부 및 도어를 포함하는 전방 개방 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼에 대한 접지 경로를 구비하며, 이는 도어에 의해 구현된다. 베이스 "접지"는 캐리어가 착좌되는 기계 인터페이스에 제공되거나, 또는 도어를 파지, 작동 및 이동시키는 로봇식 아암을 통해 제공될 수도 있다. 접지 경로용 수 개의 대안적 경로들은 이하를 포함한다.

1) 도어를 작동하는 로봇식 아암, 예를 들면, 상기 아암의 키이 수용부로부터, 래칭 기구와 같은 도어의 도전성 부품을 통해, 웨이퍼를 결합하기 위해 도어에 장착된 도전성 웨이퍼 제한부로의 경로.

2) 캐리어가 착좌되는 기계 인터페이스로부터, 도어가 캐리어상의 위치로 이동될 때 도어의 일부와 접촉되는 도전성 도어 접촉부, 도어상의 도전성 웨이퍼 제한부로의 경로.

3) 캐리어가 착좌되는 기계 인터페이스로부터, 수납부내에 부착된 이동 가능한 도전성 능동 웨이퍼 제한부, 웨이퍼로의 경로.

4) 도어를 작동하는 로봇식 아암, 예를 들면, 상기 아암의 키이 삽입부로부터, 래칭 기구와 같은 도어의 도전성 부품을 통해, 도어로부터 수납부내에 장착된 능동 웨이퍼 제한부로 연장되는 도전성 접촉부로의 경로. 능동 웨이퍼 제한부는 고정된 도전성 접촉부, 또는 도어의 래칭 기구에 의해 작동되는 능동 접촉부에 의해 작동될 수도 있다.

도전성 부품은 예를 들면, 탄소 섬유 또는 분말 충전 중합체, 금속 합성물, 도전성 막 코팅 세라믹, 또는 도전성 막 삽입 성형된 중합체 부품으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 양호한 실시예의 목적 및 장점은 웨이퍼용 접지 경로가 도어를 통해 형성되는 것이다.

본 발명의 양호한 실시예의 목적 및 장점은 웨이퍼가 웨이퍼 제한부와 접촉되기 전에 도어용 접지 경로가 형성되어 도어와 웨이퍼 사이의 전위에 의해 정전 방전이 발생할 가능성을 최소화시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 양호한 실시예의 목적 및 장점은 도어상에 장착된 쿠션이 웨이퍼와 접촉되기 전에 도어와 웨이퍼 사이의 전위가 제거되는 것이다.

본 발명의 양호한 실시예의 목적 및 장점은 대안적 또는 추가적 접지 경로가 제공되는 것이다. 종래의 접지 경로 회로는 웨이퍼로부터 웨이퍼 지지 선반의 칼럼을 통해 접지 설비 또는 지지 베이스와의 접촉을 통해 접지되는 하부 기계 인터페이스로 이루어진다. 대안적인 회로는 상술한 바와 같다. 이들은 종래의 경로를 대신하거나 또는 보완할 수도 있으며, 또한, 도어의 웨이퍼 접촉 부품에 의한 전위를 제거한다.

도1은 본 명세서의 본 발명에 따른 전방 개방 웨이퍼 용기 캐리어의 사시도이다.

도2는 본 명세서의 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어의 도어의 사시도이다.

도3은 접지 경로를 제공하는 삽입 성형된 구획부를 예시하는 래치 기구 구획부가 노출된 도어 하우징의 사시도이다.

도4는 래치 기구가 노출된 본 명세서의 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어의 수납부의 분해도이다.

도5는 본 명세서에 예시된 도어용으로 적합한 래칭 기구 및 키이의 부품의 사시도이다.

도6은 본 명세서의 본 발명의 실시예를 예시하며 일부가 절결된 웨이퍼 캐리어의 수납부 및 도어의 사시도이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예를 예시하는 웨이퍼 캐리어의 일부의 평면 단면도이다.

도8은 본 명세서의 본 발명에 따른 도7의 웨이퍼 캐리어의 수납부의 일부가 절결된 사시도이다.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어가 도시되고, 웨이퍼(22)를 수용하는 수납부(20), 및 도어(24)를 주로 포함한다. 수납부는 로봇 식 상승 플랜지(29)를 갖는 상단(28), 기계 인터페이스 피이스(32)를 갖는 바닥(30), 한 쌍의 측면(34, 36), 측면 핸들(40), 도어 프레임(44), 개방 전방(46), 및 개방 내부(48)를 포함한다. 도어는 외측 표면(56), 및 내측 표면(58), 웨이퍼 제한부(60), 래치 구획부(64, 66) 및 키이 슬롯(68, 70)을 포함한다. 도어를 결합하기 위한 키이를 갖는 로봇식 아암(69)이 점선으로 도시된다. 웨이퍼 제한부는 도어에 장착될 때 수동형, 즉, 도어 상에 고정될 수 있거나, 또는 여기에 참조로 병합된 제5,711,427호에 도시된 바와 같이 능동형일 수도 있다.

도3, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼로부터의 접지 경로는 도어 래칭 기구(71) 및 웨이퍼 제한부를 통해 구현될 수 있다. 여기서 사용될 때, "도전성 정전 소산 중합체(conductive and static dissipative polymer)"는 약 스퀘어 이하, 양호하게는 스퀘어 당 10⁸ 옴 이하의 표면 저항을 갖는 중합체를 의미한다. 적당한 비표면 저항은 부품 및 접지 경로 회로에 따라 변할 수도 있다. 도전성 플라스틱 피이스(74, 76)는 웨이퍼 제한부에 대해 기구로부터 장착 리셉터클(84)로 도전성 경로를 제공하도록 도어 하우징(77)내로 삽입 성형될 수도 있다. 웨이퍼 제한부는 도전성 재료, 양호하게는 PEEK와 같은 탄소 충전 중합체로 형성된다. 도전성 플라스틱 피이스(74, 76)의 삽입 성형은 1999년 5월 25일 출원되고 본 발명의 소유자가 소유한 미국 특허 출원 제09/317,989호에 도시된 바와 같은 강성 피이스의 삽입 성형에 의해 달성될 수도 있다. 상기 출원은 여기에 참조로 병합된다. 또한, 삽입 성형된 플라스틱 도전성 막은 점선으로 도시된 접지 경로(80)를 형성하도록 도어의 부품 상에 사용될 수도 있다. 2001년 11월 27일 출원되고 발명의 명칭이 "정전기 소산을 제공하기 위한 중합체 막 삽입 성형"이고 본 발명의 소유자가 소유하고 있으며 여기에 참조로 병합된 미국 가특허 출원 제60/333,686호가 참조된다. 도어 래칭 기구(71)는 캠 형성 허브(91), 및 도어 하우징의 구멍(100)이 연장되는 래칭부(98, 99)를 갖는 한 쌍의 링크 아암(93, 94)을 포함한다. 일반적으로, 캠 형성 허브는 정전 소산 특성을 제공하도록 탄소 충전재를 갖는 플라스틱으로 성형되고, 캠 형성 허브 상에서 캠 종동기(107)에 의해 결합된 한 쌍의 캠 표면(104)을 갖는다. 또한, 캠 형성 허브(91)는, 본 발명의 이 실시예에 따라 접지되고 로봇식 작동 아암의 일부인 키이(118)를 수용하는 키이 구멍(110)을 포함한다. 따라서, 이 실시예에서, 접지 키이(118)는 키이 구멍(110) 내로 삽입되고 도전성 캠 형성 허브와 접촉된다. 캠 형성 허브는 도어 하우징의 도전성 피이스의 일부인 돌기(113) 상에서 회전 및 접촉된다. 도전성 웨이퍼 리테이너는 도어 하우징의 도전성 피이스 또는 도전성 장착 리셉터클(84)과 직접 접촉될 수도 있다. 도어가 로봇식 아암에 의해 수납부 상에 위치되면 래칭 기구는 키이에 의해 접지되고, 웨이퍼 제한부가 웨이퍼와 접촉되면 접지 경로가 제공된다. 다른 실시예에서, 도어 하우징은 도전성 피이스를 제거하는 도전성 플라스틱으로 제작될 수도 있다.

도6을 참조하면, 도어에 의해 구현되는 접지 경로를 제공하는 다른 수단이 도시된다. 이 실시예에서, 기계 인터페이스 피이스(32)가 도전성 플라스틱으로 형성되고, 이 실시예에는 도시되어 있지 않지만 상기 피이스에 동적 커플링을 형성하는 세 개의 슬롯을 갖는다. 아암으로 구성된 도전성 도어 접촉 피이스(190)가 인 터페이스 피이스로부터 연장되고, 도어가 수납부 상으로 폐쇄될 때 도어와 접촉되도록 적절히 위치된다. 양호한 실시예에서, 아암은 또한 도전성 플라스틱으로 형성된 웨이퍼 제한부와 직접 접촉될 수도 있다. 관련 실시예에서, 도전성 플라스틱 아암은 도어로부터 연장되어, 웨이퍼 제한부에 도전성 연결되고, 도어가 폐쇄될 때 접지 기계 인터페이스 피이스와 접촉될 수도 있다. 이 실시예에서 아암은 구부려질(angled) 수도 있고, 각 부품과의 결합 중 그리고 각 부품과의 결합 후 절곡을 용이하게 하도록 얇은 길다란 부분을 포함한다. 다른 실시예는 만곡된 압축성 스프링 부분을 포함할 수도 있다. 따라서, 이 실시예에서, 접지 경로 도전성 회로는 용기가 위치되어 있는 설비 또는 장치 상에 접지된 기계 인터페이스로부터 구현된다. 접지 경로 회로는 아암으로 형성된 용기-도어 브릿지 부품을 통해 기계 인터페이스로부터 도어로 연장되고, 그 다음, 웨이퍼 제한부로 연장된다. 양호하게는 용기-도어 브릿지 부품은 웨이퍼 제한부가 웨이퍼와 접촉되기 전에 도어와 수납부 사이에서 연결을 이룬다.

도7 및 도8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 이 실시예에서, 수납부는, 수납부에 선회(pivot)식 부착되고 선회식 길다란 웨이퍼 접촉 부재(194)로 형성된 이동 가능한 웨이퍼 제한부 기구를 포함한다. 웨이퍼 접촉 부재 또는 웨이퍼 제한부는 도8에 도시된 바와 같이 웨이퍼 결합부(196)를 웨이퍼와 제한 및 도전성 접촉시키도록 선회된다. 웨이퍼 제한부의 선회 작용은 도어로부터 연장되는 작동 부재(198)에 의해 구현되고, 도전성 길다란 웨이퍼 접촉 부재는 웨이퍼 수납부의 바닥 상에서 적합한 접지 지지부 상의 구멍(202)에 결합된 도전성 핀(201) 주위로 회전된다. 유사한 핀 수용 구멍이 웨이퍼 수납부의 상단에 존재할 수도 있다. 웨이퍼 제한부의 구조에 따라, 작동 부재는 단순히 도어를 폐쇄함으로써 웨이퍼 제한부를 작동하도록 수동적일 수 있거나, 또는 래칭 기구(199)의 작동에 의해 작동되도록 능동적일 수 있다. 도어가 폐쇄 위치로 이동되면, 도어 작동 부재(198)는 작동 부재와 결합되어 웨이퍼 스택과의 접촉 및 제한 위치로 이동시킨다. 이 실시예에서, 다른 도어 웨이퍼 제한부(204)가 사용되거나 또는 사용되지 않을 수도 있다. 사용된다면, 도어 웨이퍼 제한부는 접지 길다란 웨이퍼 접촉 부재를 결합하는 작동 부재에 의해 접지될 수도 있다.

따라서, 본 발명은 수납부가 그 안에 위치된 웨이퍼 스택 또는 웨이퍼를 구비할 때, 도어가 수동으로 또는 로봇식 수단에 의해 제 위치로 이동되는 바와 같이 기능한다. 양호한 실시예에서, 웨이퍼 제한부는 웨이퍼 제한부가 웨이퍼와 접촉되기 전에 접지 경로의 완성에 의해 접지된다.

본 발명은 그 사상 또는 본질적 속성을 벗어나지 않고 다른 구체적 형태로 구현될 수 있으므로, 본 실시예는 모든 면에서 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 고려되는 것이 요구된다.

Claims (22)

1. 웨이퍼 용기이며,

   수직 적층 이격된 수평 웨이퍼를 수용하는 복수의 선반을 포함하고 개방 전방부를 구비하는 수납부와,

   도어 하우징을 포함하고 상기 개방 전방부를 밀봉 폐쇄하는 도어와,

   도어 하우징 상에 위치되고 상기 도어가 상기 수납부의 개방 전방부를 밀봉 폐쇄하도록 위치될 때 상기 적층 이격된 수평 웨이퍼를 결합하도록 되어 있는 복수의 웨이퍼 결합 부재를 갖는, 도전성 플라스틱으로 형성된 웨이퍼 제한부와,

   도어 하우징 내에 수용되고 키이 수용 슬롯을 갖는 도어의 전방 측면 상에 키이 수용부를 포함하는 래칭 기구를 포함하고,

   도어 하우징 및 래칭 기구는, 도전성 정전 소산 중합체를 포함하고 상기 웨이퍼 제한부를 상기 키이 수용부와 전기 도전성 연결시키는 도전성 부분을 포함하여, 접지 키이가 키이 슬롯 내로 삽입되어 키이 수용부를 결합할 때, 웨이퍼 제한부가 상기 도전성 부분을 통해 접지되는 웨이퍼 용기.
2. 제1항에 있어서, 도어 하우징은 비도전성 플라스틱으로 형성되는 웨이퍼 용기.
3. 제2항에 있어서, 도전성 피이스가 삽입 성형에 의해 도어 하우징에 위치되며, 접지 경로는 상기 도전성 피이스를 통해 연장되는 웨이퍼 용기.
4. 웨이퍼 용기이며,

   수직 적층 이격된 수평 웨이퍼를 수용하는 복수의 선반을 포함하고 개방 전방부를 구비하는 수납부와,

   비도전성 플라스틱으로 형성된 도어 하우징을 갖고 상기 개방 전방부를 밀봉 폐쇄하는 도어와,

   도어 하우징 상에 위치된 복수의 웨이퍼 결합 부재를 갖는 도전성 플라스틱으로 형성된 웨이퍼 제한부와,

   도어 하우징 내에 수용된 래칭 기구를 포함하고,

   래칭 기구는 웨이퍼 제한부에 전기 도전성 연결되는 키이 수용부를 구비하여, 접지 키이가 키이 슬롯 내로 삽입되어 키이 수용부를 결합할 때, 웨이퍼 제한부가 상기 도전성 부분을 통해 접지되는 웨이퍼 용기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 웨이퍼 용기의 도어를 통해 접지 경로를 제공하는 방법이며,

    상기 웨이퍼 용기는 웨이퍼의 삽입 및 제거용 개방 전방부를 구비하는 수납부와, 개방 전방부를 밀봉 폐쇄하는 도어를 포함하고, 도어는 수납부에 수용된 웨이퍼를 제한하는 웨이퍼 제한부를 구비하며,

    상기 접지 경로를 제공하는 방법은, 도전성 플라스틱을 이용하여 도어를 통해 웨이퍼 제한부로 전기 도전성 회로를 형성하는 단계와,

    도어가 폐쇄 위치로 이동되기 전에 그리고 웨이퍼 제한부가 웨이퍼를 결합하기 전에, 웨이퍼 제한부로 도전성 회로를 접지 완성하는 단계와,

    도어를 폐쇄 위치로 이동시켜 접지된 웨이퍼 제한부가 웨이퍼를 결합하는 단계와,

    도어와 수납부의 접지된 부분 사이에서 연장되는 브릿지 도전성 부품을 이용함으로써 도전성 회로를 접지 완성하는 단계와,

    수납부의 전방부에 선회 장착된 웨이퍼 제한부를 브릿지 도전성 부품으로 작동시키는 단계를 포함하며, 상기 선회 장착된 웨이퍼 제한부는 수납부로부터의 웨이퍼의 제거 및 삽입이 가능한 비차단 위치와 웨이퍼를 수납부 내에 제한하는 제한 위치 사이에서 이동 가능한, 접지 경로를 제공하는 방법.
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