KR101395467B1 - 재사용이 가능한 웨이퍼 용기용 탄성 쿠션 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 복수의 기판을 보유하기 위한 용기는 내부 공간을 형성하는 외피 부분을 포함한다. 외피는 기판을 수용하기 위한 복수의 슬롯과, 개방측을 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 도어(26)를 갖는다. 쿠션(62)은 도어 상에 수용된다.
반도체 웨이퍼, 카세트, 덮개 부분, 외피, 웨이퍼 수용 구조물, 쿠션

Description

재사용이 가능한 웨이퍼 용기용 탄성 쿠션 {REUSABLE RESILIENT CUSHION FOR WAFER CONTAINER}
본 발명은 일반적으로 기판 및 반도체 웨이퍼용 용기에 관한 것이며, 특히 웨이퍼 및 기판 용기용 쿠션 장치에 관한 것이다.
반도체, 특히 집적 회로로 웨이퍼를 처리할 때, 수많은 단계가 통상적으로 수행되어야 하며 웨이퍼는 종종 설비로부터 설비로 그리고 설비 내에서 내부적으로 운반되어야 한다. 최근에, 반도체 웨이퍼는 직경이 300㎜ 이상으로 증가되었다. 반도체 웨이퍼 크기의 증가로 인해, 웨이퍼는 손상되기 더욱 쉽다. 또한, 이러한 웨이퍼 상의 회로 밀도도 급격하게 증가되었다. 그 결과, 이러한 웨이퍼는 상당히 고가가 되었으며, 운반시 웨이퍼를 오염 또는 파손으로부터 보호하는 것이 매우 중요하다.
특성화된 용기가 웨이퍼를 운반하기 위해 개발되었다. 용기 중 한 유형은 참조로 본원에 전체가 합체된 미국 특허 제5,782,362호에 개시된 장치와 같이, 외부 외피 내에 수용된 개별 개방 카세트를 포함한다. 이러한 구성에서, 웨이퍼는 통상적으로 카세트 내에 에지가 외부를 향하도록 수직 방향으로 수용된다. 따라서, 카세트는 통상적으로 하부 기부 부분과 개별 상부 덮개 또는 도어를 포함하는 외부 외피 내에 수납된다. 수평 웨이퍼 용기로 알려진 다른 유형의 용기는 일반적으로 하나의 개방측을 갖는 외피 부분을 포함한다. 수평 웨이퍼 선반이 용기 벽 내에 형성되고 도어는 개방측에 밀봉식으로 끼워진다. 수평 웨이퍼 용기의 일례는 참조로 본원에 전체가 합체된 미국 특허 제6,644,477호에 개시된다. 이러한 용기는 얇고 취성인 웨이퍼를 손상시킬 수 있는 물리적 충격의 효과를 감소하도록 설계되었지만, 웨이퍼 용기의 충격 감소 특성은 더 개선될 필요가 있다.
본 발명의 웨이퍼 쿠션에 의해 이러한 산업상의 요구가 처리된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기는 반도체 웨이퍼들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 카세트와, 카세트와 웨이퍼를 수용하도록 구성된 외피를 포함한다. 외피는 기부와 기부에 밀봉식으로 고정 가능한 덮개 부분을 포함한다. 용기는 한 쌍의 이격된 단부 부재를 갖는 장착 구조물 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록한 형상의 길고 탄성인 복수의 웨이퍼 수용 구조물을 갖는 쿠션을 더 포함한다. 웨이퍼 수용 구조물 각각은 한 쌍의 대향 단부와, 상기 단부들 중간에 한 쌍의 이격된 리브를 갖는다. 상기 리브는 복수의 웨이퍼들 중 하나의 에지를 수용하기 위한 채널을 형성하고, 쿠션은 외피의 덮개 부분 상에 수용되며 웨이퍼가 카세트에 수용될 때 카세트가 외피의 기부 부분에 수용되고 덮개가 기부 상에 수용되도록 위치되고, 쿠션의 채널은 카세트의 슬롯과 정렬하고 카세트 내의 각각의 웨이퍼의 에지는 볼록한 웨이퍼 수용 구조물 중 하나와 각각 결합하여 웨이퍼 수용 구조물을 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 시킨다. 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 스프링을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착된다.
특정 실시예에서, 덮개 부분은 기부 부분을 향해 내향한 리세스를 형성하고, 쿠션은 리세스 내에 수용된다. 리세스는 덮개 부분의 한 쌍의 이격된 벽 사이에 형성될 수 있고, 장착 구조물의 단부 부재 각각은 이격된 벽들 중 하나와 각각 접촉할 수 있다.
다른 실시예에서, 쿠션은 복수의 길고 볼록한 형상인 탄성의 제2 웨이퍼 수용 구조물을 포함할 수 있고, 장착 구조물은 단부 부재들 중간에 배치된 중심 부재를 포함할 수 있다. 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 하나와 중심 부재 사이에서 연장하고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 다른 하나와 중심 부재 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각과 측방향으로 정렬된다. 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부들 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 스프링을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면, 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착된다. 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물의 스프링과 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물은 중심 부재와 커플링될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기는 반도체 웨이퍼 중 하나를 각각 수용하기 위한 복수의 슬롯을 형성하는 카세트와 카세트 및 웨이퍼를 수용하도록 구성된 외피를 포함한다. 외피는 기부 부분과 기부 부분에 밀봉식으로 고정 가능한 덮개 부분을 포함한다. 용기는 한 쌍의 이격된 단부 부재를 갖는 장착 구조물 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록한 형상의 길고 탄성인 복수의 웨이퍼 수용 구조물을 갖는 쿠션을 더 포함한다. 웨이퍼 수용 구조물 각각은 한 쌍의 대향 단부와, 상기 단부들 중간에 한 쌍의 이격된 리브를 갖는다. 상기 리브는 복수의 웨이퍼들 중 하나의 에지를 수용하기 위한 채널을 형성하고, 쿠션은 외피의 덮개 부분 상에 수용되며 웨이퍼가 카세트에 수용될 때 카세트가 외피의 기부 부분에 수용되고 덮개가 기부 상에 수용되도록 위치되고, 쿠션의 채널은 카세트의 슬롯과 정렬하고 카세트 내의 각각의 웨이퍼의 에지는 볼록한 웨이퍼 수용 구조물 중 하나와 각각 결합하여 웨이퍼 수용 구조물을 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 시킨다. 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 압착될 때 각각의 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장을 가능하게 하는 수단을 더 포함한다.
특정 실시예에서, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 압착될 때 각각의 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장을 가능하게 하는 수단은 복수의 스프링을 포함하고, 각각의 스프링은 각각의 웨이퍼 수용 구조물을 장착 구조물에 작동식으로 커플링한다. 쿠션은 복수의 길고 볼록한 형상인 탄성의 제2 웨이퍼 수용 구조물을 더 포함할 수 있고, 장착 구조물은 단부 부재들 중간에 배치된 중심 부재를 더 포함할 수 있다. 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 하나와 중심 부재 사이에서 연장하고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 다른 하나와 중심 부재 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각과 측방향으로 정렬된다. 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분 쪽으로 압착될 때 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각을 측방향으로 연장시키는 수단을 포함할 수 있다. 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분 쪽으로 압착될 때 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각을 측방향으로 연장시키는 수단은 복수의 제2 스프링을 포함할 수 있으며, 복수의 제2 스프링 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각을 장착 구조물에 작동식으로 커플링한다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기는 내부에 웨이퍼를 수용하도록 구성된 외피를 포함하고, 외피는 한 쌍의 대향 측벽, 상부, 바닥부, 후방부, 개방 전방부 및 개방 전방부를 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 도어를 갖는다. 외피는 웨이퍼들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 복수의 웨이퍼 선반을 갖는다. 쿠션은 한 쌍의 이격된 단부 부재를 갖는 장착 구조물 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록한 형상의 길고 탄성인 복수의 웨이퍼 수용 구조물을 포함한다. 웨이퍼 수용 구조물 각각은 한 쌍의 대향 단부와, 상기 단부들 중간에 한 쌍의 이격된 리브를 가지며, 리브는 복수의 웨이퍼 중 하나의 에지를 수용하는 채널을 형성한다. 쿠션은 도어 상에 수용되며 웨이퍼가 슬롯 내에 수용되고 도어가 개방 전방부를 폐쇄할 때 쿠션의 채널이 슬롯과 정렬되고 슬롯 내의 각각의 웨이퍼의 에지가 볼록한 웨이퍼 수용 구조물들 중 하나와 각각 결합하여 웨이퍼 수용 구조물을 도어를 향해 내측으로 편향 시키도록 위치된다. 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 스프링을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면, 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장을 가능하도록 압착된다.
다른 실시예에서, 복수의 기판을 보유하기 위한 용기는 기판을 수용하도록 구성된 외피 부분을 포함한다. 외피 부분은 내부 공간을 형성하고 개방 측을 갖는다. 외피는 기판들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 내부 공간 내의 복수의 선반과, 외피 부분의 개방 측을 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 도어를 더 포함한다. 쿠션은 이격된 단부 부재 쌍을 갖는 장착 구조물 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록한 형상의 탄성인 복수의 리프 스프링 구조물을 포함한다. 각각의 리프 스프링 구조물은 한 쌍의 대향 단부를 제공한다. 쿠션은 도어 상에 수용되고 기판이 슬롯 내에 수용되고 도어가 개방 측을 폐쇄할 때 슬롯 내의 각 기판의 에지가 리프 스프링 구조물들 중 하나와 각각 결합하여 도어를 향해 내측으로 편향 시키도록 위치된다. 각각의 리프 스프링 구조물은 리프 스프링 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 편향 요소를 더 포함하여, 리프 스프링 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면, 편향 요소는 리프 스프링 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착된다.
본 발명의 특징 및 장점은 웨이퍼 용기 내의 웨이퍼의 이동이 웨이퍼 에지와 쿠션의 마찰 접촉에 의해 방지된다는 것이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 완전히 적재된 용기 부분으로부터 도어를 제거할 때, 가요성 안내 부재 및 스프링의 탄성이 웨이퍼를 용기 내의 적소에 유지한다는 것이다. 이로 인해, 웨이퍼가 쿠션에 달라붙는 것을 방지할 수 있으며, 도어 또는 뚜껑이 제거될 때 웨이퍼가 도어 또는 뚜껑을 따르는 가능한 최악의 결과를 제거할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 웨이퍼 손상될 확률이 감소될 수 있으며 도어 폐쇄력이 낮아질 수 있다는 것이다.
본원에 개시된 웨이퍼 구속 시스템의 예들의 특징 및 장점은 웨이퍼 쿠션이 웨이퍼 캐리어 내에 위치된 후에 제거 및 재사용될 수 있다는 것이다.
본 발명의 추가의 목적, 장점 및 신규한 특징은 후속하는 명세서에서 일부 설명될 것이며, 일부는 후속 내용을 시험할 때 당업자에게 이해되거나 또는 본 발명의 실시에 의해 숙지될 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 청구항에 구체적으로 명시된 도구 및 조합에 의해 구현되고 달성될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 쉬퍼의 사시도이고,
도2는 웨이퍼가 카세트의 슬롯 중 하나에 수용된 쉬퍼 내의 카세트를 도시한 도1의 웨이퍼 쉬퍼의 기부 부분의 사시도이고,
도3은 도1의 섹션 3-3에서 취해진 도1의 웨이퍼 쉬퍼의 덮개 부분의 단면이고,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿠션의 사시도이고,
도4A는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿠션의 다른 실시예의 사시도이고,
도5는 도4의 섹션 5-5에서 취해진 도4의 쿠션의 단면도이고,
도6은 쿠션과 웨이퍼의 결합을 도시한 도4의 쿠션의 단부도이고,
도7은 도6의 파단 원 내를 도시한 도6의 일부의 부분도이고,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 용기의 사시도이고,
도9는 도8의 용기의 쿠션의 사시도이고,
도10은 도8의 용기의 도어 및 쿠션 조립체의 분해도이다.
도1 내지 도7에 도시된 웨이퍼 쉬퍼(20, wafer shipper)는 일반적으로 기부 부분(24)과, 밀봉식으로 결합 가능한 덮개 부분(26)을 갖는 외피(22)를 포함한다. 하나 이상의 래치 조립체(28)가 기부 부분(24) 상의 적소에 덮개 부분(26)을 고정하기 위해 포함될 수 있다.
도2에는 웨이퍼 카세트(30)가 내부에 수용된 기부 부분(24)이 도시된다. 웨이퍼 카세트(30)는 일반적으로 한 쌍의 단부 벽(36, 38)에 의해 결합된 측벽(32, 34)을 포함한다. 카세트(30)는 일반적으로 개방 상부(40)와 개방 바닥부(도시 생략)를 갖는다. 각각의 측벽(32, 34)은 일반적으로 복수의 돌출된 평행 리브(42)를 포함하고, 상기 리브들 사이에는 복수의 채널(44)이 형성된다. 디스크형 웨이퍼(46)를 각각 수용하여 대체로 평행하게 이격된 어레이로 디스크형 웨이퍼(46)를 보유하기 위한 복수의 슬롯을 형성하도록, 측벽(32)의 채널(44)은 측벽(34)의 채널(44)과 정렬된다. 외피(22)와 카세트(30)의 다른 일반적인 상세는 참조로 본원 에 전체가 합체된 미국 특허 제5,992,638호에 개시된다.
도1 및 도3에 도시된 덮개 부분(26)은 일반적으로 한 쌍의 평행 측벽(48, 50), 단부 벽(52, 54) 및 상부 벽(56)을 포함한다. 상부 벽(56)은 쿠션(62)을 수용하기 위한 리세스(60)를 형성하는 중심 궁형 부분(58)을 갖는다.
도4 및 도5 내지 도7에 도시된 바와 같이, 쿠션(62)은 일반적으로 장착 구조물(64)과 복수의 웨이퍼 수용 구조물(66)을 포함한다. 도4에 도시된 실시예에서 장착 구조물(66)은 일반적으로 단부 부재(68, 70) 및 중심 부재(72)를 포함한다. 스냅식(snap-on) 커넥터 부재(74)는 중심 부재(72)로부터 연장하고, 일반적으로 중간 부분(76, 78)을 포함한다.
각각의 웨이퍼 수용 구조물(66)은 일반적으로 외부 표면(82)을 제공하는 볼록 본체 부분(80)을 포함한다. 한 쌍의 이격된 리브(84, 86)가 각각의 웨이퍼 수용 구조물(66)의 에지(88, 90) 부근에서 상기 에지를 따라 외부 표면(82)으로부터 돌출하여, 도6에 도시된 바와 같이 웨이퍼(46)의 에지(94)를 수용하도록 사이에 채널(92)을 형성한다. 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 각각의 웨이퍼 수용 구조물(66)은 쿠션(62)에 대해 외측으로 굽혀진 볼록 형상으로 사전 형성되고, 리프 스프링(leaf spring) 구조를 형성하도록 적절한 탄성 재료로 이루어진다. 따라서, 이하 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 웨이퍼 수용 구조물(66)은 웨이퍼(46)의 에지(94)에 대해 압착될 때 편향 되어 볼록한 형상이 편평해질 수 있다.
각각의 단부 부재(68, 70)는 일반적으로 측방향으로 돌출한 하나 이상의 고정 탭(98)을 갖는 긴 본체 부분(96)을 포함한다. 도4 내지 도6에 도시된 실시예에서, 웨이퍼 수용 구조물(66) 중 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물(100)은 단부 부재(68)와 중심 부재(72) 사이에서 연장하고, 웨이퍼 수용 구조물(66) 중 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(102)은 단부 부재(70)와 중심 부재(72) 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물(100)의 채널(92)은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(102)의 채널(92)과 정렬된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압착 스프링(106)의 형태인 편향 요소(104)는 각각의 웨이퍼 수용 구조물(66)의 내부 단부(108)를 중심 부재(72)에 작동식으로 커플링한다. 도7에 도시된 바와 같이, 압착 스프링(106)은 중심 부재(72)와 웨이퍼 수용 구조물(66) 사이에 개재된 일반적인 v형 또는 u형 불연속부를 형성할 수 있다.
쿠션(62)은 고순도 웨이퍼 용기 환경에서 사용하기에 적절한 일체의 탄성 엘라스토머로 완전하게 형성되는 것이 바람직하다. 쿠션(62)에 적합한 폴리머 재료는 예컨대, 우레탄과 같은 열가소성 엘라스토머, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 스티렌 블록 코-폴리머, 스티렌 부타디엔 러버 또는 폴리에테르 블록 폴리아미드를 포함한다. 예컨대, 탄소 섬유와 같은 전도성 합금 작용제(conductive alloying agent)가 정적 소실(static dissipation)을 목적으로 폴리머 재료와 결합될 수 있다. 당업자라면, 쿠션(62)이 고순도 웨이퍼 용기 환경에서 사용하기에 적합한 임의의 다른 충분히 탄성적이고 내구적인 재료로 형성될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도3에 도시된 바와 같이, 쿠션(62)은 덮개 부분(26)의 리세스(60) 내에 수용된다. 단부 부재(68, 70)는 리세스(60)의 대면 벽(110)과 접촉한다. 고정 탭(98) 은 리세스(60) 내의 적소에 쿠션(62)을 고정하기 위해 대면 벽(110) 내에 형성된 리세스(도시 생략) 내에 수용된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 스냅식 커넥터 부재(74)가 적소에 쿠션(62)을 추가로 고정하기 위해 리세스(60)의 단부 벽(112)에 결합 및 스냅 결합된다.
사용시, 웨이퍼(46)가 카세트(30) 내에 수용되고, 다음으로 카세트(30)가 기부 부분(24) 내에 수용되면 덮개 부분(26)이 위치로 하향 전진된다. 웨이퍼(46)의 에지(94)는 각각의 웨이퍼 수용 구조물(66) 중 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물(100)과 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(102)의 채널(92) 내에 수용된다. 덮개 부분(26)이 기부 부분(24) 상으로 추가로 하향 전진되면, 웨이퍼 수용 부분(66)은 웨이퍼(46)에 의해 가해지는 힘(F)에 의해 덮개 부분(26) 쪽으로 편향 되어, 웨이퍼 수용 구조물의 볼록한 형상이 편평하게 된다. 웨이퍼 수용 부분(66)이 편평해지면, 외부 단부(114)는 리세스(60)의 대면 벽(110)과 단부 부재(68, 70)의 접촉에 의해 측방향 이동(lateral transtion)이 제한된다. 하지만, 내부 단부(108)는 편향 요소(104)의 편향에 대항하여 중심 부재(72)를 향해 이동하여, 각각의 웨이퍼 수용 부분(66)을 측방향으로 연장할 수 있다. 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수용 구조물(66)의 볼록한 형상의 깊이(D)와 압착 스프링(106)의 측방향 압착(C)의 양이 웨이퍼 수용 부분(66)에 대해 가능한 측방향 연장량을 형성한다. 압착(C)과 깊이(D)의 치수는 쿠션(62)의 물성과 쿠션의 다양한 부품 및 웨이퍼의 상대적인 기하학적 형상에 따라 결정된다.
도4a에 도시된 다른 실시예에서, 쿠션(62)은 단부 부재(68, 70) 사이에서 연 장하는 단일 그룹(116)의 웨이퍼 수용 부분(66)을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 스프링(106)은 각각의 웨이퍼 수용 부재(66)와, 단부 부재(68, 70) 중 하나 또는 다른 하나 사이에 개재된다. 사용시, 이 실시예의 웨이퍼 수용 부재(66)와 쿠션은 대체로 상술한 바와 같이 기능한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 용기(118)가 도8 내지 도10에 도시된다. 용기(118)는 일반적으로 외피 부분(120)과 도어(122)를 포함한다. 외피 부분(120)은 일반적으로 한 쌍의 측벽(124, 126), 상부 벽(128), 바닥 벽(130), 후방부(132) 및 도어 프레임(136)에 의해 형성된 개방 전방부(134)를 포함한다. 외피 부분(120)은 한 쌍의 이격된 기판 또는 웨이퍼 지지부(140)를 수용하는 내부 공간(138)을 형성한다. 각각의 지지부(140)는 복수의 돌출한 평행 리브(142)를 가지며, 상기 리브들 사이에는 복수의 채널(144)이 형성된다. 기판을 각각 수용하여 대체로 평행하게 이격된 어레이로 기판을 보유하기 위한 복수의 슬롯을 형성하도록, 지지부(140)의 채널(144)은 대향 지지부(140)의 채널(144)과 정렬된다. 외피 부분(120)과 도어(122)의 추가적인 일반적 상세는 참조로서 전체적으로 본원에 합체된 미국 특허 제6,267,245호에 개시된다.
도10에 도시된 도어(122)는 일반적으로 쿠션(150)을 수용하기 위한 리세스(148)를 형성하는 내부 벽(146)을 포함한다. 도9에 도시된 쿠션(150)은 일반적으로 장착 구조물(152)과 복수의 웨이퍼 수용 구조물(154)을 포함한다. 도9에 도시된 실시예의 장착 구조물(152)은 일반적으로 단부 부재(156, 158)와 중심 부재(160)를 포함한다.
각각의 웨이퍼 수용 구조물(154)은 일반적으로 볼록한 본체 부분(162)을 포함하여, 외부 표면(164)을 제공한다. 한 쌍의 이격된 리브(166, 168)는 각각의 웨이퍼 수용 구조물(154)의 에지(170, 172) 부근에서 상기 에지를 따라 외부 표면(164)로부터 돌출하여, 상기 리브들 사이에는 웨이퍼 또는 기판(46)의 에지(94)를 수용하기 위한 채널(174)이 형성된다. 도9에 도시된 바와 같이, 각각의 웨이퍼 수용 구조물(154)은 쿠션(150)에 대해 외측으로 굽혀진 볼록한 형상으로 사전 형성되고, 리프 스프링 구조를 형성하도록 적절한 탄성 재료로 이루어진다. 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이, 웨이퍼 수용 구조물(154)은 편향 되어, 웨이퍼 또는 기판(46)의 에지(94)에 대해 압착될 때, 볼록한 형상이 편평하게 될 수 있다.
각각의 단부 부재(156, 158)는 일반적으로 측방향으로 돌출한 하나 이상의 고정 탭(178)을 갖는 긴 본체 부분(176)을 포함한다. 웨이퍼 수용 구조물(154) 중 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물(180)은 단부 부재(156)와 중심 부재(160) 사이에서 연장하고, 웨이퍼 수용 구조물(154) 중 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(182)은 단부 부재(158)와 중심 부재(160) 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물(180)의 채널(174)은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(182)의 채널(174)과 정렬된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압착 스프링(186) 형태의 편향 요소(184)가 각각의 웨이퍼 수용 구조물(154)의 내부 단부(188)를 중심 부재(160)에 작동식으로 커플링한다. 압착 스프링(186)은 중심 부재(160)와 웨이퍼 수용 구조물(154) 사이에 개재된 일반적인 v형 또는 u형 불연속부를 형성할 수 있다.
쿠션(150)은 고순도 웨이퍼 용기 환경에서 사용하기에 적절한 일체의 탄성 엘라스토머로 완전하게 형성되는 것이 바람직하다. 쿠션(150)에 적합한 폴리머 재료는 예컨대, 우레탄과 같은 열가소성 엘라스토머, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 스티렌 블록 코-폴리머, 스티렌 부타디엔 러버 또는 폴리에테르 블록 폴리아미드를 포함한다. 예컨대, 탄소 섬유와 같은 전도성 합금 작용제가 정적 소실을 목적으로 폴리머 재료와 결합될 수 있다. 당업자라면, 쿠션(150)이 고순도 웨이퍼 용기 환경에서 사용하기에 적합한 임의의 다른 충분히 탄성적이고 내구적인 재료로 형성될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도10에 도시된 바와 같이, 쿠션(150)은 도어(122)의 리세스(148) 내에 수용된다. 단부 부재(156, 158)는 리세스(148)의 대면 벽(190)과 접촉한다. 고정 탭(178)은 리세스(148) 내의 적소에 쿠션(150)을 고정하기 위해 대면 벽(190) 내에 형성된 리세스(192) 내에 수용된다.
사용시, 기판(46)이 지지부(140) 내에 수용되면 도어(122)는 도어 프레임(136) 내의 위치로 전진된다. 웨이퍼(46)의 에지(94)는 각각의 웨이퍼 수용 구조물(154) 중 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물(180)과 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(182)의 채널(174) 내에 수용된다. 도어(122)가 도어 프레임(136) 내로 추가로 전진되면, 웨이퍼 수용 부분(154)은 기판(46)에 의해 도어(122) 쪽으로 편향 되어, 웨이퍼 수용 구조물의 볼록한 형상이 편평하게 된다. 웨이퍼 수용 부분(154)이 편평해지면, 외부 단부(200)는 리세스(148)의 대면 벽(190)과 단부 부재(156, 158)의 접촉에 의해 측방향 이동이 제한된다. 하지만, 내부 단부(188)는 편향 요소(184)의 편향에 대항하여 중심 부재(160)를 향해 이동하여, 각각의 웨이퍼 수용 부분(154)을 측방향으로 연장할 수 있다.
본 발명이 양호한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 사상 및 범주 내에서 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기이며,
    반도체 웨이퍼들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 카세트(30)와,
    카세트와 웨이퍼를 수용하도록 구성되고, 기부 부분(24)과 기부 부분에 밀봉식으로 고정 가능한 덮개 부분(26)을 포함하는 외피(22)와,
    이격된 단부 부재(68, 70) 쌍을 포함하는 장착 구조물(64) 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 웨이퍼 수용 구조물(66)을 포함하는 쿠션(62)을 포함하며,
    웨이퍼 수용 구조물 각각은 한 쌍의 대향 단부와, 상기 단부들 중간에 한 쌍의 이격된 리브(84, 86)를 가지며, 상기 리브는 복수의 웨이퍼(46)들 중 하나의 에지(94)를 수용하기 위한 채널(92)을 형성하고,
    쿠션은 외피의 덮개 부분 상에 수용되며, 웨이퍼가 카세트에 수용될 때 카세트가 외피의 기부 부분에 수용되고 덮개가 기부 부분(24) 상에 수용되도록 위치되고,
    쿠션의 채널은 카세트의 슬롯과 정렬하고 카세트 내의 각각의 웨이퍼의 에지는 볼록한 웨이퍼 수용 구조물 중 하나와 각각 결합하여 웨이퍼 수용 구조물을 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 시키고,
    웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 스프링(106)을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착되는 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기.
  2. 제1항에 있어서, 덮개 부분은 기부 부분을 향해 내향한 리세스(60)를 형성하고, 쿠션은 리세스 내에 수용되는 웨이퍼 용기.
  3. 제2항에 있어서, 리세스는 덮개 부분의 한 쌍의 이격된 벽 사이에 형성되고, 장착 구조물의 단부 부재 각각은 이격된 벽들 중 하나와 각각 접촉하는 웨이퍼 용기.
  4. 제1항에 있어서, 쿠션은 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물을 더 포함하고, 장착 구조물은 단부 부재(68, 70)들 중간에 배치된 중심 부재(72)를 더 포함하고, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 하나와 중심 부재 사이에서 연장하고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 다른 하나와 중심 부재 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각과 측방향으로 정렬되고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부들 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 스프링(106)을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면, 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착되는 웨이퍼 용기.
  5. 제4항에 있어서, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물의 스프링(106)과 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물의 스프링(106)은 중심 부재와 커플링된 웨이퍼 용기.
  6. 제4항에 있어서, 쿠션을 덮개 부분에 고정하기 위한 적어도 하나의 스냅식 커넥터 탭(snap-on connector tab)(78)이 중심 부재(72)로부터 연장하는 웨이퍼 용기.
  7. 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기이며,
    반도체 웨이퍼들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 카세트(30)와,
    카세트와 웨이퍼를 수용하도록 구성되고, 기부 부분(24)과 기부 부분에 밀봉식으로 고정 가능한 덮개 부분(26)을 포함하는 외피(22)와,
    이격된 단부 부재(68, 70) 쌍을 포함하는 장착 구조물 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 웨이퍼 수용 구조물(66)을 포함하는 쿠션(62)을 포함하며,
    웨이퍼 수용 구조물 각각은 한 쌍의 대향 단부와, 상기 단부들 중간에 한 쌍의 이격된 리브(84, 86)를 가지며, 상기 리브는 복수의 웨이퍼들 중 하나의 에지를 수용하기 위한 채널을 형성하고,
    쿠션은, 외피(22)의 덮개 부분(26) 상에 수용되며, 웨이퍼가 카세트(30)에 수용될 때 카세트가 외피의 기부 부분(24)에 수용되고 덮개가 기부 상에 수용되도록 위치되고,
    쿠션의 채널은 카세트의 슬롯과 정렬하고 카세트 내의 각각의 웨이퍼의 에지는 볼록한 웨이퍼 수용 구조물 중 하나와 각각 결합하여 웨이퍼 수용 구조물을 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 시키고,
    웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 압착될 때 각각의 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장을 가능하게 하는 수단(106)을 더 포함하는, 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기.
  8. 제7항에 있어서, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 압착될 때 각각의 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장을 가능하게 하는 수단은 복수의 스프링을 포함하고, 각각의 스프링은 각각의 웨이퍼 수용 구조물을 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 웨이퍼 용기.
  9. 제7항에 있어서, 덮개 부분은 기부 부분을 향해 내향하는 리세스(60)를 형성하고, 쿠션은 리세스 내에 수용되는 웨이퍼 용기.
  10. 제9항에 있어서, 리세스(60)는 덮개 부분의 한 쌍의 이격된 벽 사이에 형성되고, 장착 구조물의 단부 부재 각각은 이격된 벽 중 하나와 각각 접촉하는 웨이퍼 용기.
  11. 제7항에 있어서, 쿠션은 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물을 더 포함하고, 장착 구조물은 단부 부재들 중간에 배치된 중심 부재(72)를 더 포함하고, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재(68, 70) 중 하나와 중심 부재(72) 사이에서 연장하고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 다른 하나와 중심 부재 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각과 측방향으로 정렬되고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 압착될 때 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각의 측방향 연장을 가능하게 하는 수단(106)을 더 포함하는 웨이퍼 용기.
  12. 제11항에 있어서, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 압착될 때 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각의 측방향 연장을 가능하게 하는 수단은 복수의 제2 스프링(106)을 포함하고, 복수의 제2 스프링 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각을 장착 구조물에 작동식으로 결합시키는 웨이퍼 용기.
  13. 제12항에 있어서, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물의 스프링(106)과 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물의 스프링(106)은 중심 부재에 커플링된 웨이퍼 용기.
  14. 제11항에 있어서, 쿠션을 덮개 부분에 고정하기 위한 적어도 하나의 스냅식 커넥터 탭(78)이 중심 부재로부터 연장하는 웨이퍼 용기.
  15. 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기(118)이며,
    웨이퍼를 수용하도록 구성되고, 한 쌍의 대향 측벽(124, 126), 상부(128), 바닥부(130), 후방부(132), 개방 전방부(134) 및 개방 전방부를 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 도어(122)를 포함하고, 웨이퍼들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 복수의 웨이퍼 선반(142)을 더 포함하는 외피(120)와,
    이격된 단부 부재(156, 158) 쌍을 포함하는 장착 구조물(152) 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 웨이퍼 수용 구조물(154)을 포함하는 쿠션(150)을 포함하며,
    웨이퍼 수용 구조물 각각은 한 쌍의 대향 단부와, 상기 단부들 중간에 한 쌍의 이격된 리브(166, 168)을 가지며,
    리브는 복수의 웨이퍼 중 하나의 에지를 수용하는 채널(174)을 형성하고,
    쿠션은 도어 상에 수용되며 웨이퍼가 슬롯 내에 수용되고 도어가 개방 전방부를 폐쇄할 때 쿠션의 채널이 슬롯과 정렬되고 슬롯 내의 각각의 웨이퍼의 에지가 볼록한 웨이퍼 수용 구조물(154)들 중 하나와 각각 결합하여 웨이퍼 수용 구조물을 도어를 향해 내측으로 편향 시키도록 위치되고, 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링시키는 스프링(186)을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면, 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착되는, 복수의 반도체 웨이퍼를 보유하기 위한 용기.
  16. 제15항에 있어서, 도어는 외피 내로 내향한 리세스(148)를 형성하고, 쿠션(150)은 리세스(148) 내에 수용되는 웨이퍼 용기.
  17. 제16항에 있어서, 리세스(148)는 도어의 한 쌍의 이격된 벽 사이에 형성되고, 장착 구조물의 단부 부재 각각은 이격된 벽 중 하나와 각각 접촉하는 웨이퍼 용기.
  18. 제15항에 있어서, 쿠션은 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물(154)을 더 포함하고, 장착 구조물은 단부 부재(156, 158)들 중간에 배치된 중심 부재(160)를 더 포함하고, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 하나와 중심 부재(160) 사이에서 연장하고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물은 단부 부재 중 다른 하나와 중심 부재 사이에서 연장하여, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물 각각은 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각과 측방향으로 정렬되고, 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물 각각은 웨이퍼 수용 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물과 작동식으로 커플링하는 스프링(186)을 더 포함하여, 웨이퍼 수용 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면 스프링은 웨이퍼 수용 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착되는 웨이퍼 용기.
  19. 제18항에 있어서, 복수의 제1 웨이퍼 수용 구조물의 스프링(186)과 복수의 제2 웨이퍼 수용 구조물의 스프링(186)은 중심 부재(160)에 커플링되는 웨이퍼 용기.
  20. 복수의 기판을 보유하기 위한 용기(118)이며,
    기판을 수용하도록 구성되고, 내부 공간을 형성하고 개방 측을 갖고, 기판들 중 하나를 각각 수용하는 복수의 슬롯을 형성하는 내부 공간 내의 복수의 선반(142)을 더 포함하는 외피 부분(120)과,
    외피 부분의 개방 측을 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 도어(122)와,
    이격된 단부 부재(156, 158) 쌍을 포함하는 장착 구조물 및 단부 부재들 사이에서 연장하는 볼록 형상의 길고 탄성인 복수의 리프 스프링(leaf spring) 구조물(154)을 포함하는 쿠션(150)을 포함하고,
    각각의 리프 스프링 구조물(154)은 한 쌍의 대향 단부를 갖고, 쿠션은, 도어 상에 수용되고, 기판이 슬롯 내에 수용되고 도어(122)가 개방 측을 폐쇄할 때 슬롯 내의 각 기판의 에지(94)가 리프 스프링 구조물들 중 하나와 각각 결합하여 리프 스프링 구조물을 도어를 향해 내측으로 편향 시키도록 위치되고, 각각의 리프 스프링 구조물은 리프 스프링 구조물의 한 쌍의 대향 단부 중 하나를 장착 구조물에 작동식으로 커플링하는 편향 요소(186)를 더 포함하여, 리프 스프링 구조물이 덮개 부분을 향해 내측으로 편향 되면, 편향 요소(186)는 리프 스프링 구조물의 측방향 연장이 가능하도록 압착되는, 복수의 기판을 보유하기 위한 용기.
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