KR20040035739A - 반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품용 모듈형 캐리어 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼 디스크를 수용하기 위해 쉘부(30)를 사용하는 모듈형 캐리어 시스템(20)에 관한 것이다. 외부 프레임(70)은 상이한 구성의 캐리어 시스템을 형성하는 것이 가능하도록 다중 부속품(80)을 구비한 디스크 쉬퍼에 부착된다.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 디스크, 필름 프레임 또는 유사 재고품을 유지하도록 구성된 용기 또는 캐리어에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 제조 공정 중에 반도체 웨이퍼 디스크, 필름 프레임 또는 유사 재고품을 수용하여 정밀히 위치시키기 위한 다용도 모듈형 캐리어 또는 용기 시스템에 관한 것이며, 모듈형 캐리어 시스템은 쉘부에 부착 가능하고 셀부로부터 탈착 가능하며, 제조 공정 부속품이 연결된 외부 프레임을 포함한다.
웨이퍼 디스크를 집적 회로 칩으로 처리하는 것은 디스크들이 반복적으로 처리되고 저장되고 운송되는 동안 수많은 단계들을 포함한다. 이러한 디스크의 예민한 완성 단계뿐만 아니라 고가이기 때문에, 디스크가 제조 공정을 통해 손상 또는 불순물 또는 다른 오염으로부터 적절히 보호되어야 하는 것이 중요하다. 웨이퍼 캐리어의 목적은 이런 종류의 보호를 제공하는 것이다.
캐리어는 다양한 수요를 만족시키기 위해 다양한 형상과 크기로 된다. 캐리어의 일반형은 SMIFs, FOUPs, FOSBs 및 필름 프레임 캐리어이다. 이러한 또는 다른 유형의 캐리어 또는 쉬퍼(shipper) 또는 포드(pods)는 반도체 웨이퍼 디스크, 필름 프레임 및 유사한 전자 소자 재고품을 수용하도록 구성될 수 있다. 캐리어는 일반적으로 디스크가 수납부의 내부로 삽입되고 내부로부터 제거되는 본체의 개구 또는 구멍을 덮기 위하여 본체 및 도어를 구비한 수납부를 밀봉 가능하도록 구성되고 배치된다.
반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품을 이용하는 대부분의 제조 공정이 자동화되었기 때문에, 캐리어는 자동화 공정뿐만 아니라 다른 공정을 수용하고 최적화하기 위한 특징부 또는 부속품을 제공한다. 이러한 부속품은 기계 인터페이스(machine interface), 안내판, 키네마틱 커플링(kinematic coupling), 로보틱 플랜지(robotic flanges) 및 다양한 유형의 태깅(tagging), 트래킹(tracking) 또는 정보 제공 수단을 포함한다. 게다가, 캐리어가 종종 또한 손으로 취급되므로, 손잡이도 요구된다. 미국특허 제6,216,87은 본 명세서에 참조로 합체된 반도체 소자 취급에 사용하기 위한 웨이퍼 캐리어를 개시한다. 미국특허 제5,944,194호는 기판 캐리어를 개시하고, 미국특허 제6,164,664호는 표면을 갖는 캐리어 포드에 결합하기 위한 키네마틱 커플링을 개시하며, 두 발명은 또한 본 명세서에 참조로 합체된다.
종래 캐리어의 단점은 부속품이 디스크용 수납부에 부착되기 때문에, 제조 공정은 구체적인 목적 또는 제조 공정을 위해 각각 설계된 수많은 캐리어를 구비해야만 하거나, 일부 또는 다수가 특정 제조 공정에 사용되지 않는 수많은 부착 부속품을 구비한 더 많은 "만능(universal)" 캐리어를 구비해야만 한다. 이러한 것들의 결과로서, 비용은 필요 이상으로 높고, 공정 단계 중에 여분의 캐리어는 불편함을 초래할 수 있고, 부속품은 수납부가 소용없어질 때에도 수납부와 함께 배치된다. 어떤 공정 단계 중에 필요하지 않을 수 있는 캐리어 공정 특징부의 다른 예는 미국특허 제5,711,427호 및 미국특허 제5,785,186호에 있다.
그러므로, 부속품이 자동화 제조 공정에 적절하고 도움이 되는 소정의 위치에 있고, 수납부에 부착 가능하고 수납부로부터 탈착 가능한 캐리어 시스템을 갖는 것은 유리하다.
본 출원은 참조로 본 명세서에 합체되고 2001년 8월 27일에 출원된 미국가출원 제60/315,262호의 이익을 청구한다.
도1은 본 발명에 따른 모듈형 캐리어 시스템의 양호한 실시예의 평면도이다.
도2는 도1의 모듈형 캐리어 시스템의 전개도이다.
도3은 본 발명에 따른 외부 프레임의 대체 실시예의 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 외부 프레임의 제2 대체 실시예의 사시도이다.
도5는 본 발명에 따른 외부 프레임의 제3 대체 실시예의 사시도이다.
모듈형 캐리어 시스템은 반도체 웨이퍼 디스크 또는 유사 재고품을 수용하는 쉘부를 사용한다. 모듈형 캐리어 시스템은 프레임에 부착된 부속품을 구비한 외부 프레임을 사용하며, 부속품의 다양한 구성은 각 쉘부를 사용하여 가능하고, 쉘부가 개시될 때 부속품은 재사용될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예의 목적 및 장점은 상기 개괄된 수요를 충족시키는 캐리어를 조립하기 위한 웨이퍼 캐리어 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예의 다른 목적 및 장점은 쉬퍼로서 기능을 할 수 있고, 제조 공정 중에 캐리어를 더 많은 기능 및 다용도가 되도록 쉘부에 부착된 손잡이 및 자동화 특징부를 쉽고 저렴하게 구비할 수 있는 쉘부를 제공하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예의 다른 목적 및 장점은 낮은 조립 비용을 갖는 모듈형 웨이퍼 캐리어를 제공하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예의 다른 목적 및 장점은 기존의 제작 기계 및/또는 자동 장비와 상호작용하는 모듈형 웨이퍼를 제공하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예의 다른 목적 및 장점은 자동화 특징부 및 손잡이를 보유하는 동안에 쉘부가 소정의 수만큼 사용한 후에 폐기될 수 있는 것이다.
반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품을 수용하기 위한 모듈형 캐리어 시스템의 양호한 실시예는 쉘부, 외부 프레임 및 적어도 하나의 제조 공정 부속품을 포함한다. 쉘부는 외면, 내면 및 디스크가 내부로 삽입되고 내부로부터 제거될 수 있는 구멍을 구비하는 본체와, 본체와 상호작용 하는 도어를 더 포함하고, 상기 도어의 개방 위치 및 폐쇄 위치는 본체에 대해 한정되어, 상기 도어가 개방 위치에 있을 때 디스크는 본체의 내부로 삽입되고 내부로부터 제거될 수 있으며, 상기 도어가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 구멍이 밀봉된다. 외부 프레임은 스킨, 외골격(exoskeleton), 새들, 어댑터와 같은 몇몇 명칭으로 알려질 수 있다. 캐리어 시스템이 자동화 제조 공정 또는 제작 시스템과 상호작용하여 향상시킬 수 있도록 소정의 구성으로 쉘부를 적어도 일부 감싸거나 포위한다. 프레임을 사용함으로써, 적어도 하나의 제조 공정 부속품은 외부 프레임에 적절하게 배치되고 연결되므로, 부속품은 적절한 제조 공정 단계에서 사용되고, 쉘부를 따라가거나 쉘부와 함께 배치되는 대신에 재활용될 수 있다. 부속품은 프레임에 영구적으로 부착되거나 프레임에 부착 가능하고 프레임으로부터 탈착 가능할 수 있다. 프레임은 쉘부에 부착 가능하고 쉘부로부터 탈착 가능할 수 있다. 부속품은 또한 사용자가 어떻게 느끼든지 최적으로 배치하여 사용자에게 제공하도록 쉘부에 부착될 수 있다.
작동에 있어서, 반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품 제조 방법은 내부 및 구멍을 갖는 본체와 도어를 구비하는 쉘부와, 외부 프레임과, 적어도 하나의 제조 공정 부속품을 포함하는 모듈형 캐리어 시스템을 제공하는 단계와; 상기 쉘부에 외부 프레임을 부착시키는 단계와; 적어도 하나의 상기 제조 공정 부속품을 외부 프레임에 연결하는 단계와; 적어도 하나의 반도체 웨이퍼 디스크를 제공하는 단계와; 적어도 하나의 디스크를 상기 본체의 내부로 삽입하는 단계와; 상기 본체의 구멍을 도어로 밀봉하는 단계를 포함한다. 상기 기술분야에 숙련자들은 상기 단계들이 다른 순서로 또한 효과적으로 수행될 수 있다는 것을 알고 있다.
양호한 실시예는 본 발명에 따른 모듈형 캐리어 시스템에 관한 것이다. 상기 캐리어 시스템은 반도체 웨이퍼 디스크, 필름 프레임 및 유사 재고품을 수용하여 보호하도록 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 포드형 용기(podlike containers) 내로 운반되거나 운송될 수 있는 가능한 기판의 전 범위를 포함한다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 모듈형 캐리어 시스템(20)은 쉘부(30), 외부 프레임(70) 및 적어도 하나의 제조 공정 부속품(80)으로 이루어진다. 쉘부(30)는 본체(50) 및 도어(60)를 더 포함한다. 본체는 내면(32), 내부(34), 외면(36) 및 상기 외면(36) 상의 리지(38)를 구비한다. 본체(50)의 내부(34)는 웨이퍼 디스크 또는 필름 프레임과 같은 재고품이 고정식으로 내부(34)에 수용되고 서로로부터 분리될 수 있도록 구성되고 배열된다. 예컨대, 양호한 실시예에서, 이것은 수평식으로 상기 재고품을 지지하고 내면(32)에 형성된 지지 디바이더(40)를 사용하여 달성된다.
쉘부(30)의 도어 또는 커버(60)는 본체에 부착되고, 본체(50)에 대해 개방 위치 및 폐쇄 위치를 갖는다. 도어(60)가 폐쇄 위치에 있을 때 외부 환경으로부터 본체(50)의 내부(34)를 밀봉하고, 도어(60)가 개방 위치에 있을 때 재고품을 본체(50)로 배치되거나 본체로부터 제거되도록 상기 도어(60)가 구성되고 배치된다. 도어(60)는 본체(50)에 도어(60)를 부착시키기 위해 본체(50) 상에 있는 복수의 제2 래치 소자(64)와 결합하여 구성되고 배치된 복수의 제1 래치 소자(62)를 구비한다. 이 기술분야의 숙련자들은 본 발명의 기술 사상으로부터 벗어나지 않고 본체에 도어를 부착하는데 사용될 수 있는 몇몇 상이한 종류의 기구가 있다는 것을 알고 있다.
외부 프레임(70)은 단일 조각으로 구성되거나 체결구(72)에 의해 같이 고정된 복수의 조각으로부터 조립될 수 있다. 외부 프레임(70)은 손잡이(81), 기계 인터페이스, 안내판, 키네마틱 커플링, 로보틱 플랜지(82) 및 다양한 유형의 태깅, 트래킹 및 정보 제공 수단(83)과 같은 하나 이상의 제조 공정 부속품 또는특징부(80)를 수용하도록 구성되고 배치된다. 정보 제공 수단(83)은 라디오 주파수 태그를 포함할 수 있다. 저장 주머니(84)는 정보 제공 수단(83)을 포함하기 위해 외부 프레임(70)에 제공될 수 있다. 이 기술 분야에 숙련자들은 다른 많은 부속품(80)이 다양한 제조 공정 단계 중 필요에 따라, 외부 프레임(70)의 많은 상이한 위치에 제공될 수 있다는 것을 알아야 한다. 이러한 부속품(80)의 각각은 제조 공정 중에 캐리어(20)를 취급하기 위해 선택적으로 외부 프레임(70)에 부착되거나 외부 프레임으로부터 탈착될 수 있다. 이와 달리, 하나 이상의 부속품은 외부 프레임(70)에 영구적으로 부착되거나 그와 일체로 구성될 수 있다.
외부 프레임(70)은 쉘부(30)에 부착되거나 쉘부로부터 탈착되도록 구성된다. 외부 프레임(70)은 쉘부(30)에 고정식으로 부착되어, 쉘부(30)의 내용물이 자동화 장비에서 공정 중에 적절히 일치되고 정렬될 수 있다. 외부 프레임(70)은 복수의 쉘부(30)가 동일한 수의 부속품(80)을 사용할 필요 없이 반도체 생산 공정에 사용되도록 한다. 쉘부에 모든 요구되는 특징부 및 부속품(80)을 제공할 필요성을 줄임으로써, 쉘(30)은 절감된 비용으로 제조될 수 있다. 소정의 부속품(80)을 구비한 분리 외부 프레임(70)의 사용은 모든 필수 부속품(80)을 구비한 고비용 운송 용기를 대체하여 비용을 감소함으로써 제조 비용을 또한 감소할 수 있다.
쉘부(30)는 도2와 같은 억지 또는 마찰 끼워 맞춤, 나사, 볼트 또는 스냅인 체결 수단과 같은 종래의 체결 수단에 의해 외부 프레임(70)에 부착될 수 있다. 웨이퍼 캐리어를 위한 스냅인 체결 수단의 예는 본 명세서에 참조로 합체된 미국특허 제6,038,186호에 개시된다.
쉘(36)의 외면은 립(lip) 또는 리지(ridge), 놉(knobs) 또는 탭(tabs), 또는 외부 프레임(70) 내에 쉘부(30)의 위치를 정하기 위하여 외부 프레임(70)과 상호작용하는 다른 승강 구조(38)를 구비할 수 있다. 쉘부(30)의 외면(36)은 키네마틱 커플링과 함께 제공될 수 있거나, 미국특허 제6,216,874호의 도3에 도시된 바와 같이 안내판과 함께 제공될 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 쉘부(30)는 상기와 동일 특허의 도4에 도시된 바와 같이 쉘부와 일체로 된 3개의 키네마틱 커플링 립을 구비할 수 있다. 쉘(30)은 폴리카보네이트와 같은 반도체 생산용으로 적합한 플라스틱으로 성형될 수 있다. 외부 프레임(70)은 알루미늄으로 구성될 수 있다. 외부 프레임은 또한 폴리카보네이트 또는 PEEK으로 채워진 탄소, 또는 다른 적합한 재료로 구성될 수 있다.
도3 내지 도5는 외부 프레임의 대체 실시예를 도시한다. 도3의 외부 프레임(170)은 일반적으로 역U형을 갖고, 적절히 부착되었을 때 쉘부의 3면을 적어도 일부 덮는다. 하부 에지(172)는 외부 프레임(170)을 쉘부에 고정시키기 위하여 안내부, 선반(ledges) 또는 훅(174)을 구비한다. 도4의 외부 프레임(270)도 또한 일반적으로 U형이고 적절하게 부착되었을 때 쉘부의 3면을 적어도 일부 덮는다. 상부 에지(272)는 외부 프레임(270)을 쉘부에 고정시키기 위하여 안내부, 선반 또는 훅(274)과 함께 제공된다. 외부 프레임(270)의 하부면(276)은 쉘부 상의 키네마틱 커플링으로 접근을 허용하는 복수의 구멍을 구비한다. 도5의 외부 프레임(370)은 강성 스트랩 또는 권취 밴드와 유사하게 성형된다. 다른 가능한 형상이나 구성으로는 슬리브가 될 수 있다.
도어는 외부 프레임과 상호작용하거나 외부 프레임과 독립적으로 본체에 고정될 수 있다. 도어는 구멍이 밀봉되도록 본체의 구멍 위로 도어의 위치를 정하고 래치를 고정함으로써 본체에 고정된다.
모듈형 캐리어 시스템의 양호한 실시예가 본 명세서에 기술되었지만, 수많은 변경 및 변화가 생길 수 있으며, 본 발명의 범위는 여기의 청구범위에 의해 한정될 것이다.
Claims (12)
- 반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품을 수용하기 위한 모듈형 캐리어 시스템이며,외면, 내부 및 디스크가 내부로 삽입되고 내부로부터 제거될 수 있는 구멍을 구비하는 본체와, 본체와 상호작용하는 도어를 더 포함하는 쉘부와,상기 쉘부를 적어도 부분적으로 감싸는 외부 프레임과,상기 외부 프레임에 연결된 적어도 하나의 제조 공정 부속품을 포함하고,상기 도어의 개방 위치 및 폐쇄 위치는 본체에 대해 한정되어, 상기 도어가 개방 위치에 있을 때 디스크는 본체의 내부로 삽입되고 내부로부터 제거될 수 있으며, 상기 도어가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 구멍이 밀봉되는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 프레임의 구성은 개방 용기, 슬리브, U형 탑재부 및 적어도 하나의 권취 밴드로 이루어지는 일군의 구성으로부터 선택되는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제조 공정 부속품은 쉘부에 연결되는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상이한 제조 공정 부속품들은 다른 시간에 외부 프레임 상의 소정의 위치에 부착될 수 있는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 제조 공정 부속품은 손잡이, 기계 인터페이스, 안내판, 키네마틱 커플링, 로보틱 플랜지 및 라디오 주파수 태그로 이루어진 부속품으로부터 선택되는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 본체의 외면은 쉘부 상의 외부 프레임을 배치하는 리지를 구비하는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 쉘부는 반도체 생산 공정에 사용하기에 적합한 플라스틱으로 성형되는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 외부 프레임은 알루미늄, 폴리카보네이트로 채워진 탄소 및 PEEK로 이루어진 재료로부터 선택된 재료로 제조되는 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 프레임은 상기 쉘부에 부착 및 탈착 가능한 모듈형 캐리어 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 쉘부는 쉬퍼로 사용 가능한 모듈형 캐리어 시스템.
- 반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품의 제조 방법이며,내부 및 구멍을 갖는 본체와 도어를 구비하는 쉘부와, 외부 프레임과, 적어도 하나의 제조 공정 부속품을 포함하는 모듈형 캐리어 시스템을 제공하는 단계와,상기 외부 프레임을 상기 쉘부에 부착하는 단계와,적어도 하나의 상기 제조 공정 부속품을 외부 프레임에 연결하는 단계와,적어도 하나의 반도체 웨이퍼 디스크 또는 유사 재고품목을 제공하는 단계와,상기 적어도 하나의 디스크 또는 재고품목을 상기 쉘부의 내부로 삽입하는 단계와,본체의 구멍을 도어로 밀봉하는 단계를 포함하는 방법.
- 반도체 웨이퍼 디스크 및 유사 재고품을 수용하기 위한 모듈형 캐리어 시스템이며,제조 공정 중에 디스크를 수용하고 보호하기 위한 디스크 수용 수단과,상기 디스크 수용 수단에 부착 가능하고 상기 디스크 수용 수단으로부터 탈착 가능한 외부 프레임 수단과,상기 외부 프레임 수단에 연결되는 적어도 하나의 제조 공정 부속품을 포함하는 모듈형 캐리어 시스템.
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