KR20140032942A - 도어 비틀림 최소화를 가지는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너 - Google Patents

도어 비틀림 최소화를 가지는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너 Download PDF

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KR20140032942A
KR20140032942A KR1020137012041A KR20137012041A KR20140032942A KR 20140032942 A KR20140032942 A KR 20140032942A KR 1020137012041 A KR1020137012041 A KR 1020137012041A KR 20137012041 A KR20137012041 A KR 20137012041A KR 20140032942 A KR20140032942 A KR 20140032942A
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매튜 에이. 풀러
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인티그리스, 인코포레이티드
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Abstract

450 mm 지름 웨이퍼들에 적합한 전방 개구 웨이퍼 컨테이너. 전방 도어는 상기 도어의 측면들 상에서 외측으로 작동가능한 한 쌍의 래치 메카니즘들을 가지고, 각각의 래치 메카니즘은 상기 도어의 상단 및 하단 둘레들로부터 상기 컨테이너 부분의 상기 전방 개구부의 도어 프레임 안의 수신기들로 연장가능한 한 쌍의 래치 첨단들을 가진다. 상기 도어는 수평으로 적재된 웨이퍼들을 지지하는 웨이퍼 쿠션들을 포함한다. 상기 쿠션들은 그 사이에 아치형 웨이퍼 결합 부분들을 가지는 수직으로 연장된 지지 스트립 영역들을 가진다. 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 도어의 내부 표면 상에 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치된다. 상기 웨이퍼 쿠션은 한 쌍의 수직으로 연장된 적재 접합부들에서 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에서 상기 도어의 내부에 고정된다. 각각의 래치 메카니즘의 상기 래치 첨단들은 상기 수직으로 연장된 적재 접합부들에 수직으로 정렬된다.

Description

도어 비틀림 최소화를 가지는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너{FRONT OPENING WAFER CONTAINER WITH DOOR DEFLECTION MINIMIZATION}
본 출원서는 2010년 10월 20일에 출원된 미국 가출원 제 61/394,770호의 우선권의 이익을 주장하고, 그 내용은 여기에 참조로서 반영된다.
컴퓨터 칩들과 같은 집적 회로들은 실리콘 웨이퍼들로부터 제조된다. 이러한 실리콘 웨이퍼들은 그 이송 동안 및 제조 프로세스 단계들 사이에서 극히 깨끗하고 오염물이 없는 환경이 유지될 필요가 있다. 반도체 웨이퍼들을 이송 및/또는 저장하기 위한 컨테이너들의 추가적, 필수적 또는 바람직한 특징들은 경량, 견고함, 청결함, 제한된 가스 방출, 및 비용 효율이 큰 제조방식(cost effective manufacturability)를 포함한다. 이러한 컨테이너들은 컨테이너들이 폐쇄된 때 웨이퍼들의 밀폐 또는 밀폐에 가까운 격리를 제공한다. 간단히 말하면, 이러한 컨테이너들은 웨이퍼들을 깨끗하고, 오염이 되지 않고, 또한 손상되지 않은 상태로 유지할 필요가 있다.
플라스틱 컨테이너들은 프로세스 단계들 및 그 사이에서 웨이퍼들을 이송하고 저장하는 데 수십년 동안 사용되고 있다. 선택된 폴리머 물질들은 적절한 특성들을 제공한다. 이러한 컨테이너들은 상기 컨테이너들을 이송하는 장비/로봇들 뿐만 아니라 프로세싱 장비와의 인터페이스를 위해 매우 잘 조절된 오차범위(highly controlled tolerances)를 가진다. 게다가, 이러한 플라스틱 컨테이너들에서 나사와 같은 금속 고정자들(metallic fasteners)을 사용하지 않고 부착가능하고 제거가능한 구성요소들을 이용하는 것이 바람직하다. 금속 고정자들은 삽입되고 제거될 때 입자 생성을 야기시킨다.
비용 효율성 및 개선된 제조 능력에 의해, 반도체들을 제조하는 데 사용되는 웨이퍼들의 크기는 증가되고 있다. 현재 수 개의 제조 설비들은 300 mm 웨이퍼들을 사용한다. 웨이퍼들의 크기가 증가되고 회로들의 밀도가 증가됨에 따라 회로들은 더 작은 입자들 및 다른 오염물들에 영향을 받기 쉬워진다. 그러므로, 웨이퍼들의 크기가 커짐에 따라, 컨테이너들 또한 크기가 커지고, 이러한 웨이퍼들이 더 작은 입자들 및 다른 오염물들에 더 영향받기 쉽기 때문에 웨이퍼들을 깨끗하고 오염이 없게 유지해야 하는 요구조건들이 더 엄격해지고 있다. 추가적으로, 컨테이너들의 크기가 커짐에 따라 캐리어들은 상기 컨테이너의 상단에 위치하는 로봇식의 플랜지(robotic flange)에 의해 캐리어가 상승하는 것을 포함하는 로봇식의 취급(robotic handling)의 엄격함 하에서 그 능력들을 유지할 필요가 있다.
전방 개구 웨이퍼 컨테이너들은 큰 지름 300 mm 웨이퍼들을 이송하고 저장하는 데 있어서 산업 표준이 되고 있다. 이러한 웨이퍼 컨테이너들에 있어서, 상기 전방 도어는 컨테이너 부분에 래치가능하고, 웨이퍼들이 이를 통해 로봇식으로 삽입되고 제거되는 전방 억세스 개구부를 폐쇄한다. 상기 컨테이너가 웨이퍼들로 완전히 적재된 때, 상기 도어는 상기 컨테이너 부분의 도어 프레임으로 삽입되고 래치된다. 안착된 때, 그후 상기 도어 상에 쿠션들이 상측으로, 하측으로 또한 내측으로 제한(constraint)을 제공한다.
보다 큰 웨이퍼들, 예를 들어 300 mm 컨테이너들을 고정 및/또는 이송하기 위한 전방 개구 플라스틱 컨테이너들을 제조하는 데 있어서 발견된 문제점은, 상기 컨테이너가 상승될 때 상기 컨테이너의 상단, 하단, 측면들, 전방 및 뒷면 상에 사용되는 플라스틱의 공간(expanses)이 상기 웨이퍼 부하의 증가된 무게로 인해 구부러질 수 있고 또한 상기 전방 도어 및 뒷면은 상기 컨테이너들의 전방 도어와 뒷면 상의 웨이퍼 쿠션들 사이에서 상기 웨이퍼들의 유지로 인해 외측으로 구부러질 수 있다.
반도체 산업은 현재 더 큰 450 mm 지름 웨이퍼들을 이용하는 것으로 나아가고 있다. 더 큰 지름 웨이퍼들은, 더 큰 비용 효율성을 제공하지만, 또한 더 부서지기 쉬워지고, 더 무거워지고, 또한 플라스틱으로 만들어진 컨테이너들 안에 더 큰 웨이퍼들을 취급하고 저장하는 것과 연관된 알려지지 않은 이슈들을 나타낸다. 상단, 하단, 측면들, 전방, 및 뒷면 상의 플라스틱의 공간들에 연관된 이러한 구부러짐 및 대응하는 문제점들은 악화된다.
처리된 웨이퍼들의 크기에 있어서의 중요한 도약들과 함께, 더 작은 크기의 웨이퍼들에는 존재하지 않았던 새로운 이슈들 및 문제점들이 발생한다. 컨테이너들 안의 웨이퍼들의 수 및 웨이퍼들 사이의 간격과 같은, 450 mm 웨이퍼들을 위한 많은 표준들은 현존하는 장비 호환성들 및 비용 압력들로 인해 300 mm 웨이퍼 컨테이너 표준들과 동일하게 남아있을 수 있다. 또한 물론, 웨이퍼들의 지름이 더 커짐에 따라, 이에 대응하여 더 무거워진다. 표준화된 300 mm 컨테이너들에 제공되는 것과 동일한 수의 450 mm 웨이퍼들을 수용하는 웨이퍼 컨테이너는 대략 40 파운드의 무게가 나가는 것으로 예상된다. 이 무게에서, 수동 취급은 더 어려워지기 시작한다.
더 큰 컨테이너를 위한 폴리머 벽들의 비교되는 두께들을 이용하는 것은 상기 컨테이너의 충분한 구조적 견고함을 제공하지 않을 수 있다. 즉, 상기 컨테이너는 더 큰 치수들(dimensions) 및 더 큰 폴리머 공간들로 인해 적재, 전달 및 수송 하에서 치수적으로 덜 안정적일 것으로 예상된다. 상기 벽들을 두껍게 하고 중요한 강화 구조를 추가하는 것은 450 mm 웨이퍼 컨테이너들의 무게를 더 증가시킬 것이다.
게다가, 종래의 300 mm 웨이퍼 컨테이너들은 통상 사출성형된다. 비교되는 사출성형 실제 및 비교되는 또는 더 큰 벽 두께들을 이용하여 더 큰 컨테이너들의 치수들을 적절하게 제어하는 것이 어려울 것으로 예상된다. 현재 300 mm 웨이퍼 컨테이너들은 일반적으로 외부 장비, 소위 웨이퍼 지지부들 및 운동결합 장치 인터페이스(kinematic coupling machine interface) 및 웨이퍼들과 인터페이스하는 구성요소들을 배치하기 위한 주요 구조 부재로서 쉘(shell)을 사용한다.
이에 더하여, 개방된 내부 부피는 밀폐적으로 도어를 수신하는 상기 개방된 전방 영역이 그러하듯이 크게 증가될 것이다. 이것은 상기 도어와 상기 컨테이너 부분 사이에 밀폐 이슈들을 더 어렵게 만든다.
더 큰 치수들의 웨이퍼들은 또한 취급 및 이송 동안 더 손상받기 쉽도록 만들어주는 더 큰 휨(sag)을 가지고, 또한 더 작은 웨이퍼들에는 필요하지 않은 특별한 지지부를 필요로 할 것이다. 이 더 큰 휨은 로봇식의 암들에 의해 로봇식으로 상기 웨이퍼들의 배치 및 제거를 가능하게 하는 한편, 웨이퍼들 사이에서 원하는 간격을 유지해야 하는 과제를 나타낸다.
이에 따라, 웨이퍼 휨을 최소화하고 또한 상기 컨테이너의 무게를 최소화할 수 있는 디자인 특성들을 가지는 450 mm 웨이퍼 컨테이너들을 위한 전방 개구 구성들을 개발하는 것이 바람직하다. 이에 더하여, 상기 도어들을 위한 개선된 밀폐 특성들을 제공하는 구성들이 바람직할 것이다. 게다가, 상기 웨이퍼들을 로봇으로 취급하는 동안 뿐만 아니라 웨이퍼 컨테이너들 안에 450 mm 웨이퍼들의 저장을 제공하기 위해 강화된 웨이퍼 지지부를 제공하는 구성들이 바람직할 것이다.
450 mm에 적합한 전방 개구 웨이퍼 컨테이너는, 전방 개구를 가지는 컨테이너 부분 및 상기 전방 개구를 폐쇄하는 전방 도어를 가진다. 상기 전방 도어는 상기 도어의 좌측 및 우측 각각에서 외부적으로 작동가능한 한 쌍의 래치 메카니즘들을 가지고, 각각의 래치 메카니즘은 상기 컨테이너 부분의 전방 개구를 정의하는 도어 프레임안에 위치하는 수신기들로 상기 도어의 상단 둘레 및 하단 둘레로부터 연장가능한 한 쌍의 래치 첨단들을 가진다. 웨이퍼 쿠션은 이격되어 쌓인 배치로 배치되는 수평 웨이퍼들의 전방 모서리들을 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 그 사이에서 수평으로 연장되는 아치형 웨이퍼 결합 부분을 가지는 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들을 가진다. 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 도어의 내부 표면 상의 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치된다. 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 전방 도어의 상기 내부 표면으로부터 이격된다. 상기 웨이퍼 쿠션들은 상기 웨이퍼 쿠션과 상기 컨테이너 부분의 뒷면 웨이퍼 지지부들 사이의 상기 웨이퍼들의 압축적인 보유(compressive retention) 때문에 부하가 상기 웨이퍼 쿠션 사이에서 상기 전방 도어로 전달되는 한 쌍의 수직으로 연장된 적재 접합부들(loading junctures)에서 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에서 상기 도어의 내부에 고정된다. 상기 래치 메카니즘들을 위한 로봇식 억세스 키 개구부들(robotic access key openings)은 상기 수직으로 연장된 적재 접합부들로부터 수평으로 외측으로 이격된다. 각각의 래치 메카니즘의 상기 래치 첨단들(latching tips)은 상기 로봇식 억세스 키 개구부들로부터 수평으로 오프셋되어 있고, 상기 래치 첨단들은 상기 수직으로 연장된 적재 접합부들의 수직 열에 정렬되어 배치된다.
지금까지 인식되지 않은 이슈는 상기 전방 도어 상의 상기 쿠션과 결합되는 상기 웨이퍼들의 무게가 뒤벽 뿐만 아니라 상기 도어의 외측으로의 구부림(flexing)에 의해 주로 나타나는 z 방향으로의 상기 컨테이너들의 왜곡(distortion)을 야기하는 상기 z 방향으로의 상당한 힘 구성요소를 야기시킬 수 있다. 적재가 상단 웨이퍼에서 상기 도어의 상단 모서리로부터 상기 하단 웨이퍼에서 또한 상기 도어의 중앙 부분에서 상기 도어의 상기 하단 모서리까지 제공된다면, 힘은 상기 도어 프레임에의 상기 도어의 부착 점들이 상기 중심 힘 수신 영역 외측에 수평으로 위치하는 지점에서 도어의 휨(bowing)을 야기시킨다. 이러한 힘은 특히 450 mm 웨이퍼 컨테이너들의 맥락에서, 상기 도어와 도어 프레임 사이의 밀폐의 무결성(integrity of seal)에 영향을 미칠 수 있는 도어 비틀림 이슈들을 야기킬 수 있음을 발견하였다.
본 발명의 실시예들의 특징 및 장점은 웨이퍼 보유 력들(retention forces)이 상기 도어로 직접 전달되고 상기 도어를 통해 옆으로 지나가지 않는다.
본 발명의 실시예들의 특징 및 장점은 상기 도어 래치가 웨이퍼 보유 부착과 일렬로 있다는 것이다. 이것은 상기 도어의 뒤틀림을 최소화한다.
본 발명의 그 외의 장점 및 특징은 상기 웨이퍼들에 의한 상기 도어의 적재가 중심 수직 영역 아래로 연장되고 하나의 수평 데이터 레벨로부터 다음으로 필수적으로 균일하기 때문에, 또한 상기 도어 대 도어 프레임 래치들은 통상 상기 도어 프레임의 상단 및 하단 부분들에 있기 때문에, 수평(x 방향) 축 주위로 상기 도어의 휨을 최소화하는 것이 상기 도어 안에서 유도된다. 그러므로, 수직(y 방향) 축 주위로의 휨에 대하여 휨 구성요소를 제거하는 것에 의해, 더 큰 지름의 웨이퍼 컨테이너들, 특히 450 mm 컨테이너들에서 상기 도어 대 도어 프레임 밀폐의 무결성 및 일관성(consistency)이 개선될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션들과 전방 도어 구조 사이의 수직으로 연장된 웨이퍼 적재 전달 접합부들은 상기 도어 프레임에 결합된 상기 래치 메카니즘 결합들에 실질적으로 수직으로 정렬되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방 도어의 내부 표면 상의 중앙 홈은 적어도 2개의 깊이 레벨들을 가지고, 상기 적어도 2 개의 깊이 레벨들 중 더 깊은 깊이 레벨은 상기 홈의 중앙에 위치된다. 덜 깊은 깊이 레벨은 상기 홈의 가장자리들에 위치되고 상기 도어 상에 상기 웨이퍼 쿠션들의 웨이퍼 쿠션 부착 또는 웨이퍼 부하 전달 위치를 가진다. 상기 덜 깊은 깊이에서의 제2 레벨은 도어 매카니즘들이 상기 전방 도어 상의 상기 웨이퍼 쿠션들의 상기 웨이퍼 쿠션 부착 위치 또는 상기 부하 전달 위치 바로 앞 상기 도어 하우징 안에 있도록 허용한다. 상기 홈의 압력은, 이것은 300 mm 웨이퍼 컨테이너들에는 공통된 것이고, 많은 450 mm 컨테이너의 도어들에서는 그럴 수 있는데, 상기 도어 특징들이 중앙 홈들이 없는 일정한 두께의 도어들에서보다 더 잘 휘어지게 한다.
본 발명의 다른 실시예는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너로 안내된다. 상기 웨이퍼 컨테이너는 전방 개구부를 정의하는 도어 프레임 및 상기 컨테이너의 대향하는 측면들에서 그 내부에 위치하는 450 mm 웨이퍼들을 수용하는 크기의 선반들의 대향하는 열들을 가지는 내부를 가지는 컨테이너 부분을 포함한다. 상기 웨이퍼 컨테이너는 또한 상기 컨테이너 부분의 전방 개구부를 조작가능하게 폐쇄하는 도어를 포함한다. 상기 도어는 한 쌍의 래치 메카니즘들을 포함하고, 그 각각은 상기 도어의 측면들에서 외부적으로 조작가능하고, 각각의 래치 메카니즘은 상기 도어 프레임 안에 위치하는 수신기들로 상기 도어의 하단 둘레 및 상단 둘레로부터 연장가능한 한 쌍의 래치 첨단들을 가진다. 상기 도어는 또한, 이격되어 쌓인 배치로 배치되는 수평 웨이퍼들의 전방 모서리들을 지지하기 위한, 웨이퍼 쿠션을 포함하고, 또한 상기 웨이퍼 쿠션은 그 사이에서 수평으로 연장되는 아치형 웨이퍼 결합 부분을 가지는 한 쌍의 수직으로 연장되는 지지 스트립 부분들을 가진다. 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 전방 도어의 내부 표면 상의 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치되고, 상기 웨이퍼 쿠션들은 상기 컨테이너 부분의 뒤면 웨이퍼 지지부들과 상기 웨이퍼 쿠션 사이의 상기 웨이퍼들의 압축적인 보유 때문에 부하가 상기 웨이퍼 쿠션 사이에서 상기 전방 도어로 전달되는 한 쌍의 수직으로 연장된 적재 접합부들에서 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에서 상기 도어의 내부에 고정된다. 상기 도어는 상기 수직으로 연장된 적재 접합부들로부터 수평으로 외측으로 이격된 상기 래치 메카니즘들을 위한 복수의 로봇식 키 개구부들을 포함하고, 상기 각각의 래치 메카니즘의 래치 첨단들은 상기 로봇식 억세스 키 개구부들로부터 수평으로 오프셋되어 있고, 상기 래치 첨단들은 상기 수직으로 연장된 적재 접합부들에 수직 선으로 정렬되어 배치된다. 상기 웨이퍼들은 450 mm 지름 웨이퍼들일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 전방 개구부, 전방 도어, 및 웨이퍼 쿠션을 가지는 컨테이너 부분을 포함하는 450 mm 웨이퍼들을 위한 크기의 웨이퍼 컨테이너로 안내된다. 상기 전방 개구부에 맞는 크기이고, 상기 도어의 하단 둘레 및 상단 둘레로부터 작동가능하게 연장되는 데 적합한 래치 부재들을 가지는 2 개의 래치 메카니즘들이 구비된 전방 도어. 상기 웨이퍼 쿠션은 상기 2 개의 래치 메카니즘들의 상기 래치 부재들에 수직으로 정렬되는 위치들에서 상기 전방 도어에 의해 지지된다.
본 발명의 일 실시예는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어를 포함한다. 상기 전방 도어는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너의 도어 프레임에 래치 메카니즘 결합들을 제공하기 위해 전방 도어 구조의 상단 및 하단 둘레로부터 작동가능하게 연장되는 데 적합한 래치 메카니즘들을 가지는 전방 도어 구조를 포함한다. 상기 전방 도어는 또한 상기 래치 메카니즘 결합들에 실질적으로 수직으로 정렬되는 웨이퍼 쿠션과 전방 도어 구조 사이에서 수직으로 연장된 웨이퍼 부하 전달 접합부들을 가지는 웨이퍼 쿠션을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예들은 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어에 관한 것이다. 상기 전방 도어는 상기 전방 도어의 내부 표면 상에 중앙 홈을 가지는 도어 하우징을 포함하고, 상기 홈은 적어도 2개의 깊이 레벨들을 가진다. 상기 적어도 2 개의 깊이 레벨들 중 제1 더 깊은 깊이 레벨은 상기 홈의 중앙에 위치된다. 상기 적어도 2 개의 깊이 레벨들 중 제2 덜 깊은 깊이 레벨은 상기 홈의 가장자리들에 위치되고 상기 도어 상에 상기 웨이퍼 쿠션들의 웨이퍼 쿠션 부착 또는 웨이퍼 부하 전달 위치를 가진다. 이 실시예에 있어서, 상기 제2 덜 깊은 깊이 레벨은 도어 매카니즘들이 상기 전방 도어 상의 상기 웨이퍼 쿠션들의 상기 웨이퍼 쿠션 부착 위치 또는 상기 부하 전달 위치 바로 앞 상기 도어 하우징 안에 있도록 허용한다.
다른 실시예는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어를 포함한다. 상기 전방 도어는 도어 하우징, 웨이퍼 쿠션, 및 복수의 웨이퍼 래치 탭들을 포함한다. 상기 도어 하우징의 내부 표면 상의 상기 웨이퍼 쿠션은 수평으로 쌓인 웨이퍼들을 전달하는 데 적합하다. 복수의 웨이퍼 래치 탭들은 상기 웨이퍼들에 결합되어 부하를 전달하는 상기 도어 하우징의 내부 표면 상의 상기 웨이퍼 쿠션의 부분에 수직으로 정렬된다.
다른 실시예들은 전방 개구 웨이퍼 컨테이너에서 도어 뒤틀림을 최소화하는 방법들을 포함한다. 이러한 방법들은 웨이퍼 컨테이너를 제공하는 단계; 수직 지지 부재들에 의해 상기 도어에 의해 지지되는 한 세트의 내측으로 배치되는 웨이퍼 지지 쿠션들을 가지는, 상기 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어를 제공하는 단계; 및 상기 웨이퍼 컨테이너 안의 상기 전방 도어를 고정하기 위해 상기 지지 부재들에 수직으로 정렬되는 위치들로부터 한 세트의 래치 메카니즘들을 배치하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 전방 개구 웨이퍼 컨테이너의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전방 도어의 내부 표면의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전방 도어의 다른 내부 표면의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전방 도어의 다른 내부 표면의 사시도이다.
도 5는 웨이퍼 쿠션 및 래치 첨단들의 위치가 도시된 전방 도어의 다른 내부 표면의 단면도이다.
도면들을 참조하면, 전방 개구 웨이퍼 컨테이너(20)가 도시되어 있고 일반적으로 상단벽(23), 한 쌍의 측면 벽들(24, 25), 뒷벽(26), 전방 개구부(29)를 정의하는 도어 프레임(28), 및 상기 개방된 전방을 폐쇄하도록 구성된 전방 도어(30)를 가지는 컨테이너 부분(22)을 포함한다. 상기 도어는 상기 도어 하우징(44) 내부에 위치하는 래치 메카니즘들(42)에 억세스하는 한 쌍의 열쇠 구멍들(36, 38)을 가진다. 이러한 래치 메카니즘들은 일반적으로 US 등록특허 제 4,995,430호, 제 7,182,203호, 또는 제7,168,587호에 도시된 바와 같이 구성될 수 있는데, 이 모두는 본 출원의 출원인에 의해 소유되고 있고 참조로서 여기에 반영된다. 상기 도어는 외측 표면(50), 둘레(54), 및 내측 표면(56)을 가진다. 슬롯들(60)은 상기 둘레 상에 위치되고 래치 탭들(latching tabs, 64) 또는 첨단들(tips)이 상기 도어 프레임의 상기 내부 표면 상의 홈들(recesses, 70)을 결합하거나 결합해제하기 위해 상기 도어로부터 연장되거나 후퇴하는 것을 허용한다. 밀폐(seal) 또는 개스킷(gasket, 72)은 상기 래치들이 작동될 때 상기 도어를 밀폐하기 위해 상기 도어의 둘레를 따르고, 상기 도어 프레임과 결합된다. 웨이퍼 쿠션(74)은 상기 도어의 상단으로부터 상기 도어의 하단까지 연장되고 상기 도어의 좌 및 우 측면들에 대하여 중앙에 위치되는 홈(80) 안에 상기 전방 도어의 상기 내부 표면 상에 위치하는 복수의 웨이퍼 결합 부분들(76)을 포함한다.
상기 컨테이너 부분(22)은 상기 컨테이너 부분의 내부 측면들에 선반들(84)의 형태로 웨이퍼 지지부들, 및 웨이퍼들의 뒷면 모서리에 결합하기 위한 쿠션들 또는 (90도 회전한) V자형 홈들(v-shaped grooves)을 가지는 견고한 지지부들로 구성될 수 있는 상기 뒷면 상의 지지부들(86)을 가진다. 상기 웨이퍼들은 상기 도어가 설치되고 제자리에 래치됨에 따라 상승될 수 있다. 이것은 상기 450 mm 공간 안에 적합하게 변형할 수 있다. 상기 웨이퍼들의 상승 행위는 본 출원의 출원인이 소유하고 있고 참조로서 여기에 반영되는 US 등록특허 제 6,267,245호에 도시되어 있다. 상기 웨이퍼들은 상기 도어의 내부 표면 상의 상기 웨이퍼 쿠션들과 상기 컨테이너 부분의 뒷면에 상기 웨이퍼 지지부들 사이에 압축된다.
도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 래치 첨단들 또는 탭들(64)은 수직으로 정렬되고, 상기 웨이퍼들이 결합되어 상기 부하를 전달하는 상기 전방 도어의 내부 표면 상에 상기 웨이퍼 쿠션들의 부분을 가지고, 이것은 상기 전방 쿠션과 상기 뒷면 웨이퍼 지지부들 사이에 상기 웨이퍼들이 압축된다. 상기 정렬은 특히 450 mm 웨이퍼들과 연관된 공간에 있어서, 상기 컨테이너가 폐쇄될 때 상기 웨이퍼들의 안정된 제한조건들을 유지하는 데 있어서의 이슈들 뿐만 아니라 상기 도어가 가진 밀폐 문제들을 생성할 수 있는, 상기 도어에 부가되는 구부림 모멘트(bending moment)를 배제시킨다. 종래에 이러한 래치 메카니즘들을 구동시키는 회전 바퀴(rotary wheel)의 중심 또는 열쇠 구멍으로부터 상기 래치 첨단들의 오프셋을 제공하는 래치 메카니즘은 US 등록특허 제 7,182,203호에 도시되어 있고, 이전에 참조로서 반영되었다.
도 2 내지 도 5 각각에 있어서, 상기 도어 래치들은 위치들(88)에서 상기 전방 도어(30)의 상단 및 하단 둘레 주위의 위치들에 있는 웨이퍼 보유 부착물(wafer retention attachment)과 일렬로 있는 것을 볼 수 있다. 450 mm 웨이퍼(99)를 포함하는, 이러한 배치의 단면도는 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 쿠션(74)에 의해 가해지는 웨이퍼 보유력들(wafer retention forces, F)는 상기 래치들(64)로 직접 전달된다. 이러한 배치에 있어서, 상기 도어의 외측으로의 휨을 야기시키기 위해 구부림 모멘트는 상기 도어(30)에 가해질 수 없다. 따라서, 웨이퍼 보유력들이 상기 래치들(64)로부터 오프셋되지 않을 때 뒤틀림은 최소화된다. 상기 웨이퍼 쿠션(74)의 아치형 웨이퍼 결합 부분들(92) 및 상기 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들(90)의 배치는 도 2 내지 도 5로부터 더 잘 이해될 수 있다. 나아가, 상기 한 쌍의 수직으로 연장된 적재 접합부들(94)에 상기 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들(90)의 고정은 도 5의 단면에 도시되어 있다.
추가적인 부가적인 래치 구조(98)는 도 3에서 더 볼 수 있다. 상기 부가적인 래치들(98)은 상기 전방 도어(30)의 상단 및 하단 둘레의 코너들 주변에 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 부가적인 래치 구조들(98)은 래치 탭들(64)의 조작과 유사하게, 외측으로 연장될 수 있고, 또한 이에 따라 상기 도어(30)의 코너들을 상기 컨테이너(22)에 추가적인 고정을 제공할 수 있다.
이 출원을 통해 논의되는 다양한 실시예들에 있어서, 상기 다양한 웨이퍼 컨테이너 구성요소들은 일반적으로 반도체 웨이퍼들에 통상적으로 사용되는 폴리머들로부터 사출성형될 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate), 플루오로폴리머(fluoropolymer), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone)이다.
예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예시에 불과한 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위, 적용, 또는 구성을 어떠한 방법으로든 제한할 의도는 없음이 이해되어야 한다. 그보다는, 전술한 상세한 설명은 당업자에게 상기의 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들을 구현하는 것을 가능하게 하는 개시를 제공할 것이다. 첨부된 청구항들에서 나오는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 요소들의 기능 및 배치에 있어서 다양한 변형들 및 법적인 균등물들이 만들어질 수 있음이 이해되어야 한다.
상기의 실시예들은 설명을 위한 것이고 한정하기 위한 것은 아니다. 추가적인 실시예들이 청구항들 안에 존재한다. 본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 당업자들은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않으면서 형식 및 세부사항에 있어서 변형들이 만들어질 수 있음을 인식할 것이다.
본 발명에의 다양한 변형들은 이 개시내용을 읽는 당업자에게는 명백할 수 있다. 예를 들어, 당업자는 본 발명의 서로 다른 실시예들에 대하여 설명한 다양한 특징들이 본 발명의 사상 내에서 서로 다른 특징들과, 홀로, 또는 서로 다른 조합들에서 적절하게 조합되고, 해체되고 재조합될 수 있음을 인식할 것이다. 이와 같이, 상기에서 설명한 다양한 특징은 모두 본 발명의 사상 또는 범위를 제한하기보다 예시적인 실시예들로서 간주되어야 한다. 그러므로, 상기는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 생각되지 않는다.

Claims (25)

  1. 내부의 컨테이너의 대향하는 측면들에 450 mm 웨이퍼들을 잡을 수 있는 크기의 선반들의 대향하는 열들을 가지는 상기 내부 및 전방 개구를 정의하는 도어 프레임을 가지는 컨테이너 부분; 및
    상기 컨테이너 부분의 상기 전방 개구를 작동가능하게 폐쇄하는 도어를 포함하고,
    상기 도어는,
    상기 도어의 상기 측면들에서 그 각각이 외부적으로 작동가능한 한 쌍의 래치 메카니즘들;
    이격되어 쌓인 배치로 배치되는 수평 웨이퍼들의 전방 모서리들을 지지하고, 그 사이에서 수평으로 연장되는 아치형 웨이퍼 결합 부분을 가지는 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들을 가지는 웨이퍼 쿠션; 및
    수직으로 연장된 적재 접합부들로부터 수평으로 외측으로 이격되는 상기 한 쌍의 래치 메카니즘들을 위한 복수의 로봇식 억세스 키 개구부들을 포함하고,
    상기 한 쌍의 래치 메카니즘들 각각은 상기 도어 안에 위치하는 수신기들로 상기 도어의 상단 둘레 및 하단 둘레로부터 연장가능한 한 쌍의 래치 첨단들을 가지고,
    상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 전방 도어의 상기 내부 표면으로부터 이격되고 상기 도어의 내부 표면 상의 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치되고, 상기 웨이퍼 쿠션들은 상기 웨이퍼 쿠션과 상기 컨테이너 부분의 뒷면 웨이퍼 지지부들 사이의 상기 웨이퍼들의 압축적인 보유 때문에 부하가 상기 웨이퍼 쿠션 사이에서 상기 전방 도어로 전달되는 한 쌍의 수직으로 연장된 적재 접합부들에서 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에서 상기 도어의 내부에 고정되고,
    상기 한 쌍의 래치 메카니즘들 각각의 상기 래치 첨단들은 상기 로봇식 억세스 키 개구부들로부터 수평으로 오프셋되어 있고, 상기 래치 첨단들은 상기 수직으로 연장된 적재 접합부들의 수직 열에 정렬되어 배치되는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨테이너는 폴리카보네이트를 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 컨테이너는 플루오로폴리머를 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 컨테이너는 폴리에테르에테르케톤을 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너.
  5. 제 1 항에 있어서, 부가적인 래치가 상기 도어의 코너들을 상기 웨이퍼 컨테이너에 더 고정하기 위해 사용되는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너.
  6. 전방 개구부를 가지는 450 mm 웨이퍼들을 위한 크기의 컨테이너 부분;
    상기 전방 개구부에 맞는 크기이고, 도어의 하단 둘레 및 상단 둘레로부터 작동가능하게 연장되는 데 적합한 래치 부재들을 가지는 2 개의 래치 메카니즘들이 구비된 전방 도어; 및
    상기 2 개의 래치 메카니즘들의 상기 래치 부재들에 수직으로 정렬되는 위치들에서 상기 전방 도어에 의해 지지되는 웨이퍼 쿠션을 포함하는 웨이퍼 컨테이너.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 그 사이에서 연장되는 아치형 웨이퍼 결합 부분을 가지는 한 쌍의 수직으로 연장되는 지지 스트립 부분들을 포함하는 웨이퍼 컨테이너.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 전방 도어의 내부 표면 상의 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치되는 웨이퍼 컨테이너.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 한 쌍의 수직으로 연장된 적재 접합부들에서 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에서 상기 도어의 내부에 고정되는 웨이퍼 컨테이너.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 전방 도어는 상기 2 개의 래치 메카니즘들을 조작하기 위한 복수의 로봇식 키 개구부들을 포함하는 웨이퍼 컨테이너.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 웨이퍼 컨테이너는 폴리카보네이트, 플루오르폴리머, 및 폴리에테르에테르케톤 중 하나 또는 그 이상으로 만들어지는 웨이퍼 컨테이너.
  12. 제 6 항에 있어서, 부가적인 래치가 상기 도어의 코너들을 상기 웨이퍼 컨테이너에 더 고정하기 위해 사용되는 웨이퍼 컨테이너.
  13. 전방 개구 웨이퍼 컨테이너의 도어 프레임에 래치 메카니즘 결합들을 제공하기 위해 전방 도어 구조의 상단 및 하단 둘레로부터 작동가능하게 연장되는 데 적합한 래치 메카니즘들을 가지는 전방 도어 구조; 및
    상기 래치 메카니즘 결합들에 실질적으로 수직으로 정렬되는 웨이퍼 쿠션과 전방 도어 구조 사이에서 수직으로 연장된 웨이퍼 부하 전달 접합부들을 가지는 웨이퍼 쿠션을 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 그 사이에서 연장된 아치형 웨이퍼 결합 부분을 가지는 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들을 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 상기 수직으로 연장된 웨이퍼 부하 전달 접합부들에서 상기 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에서 상기 전방 도어의 내부에 고정되는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 전방 도어의 상기 내부 표면 상의 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 전방 도어는 상기 래치 메카니즘들을 조작하기 위한 복수의 로봇식 키 개구부들을 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  18. 제 13 항에 있어서, 부가적인 래치가 상기 도어의 코너들을 상기 웨이퍼 컨테이너에 더 고정하기 위해 사용되는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  19. 전방 도어의 내부 표면 상에 중앙 홈을 가지는 도어 하우징을 포함하고, 상기 중앙 홈은 적어도 2 개의 깊이 레벨들을 가지고,
    상기 적어도 2 개의 깊이 레벨들 중 제1 더 깊은 깊이 레벨은 상기 중앙 홈의 중앙에 위치되고,
    상기 적어도 2 개의 깊이 레벨들 중 제2 덜 깊은 깊이 레벨은 상기 중앙 홈의 가장자리들에 위치되고, 도어 상에 웨이퍼 쿠션들의 웨이퍼 쿠션 부착 또는 웨이퍼 부하 전달 위치를 가지고, 상기 제2 덜 깊은 깊이 레벨은 도어 매카니즘들이 상기 전방 도어 상의 상기 웨이퍼 쿠션들의 상기 웨이퍼 쿠션 부착 위치 또는 상기 웨이퍼 부하 전달 위치 바로 앞 상기 도어 하우징 안에 있도록 허용하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  20. 도어 하우징;
    수평으로 적재된 웨이퍼들을 전달하기 위한 상기 도어 하우징의 내부 표면 상의 웨이퍼 쿠션; 및
    상기 웨이퍼들에 결합되는 것으로부터 부하를 전달하는 상기 도어 하우징의 상기 내부 표면 상의 상기 웨이퍼 쿠션의 부분에 수직으로 정렬되는 복수의 웨이퍼 래치 탭들을 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 그 사이에서 연장된 아치형 웨이퍼 결합 부분을 가지는 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들을 포함하는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 웨이퍼 쿠션은 수직으로 연장된 웨이퍼 부하 전달 접합부들에서 상기 한 쌍의 수직으로 연장된 지지 스트립 부분들에 상기 전방 도어의 내부에 고정되는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 아치형 웨이퍼 결합 부분은 상기 도어 하우징의 내부 표면 상에 수직으로 연장된 중앙 홈 안에 위치되는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 전방 도어는 폴리카보네이트, 플루오르폴리머, 및 플리에테르에테르케톤 중 하나 또는 그 이상으로 만들어지는 전방 개구 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어.
  25. 웨이퍼 컨테이너를 제공하는 단계;
    수직 지지 부재들에 의해 상기 도어에 의해 지지되는 한 세트의 내측으로 배치되는 웨이퍼 지지 쿠션들을 가지는, 상기 웨이퍼 컨테이너를 위한 전방 도어를 제공하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 컨테이너 안의 상기 전방 도어를 고정하기 위해 상기 지지 부재들에 수직으로 정렬되는 위치들로부터 한 세트의 래치 메카니즘들을 배치하는 단계를 포함하는, 전방 개구 웨이퍼 컨테이너에서 도어 뒤틀림을 최소화하는 방법.
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