(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸線を有する積層配列で位置付けられた複数の大口径の半導体円形ウエハとしてのウエハを受容する前開きのウエハ容器であって、前記ウエハ容器は、
左閉鎖側面、右閉鎖側面、閉鎖背面、前開き部分、および、空洞内部を有する容器部分であって、前記空洞内部は、前記ウエハを受容と収容するために前記空洞内部の中央に位置付けられた複数の容器スロットを含む容器部分と；
前記前開き部分を閉じるべく前記容器部分に取付可能であって、前記容器部分に選択的にラッチ可能なドアと
を備え、
前記容器部分は、前記空洞内部内に垂直に整列するように相互接続する容器ウエハ支持体の左カラムと右カラムを有し、前記左カラムは前記左閉鎖側面に近接し、前記右カラムは前記右閉鎖側面に近接し、
それぞれ前記カラム対は、前記ウエハに周縁支持を提供すべく、前記ウエハの円形に従う弓形の半径方向内向の縁を有し、
前記カラム対のそれぞれは、前記前開き部分側面に向けて周方向に延び、最も内側且つ前方に、垂直積層支持体の先端を有し、その結果、積層ウエハ配列の前記垂直軸線に対して測定された前記垂直積層支持体の先端同士の間の開口は、８５°から１１０°までの角度である
ことを特徴とする、ウエハ容器。
【請求項２】
前記垂直積層支持体の先端同士の間の前記開口は、８８°から１０５°までの角度である、
請求項１記載のウエハ容器。
【請求項３】
それぞれ前記カラムは、
前記ウエハの周縁端部に従う弓形部分と前端を有し、
前記弓形部分に対して鋭角で、前記前端からそれぞれ側面に向かって延びる支持体脚部分を一体成形構造で有する、
請求項１記載のウエハ容器。
【請求項４】
垂直軸線に沿って積層配列で位置付けられた複数の大口径円形の半導体ウエハとしてのウエハを受容する前開きのウエハ容器であって、前記ウエハ容器は、
左閉鎖側面、右閉鎖側面、閉鎖背面、前開き部分、および、空洞内部を有する容器部分であって、前記空洞内部は、前記ウエハを受容と収容するために前記空洞内部内の中央に位置付けられた複数の容器スロットを有することと；
前記前開き部分を閉じるべく前記容器部分に取付可能であるように、前記容器部分に選択的にラッチ可能なドアと
を備え、
前記容器部分は、前記空洞内部に垂直に整列した相互接続する容器ウエハ支持体の一対のカラムを備え、前記対の一方は、前記左閉鎖側面に近接し、もう一方は、前記右閉鎖側面に近接し、
それぞれ前記カラム対は、前端（６７５）をもって前記円形ウエハの前記周縁端部に従う弓形部分を備え、更に前記弓形部分に対して鋭角で前記前端（６７５）から前記各側面に向かって延びる支持体脚部分（６７８）を備える一体成形構造である
ことを特徴とする、ウエハ容器。
【請求項５】
それぞれ前記カラム対は、前記ウエハに周縁支持を提供すべく、前記ウエハの前記円形の形に従う弓形を備えた半径方向内方の縁を備え、
それぞれ前記カラム対は、前記前開き部分側面に向けて周方向に延び、最も内側且つ前方に垂直積層支持体の先端を有し、その結果、前記積層ウエハ配列の前記垂直軸線に対して測定されたそれぞれの前記垂直積層支持体の先端同士の間の開口は、８５°から１１０°までの角度である、
請求項４記載のウエハ容器。
【請求項６】
大口径のウエハを自動的に挿入と取出するために、前開きのウエハ容器と、エンドエフェクタとを用いるウエハ取扱方法であって、前記ウエハ取扱方法は、
４５０ｍｍのウエハの前方弓形係合部分と後方弓形係合部分において、前記エンドエフェクタによって前記ウエハを把持する把持段階であって、前記前方弓形係合部分は前記ウエハの前面で約８０°から９０°までの角度に亘って前記ウエハの周縁周囲に広がり、前記後方弓形係合部分は、前記ウエハの背面で約８０°から９０°までの角度に亘って前記周縁周囲に広がる把持段階と；
その次に、側方ウエハ支持体間に９０°から１１０°までの角度の前面アクセス開口を定め、約８０°から９０°までの角度の前記ウエハ容器の側面に、弓形係合領域を提供する、前記側方ウエハ支持体をもったウエハ容器に、前記４５０ｍｍのウエハを挿入着座する挿入着座段階と
を有することを特徴とする、ウエハ取扱方法。
【請求項７】
周縁ウエハ支持を提供するウエハ容器と、ウエハ容器からウエハを挿入と取出を行うエンドエフェクタとの組み合わせであって、
前記ウエハ容器は、８５°よりも大きく広がる側方ウエハ支持体と、前記エンドエフェクタを８５°から１１０°までの角度の範囲にわたって受容する前面アクセス開口とを備え、
前記エンドエフェクタは、８０°から９０°までの角度に亘る円弧で定められた位置でウエハの背面周縁に係合し、８０°から９０°までの角度に亘る円弧で定められた位置でウエハの前方周縁に係合するように構成された
組み合わせ。
【請求項８】
複数の弓形側方ウエハ棚と、該弓形側方ウエハ棚から突出する複数のＶ字形支持体とによってそれぞれ形成される複数のスロットを有する前開きのウエハ容器であって、
それぞれ前記スロットは、ウエハが前記Ｖ字形支持体の頂点に係合される場合の第１輸送位置を有し、前記ウエハが前記弓形側方ウエハ棚上に載置している場合の第２移送位置を有し、
移送形態において、それぞれ前記ウエハは、一対の前記弓形側方ウエハ棚によって支えられ、前記弓形側方ウエハ棚は、前記ウエハ容器のそれぞれ側面に位置し、それぞれ前記弓形側方ウエハ棚は、前記ウエハの周縁で少なくとも約９０°の係合を提供するように構成され、
前記ウエハ容器は、前記ウエハ容器の内外に前記ウエハを搬送するためのロボットアームを受容するためのアクセス開口を有し、前記弓形側方ウエハ棚の中間に存在する前記アクセス開口は、ウエハの前面端部への８５°から１１０°までの角度のロボット係合アクセスを提供するように構成され、
前記ウエハが前記スロット内で前記移送位置に存在する場合、前記ウエハは、前記ウエハ容器部分の背面の少なくとも２つの位置では支えられず、前記２つの位置は、前記ウエハの周縁周囲に少なくとも約７０°広がるように構成されている
ことを特徴とする、ウエハ容器。
【請求項９】
複数の弓形側方ウエハ棚と、該弓形側方ウエハ棚から突出する複数のＶ字形支持体とによってそれぞれ形成される複数のスロットを有する前開きのウエハ容器であって、
それぞれ前記スロットは、ウエハが前記Ｖ字形支持体の頂点に係合される場合の第１輸送位置を有し、前記ウエハが前記弓形側方ウエハ棚上に載置している場合の第２移送位置を有し、
移送形態において、それぞれ前記ウエハは、一対の前記弓形側方ウエハ棚によって支えられ、前記弓形側方ウエハ棚は、前記ウエハ容器のそれぞれ側面に位置し、
前記ウエハ容器は、前記ウエハ容器の内外に前記ウエハを搬送するためのロボットアームを受容するためのアクセス開口を有し、前記弓形側方ウエハ棚の中間に存在する前記アクセス開口は、ウエハの前面端部への８５°から１１０°までの角度のロボット係合アクセスを提供するように構成され、
前記ウエハが前記スロット内で前記移送位置に存在する場合、前記ウエハは、前記ウエハ容器部分の背面の少なくとも２つの位置では支えられず、前記２つの位置は、前記ウエハの周縁周囲に少なくとも約７０°広がるように構成されている
ことを特徴とする、ウエハ容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体処理装置に関する。より詳細には本発明は、半導体ウエハを輸送と貯蔵するための搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニット領域当たりの回路数が増加するにつれて、半導体ウエハにとって粒子状物質がますます問題となっている。回路を崩壊し得る微粒子の寸法は、低下しつつあり、分子レベルに近づきつつある。微粒子制御は、半導体ウエハの製造、処理、輸送（transporting）、および貯蔵の全段階中において必要である。搬送装置にウエハを挿入と取出する間と、輸送中の搬送装置内でのウエハの移動とによって生じる微粒子は、最小限に抑えるか、または避ける必要がある。
【０００３】
スケールメリットによって決定される、半導体製造施設で用いられるウエハの寸法は、上昇し続けている。現在のところ、３００ｍｍウエハを処理する多数の製造施設が存在する。商業的に加工されるウエハの最大寸法はまもなく、４５０ｍｍまで増加し得ると懸念されている。処理ウエハ寸法の有意に急激な増加によって、より小さな寸法のウエハでは存在しなかった新しい問題や課題が現れている。
【０００４】
たとえばウエハ容器は、たとえば容器の上部に存在するロボットフランジを掴むことによって、ロボット制御で取扱われることが多いが、ウエハ容器は、多くの場合、依然として手動で取扱われ、通常、サイドハンドルが標準装備になっているか、または任意にサイドハンドルを有する。そのような容器は、９．０７ｋｇ（２０ポンド）前後の重量であることが多いので、ウエハを装填した標準３００ｍｍの容器の手動による輸送は、そのようなハンドルを用いると、職員にとってまだ比較的容易である。
【０００５】
たとえば容器中のウエハ数とウエハ同士の間の間隔などの４５０ｍｍウエハの規格は、既存の装置互換性とコストアップ圧力のため、現行の３００ｍｍウエハ容器規格と結構同じままであり得る。そしてもちろん、ウエハの口径が大きくなるほど、相応にウエハは重くなる。標準３００ｍｍ容器内に提供されるウエハ数と同数の４５０ｍｍウエハを保持するウエハ容器は、約１８．１４ｋｇ（４０ポンド）の重量が見込まれる。この重量で手動取扱いは、より困難になり始める。
【０００６】
より大きな容器に匹敵する厚さの重合体壁を用いることは、容器の十分な構造的剛性を提供しないかもしれない。すなわち容器は、より大きな寸法とより大きな重合体の膨張のため、装填、移送、および出荷下で寸法的な安定性が低くなると予測され得る。壁を厚くし、更に有意な強化構造を付加することによって、４５０ｍｍウエハ容器の重量は、更に増加するだろう。
【０００７】
しかも従来式３００ｍｍウエハ容器は一般的に、射出成形される。匹敵する射出成形の常法と、匹敵するか又はより大きな壁厚とを用いる、より大きな容器の寸法を、適切に制御することは、難しくなり得ると懸念される。現行の３００ｍｍウエハ容器は一般的に、ウエハと外部装置、すなわちウエハ支持体と幾何学的連結マシンインタフェースを連動する構成要素を位置付ける主要構造部材としてシェルを用いる。
【０００８】
更に、空洞内部容積は、ドアを密閉式に受容する前開き部分の領域を有するので、有意に増加することになる。このことは、ドアと容器部分の間の密閉がより困難な問題であることを示唆する。
【０００９】
より大きな寸法のウエハはまた、有意により大きな弛み（たるみ）を有することになる。この弛みは、取扱と輸送によって損傷を被り易くし、更により小さなウエハには求められない特有の支持体を必要とし得る。このより大きな弛みは、エンドエフェクタとして公知であるロボットアームによるロボット式のウエハの配置と取出を可能にしながら、なおウエハ同士の間の所望の間隔を維持することに難問を提示する。そのようなデバイスは、把持と取出されるべきウエハの全体的に下部の前開き容器内のウエハ同士の間に挿入される。ウエハを把持すべくエンドエフェクタを挿入する間に隣接ウエハかウエハ容器の何れかとエンドエフェクタが接触しないことは、決定的に重要な意味をもつ。ウエハが把持されると、エンドエフェクタまたは取出されるウエハによって、隣接するウエハまたは容器が削り落されるか、またはこれらと接触することなく、取出が成し遂げられなければならない。３００ｍｍウエハに比較して増加した４５０ｍｍウエハの弛みは、３００ｍｍ容器に比較して４５０ｍｍ容器においてそのような回収作業と配置作業を実質的により困難にする。同様に、ウエハ容器内にウエハを配置中の隣接ウエハまたは容器との接触は容認できない。現行の工業規格討議とＳＥＭＩ（半導体装置と材料の国際工業会）による提案規格は、４５０ｍｍウエハの把持に利用できるウエハの後方中央で（ウエハクッション構成に対して極めて後方中央で）６８°（６８度）を暫定的に許容している。そのような論議と提案規格はまた、エンドエフェクタによって把持または係合するウエハの前面中央で７２°を提供する。従来式の前開きウエハ容器は、エンドエフェクタの挿入に係合を問題あるものにするウエハの過剰な前面弛みを提供し得る少なくとも約１２０°のアクセス開口を前面中央に提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，２６７，２４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、ウエハ弛みを最小限にすると共に、容器の重量を最低限に抑える設計特性を備える４５０ｍｍウエハ容器の前開き構成の開発が望まれるだろう。更に、ドアに改良型密閉特性を提供する構成が望まれるだろう。しかもウエア容器における４５０ｍｍウエハの貯蔵、同様にウエハのロボット取扱い中に対応すべく強化ウエハ支持体を提供する構成が望まれるだろう。シェル要素の反りまたは収縮によってウエハに生じ得る損傷を最小限に抑える容器を提供することもまた、望まれるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
水平軸方向に整列した配置でウエハを輸送または保持するためのウエハ容器または微小環境は、前開き部分と閉鎖可能なドアを備えた容器部分を有することが可能である。容器は、３００ｍｍよりも大きなウエハ、たとえば４５０ｍｍウエハの輸送に特に適しているが、本明細書における特徴は、３００ｍｍウエハ容器と、他の寸法のウエハと他の基板用の容器への組込みに適切であり得る。
【００１３】
本発明、本発明の特徴、および本明細書において記載される実施形態は、ウエハが常にほぼ水平である、もっぱら製造所で用いることが意図されるウエハ容器（３００ｍｍウエハ容器との関連においてＦＯＵＰＳとして知られる）と、水平方向にウエハが装填と取外され、出荷または輸送にはウエハが垂直であるように、９０°回転されるウエハ容器とに適用できると共に、それらの容器を有する。種々の施設同士の間でウエハを出荷すべく用いられる前記ウエハ容器は、３００ｍｍウエハ容器の関連においてＦＯＳＢＳ（前開き出荷ボックス）として一般的に知られている。
【００１４】
一実施形態において、容器部分は、枠組とシェル部分を備える。枠組は、堅い幾何学的連結板、堅いウエハ支持体、および共に相互接続される堅いドアフレームなどの機能性インタフェース構成要素を備える。一または複数の部品を備え得るシェルは、それに取付けられる。特定実施形態において、枠組部分は、従来の重合体を超える強化構造剛性を提供する金属、たとえばアルミニウムであり得る。更に、たとえばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの高力重合体は、枠組部分に用いられ得るか、または金属と重合体または種々の重合体を有する複合部品が用いられ得る。
【００１５】
シェルは、その中に存在するウエハが見られるようにする透明な重合体によって形成されるのが好ましい。シェルは、従来のポリカーボネートか他の重合体によって形成され得ると共に、従来式に射出成形され得る。４５０ｍｍウエハのより大きな容器に極めて適した一定の実施形態において、シェルは、真空形成され得る。しかも真空形成では、多重層の相溶性重合体が用いられ得る。シェルは、たとえば共に組立てられる２つのクラムシェル部品などの個別の部品によって形成され得るか、または単一の真空成形要素によって形成され得る。
【００１６】
特定実施形態において、シェルは、限界寸法的要件、構造的要件、および機能的インタフェース要件の少なくとも１以上の要件とは無関係である。たとえば特定実施形態において、たとえば幾何学的連結（kinematic coupling）、ドアフレーム、およびウエハ支持体などのインタフェース形状構成の位置付けにはシェルは、利用されない。むしろ、これらの形状構成または要素は、互いに接続され、シェルは、相互接続された機能性構成部品に取付けられる。シェルは、ドアフレームと容器の底部に幾何学的連結板で取付けられ得るが、ウエハ支持体に接続されないか、または容器の底部でウエハ支持体に接続されるだけかの何れかである。これは、成形変動からの機能的インタフェース構成の独立性を提供するが、重要な要素、特にウエハ容器の機能的インタフェース構成の性能または相対的配置には影響を及ぼさない。
【００１７】
本発明の特定実施形態において、シェルは、外面から外向に突出する一体になった水平突起を有する。突起は、たとえば左側面、右側面、および背面の３つの側面上のシェル周囲に広がるバンドとして構成されることが可能である。突起はまた、シェル内部に凹部を区画形成し得る。突起は、外向に突出する壁の部分によって形成され得る。前記壁の厚さは、名目上、同じままである。バンドは、３つの全側面で連続し得るか、または左側面と右側面に位置付けられ得るが、背面の周囲または背面の周囲全体には広がらない。バンドは、最小重量コストでシェルに実質的な構造強度の強化を提供する一体な取扱い構成を提供する。シェルが真空成形によって形成される場合、２つのクラムシェル部品同士の間のインタフェースは、外向に突出するバンドにおいて適切になり得る。
【００１８】
特定実施形態において、ウエハは、枠組の一部を構成するウエハ支持体によって支えられる。ウエハ支持体は、容器の上方ではなく底部でシェルに取付けられ得るか、またはシェルには全く取付けられず、その代わり容器の内部枠組にのみ取付けられ得る。
【００１９】
ドアは、従来通りにキー操作されるラッチ機構と、ドアフレームのシールとを備える。特定実施形態において、ドアフレームによるドアと容器部分の間のインタフェースは、インターレース式接続を提供する。ドアフレームは、内向に係合スロットすなわち係合溝を有し、ドアは、係合溝に進入する係合突起を備え、それによって係合突起が係合溝内に拘束される。ドアフレームは、上方水平部分と下方水平部分を有し、一または複数の係合溝は、水平に延び、ドア上の一または複数の対応する係合突起も、水平に延びるので、前記係合溝に係合されると、係合突起を介してドアは、上側と下側に拘束される。同様に、ドアフレームは、左垂直部分と右垂直部分を備え、一または複数の係合溝は、垂直に延び、ドア上の一または複数の対応する係合突起も、垂直に延びるので、一または複数の前記係合溝内に係合されると、一または複数の係合突起を介してドアは、左側と右側に拘束される。係合溝は、ドアフレームの周囲に連続性または不連続性であり得ると共に、ドアは、ドアの周縁全体の周囲に延びる単一の共働する係合突起を有し得るか、ドア周縁の選択部分に１つ以上の係合突起を有し得る。特定実施形態において、係合スロットすなわち係合溝は、その中に着座する弾性シールを備えることになる。他の実施形態において、弾性シールは、係合溝の外に、あるいはドア上に位置付けられ得る。一般的に、弾性シールは、ドア開口を区画形成するドアフレーム全体の周囲に延びると共に、ドア周縁の全体に係合することになる。弾性シールはまた、ドア周縁全体の周囲に延び得ると共に、ドア開口を区画形成するドアフレーム全体に係合し得る。
【００２０】
ドアフレームは、複数の要素によって形成され得る。特にドアフレームは、シェルをその間に挟込む２つの層または要素として構成され得る。これは、真空成形シェル部分にとって特に適した構成である。シール材は、微小環境の完全な密閉を促進すべく、そのような接合部で用いられ得る。ドアフレームは、たとえばアルミニウムなどの剛体材料、剛性重合体または複合構造によって形成されることが可能である。
【００２１】
本発明の実施形態において、剛性フレーム部材は、重合体フレーム棚を支えることが可能であると共に、ウエハ棚を剛性幾何学的連結板に接続することが可能である。本発明の実施形態において、シェル部分は、幾何学的連結板と共に組み立てられる一または複数の真空成形シェル部品と内部枠組によって構成される。
【００２２】
特徴と利点は、容器部分の重量が、従来式ウエハ容器におけるよりも薄いシェル部分を用いることによって、最小限に抑えられ得ることである。一定の実施形態において、シェルは、幾何学的連結と前面ドアフレームに対するウエハ支持体を搬送装置の底部に堅く固定する内部枠組を利用しながら、主として格納機能を提供する。特徴と利点は、シェルの偏向（deflection、撓み）、移動、または膨張が、ウエハを直接移動させないこと、ウエハを巻き込まないことと、ウエハ着座位置が、偏向可能、移動性、または膨張性であるシェル部分から分離されていることとである。本発明の更に別の利点と特徴は、複合構造と、機能性インタフェース部分からシェルを分離することとが、たとえば反りと収縮などの大きな搬送装置の成形に関連する負の効果を最小限に抑えることである。
【００２３】
特定実施形態において、シェルとは別個の要素ではない手動ハンドルを提供することが可能である。そのような構成の特徴と利点は、たとえばのっぺりとしたシェル壁に比較すると、強化された構造強度を手動ハンドルがシェルに提供することである。手動ハンドルは、２つの実質的に水平な壁部分、上部壁部分と底部壁部分、および、実質的に水平な壁部分に接続して一体の垂直壁部分によって構成され得る。水平壁部分は、上部水平壁部分と底部水平壁部分を同時に手で握れるようにする寸法の距離によって、垂直に分離されることが可能であり、ユーザの左手は、容器の左側面に存在する手動ハンドルを把持し、ユーザの右手は、容器の右側面に存在する手動ハンドルを把持する。
【００２４】
３００ｍｍ以上の大きさのウエハに特に適した本発明の更に別の特徴は、強化ウエハ支持体構成を有する。特定実施形態において、ウエハの周縁端部から間隔をおいた位置に下面ウエハ支持体を提供すべく、一または複数の積層の（垂直方向に）薄い片持突出部を、カセットの背面から、容器の前開き部分（またはドア）のほうに前方に延ばすことによって、弛みを防止または軽減する。片持支持体は、ウエハを受容、支持、および取出するために垂直に積層された複数のスロットを区画形成する。一定の実施形態において、位置付けした前方に延びる片持支持体は、ウエハの周縁端部から少なくとも５０ｍｍに向かって延び、他の実施形態においてはウエハの周縁端部から少なくとも７５ｍｍに延びる。更に別の実施形態では、周縁端部内方に少なくとも１００ｍｍ延び、他の実施形態において、周縁端部内方に少なくとも１２５ｍｍ延びる。一定の実施形態において、それぞれスロットは、ウエハが片持突出部上に載っている第１着座位置と、前記片持突出部よりも上昇した第２着座位置とを有する。
【００２５】
特定実施形態において、ウエハ容器は、水平Ｖ字形の溝を備えた、全般的に後方に位置する堅いウエハ拘束の一または複数の垂直積層を有することが可能である。Ｖ字形の溝を区画形成する面は、たとえばドアを挿入することによってドアフレームに係合させ、よってウエハがスロット内に後方に促されると、ウエハを上方に押し上げ、それによってウエハの前面接触端部が、ドア上のウエハ拘束によって係合される。前面ウエハ拘束は、ドアとドアフレームの係合中にウエハ端部が、水平Ｖ字（水平に開口）の下方に傾斜した脚部分に乗り上げると、ウエハが更に上昇するよう強いるＶ字形の溝を有し得る。第２着座位置は、Ｖ字形溝の内部頂点によって規定され、第１着座位置の上方に位置する。
【００２６】
幾つかの実施形態において、Ｖ字型係合部分のＶの角度は、ウエハ周縁周囲のＶ字形部分の位置配置に依存して変化することが可能である。棚着座位置から、ドアが定位置にあり、ラッチされる第２位置へのウエハの持上げは、Ｖ字形着座部分に対してｚ方向にウエハが移動することによって生じる。より大きな４５０ｍｍウエハを考慮すれば、ウエハが、Ｖ字形の頂点、すなわち着座位置に達すべく、乗り上げることが可能な幾つかのＶ字形着座位置を有することが有利である。Ｖ字形着座位置が、ウエハの挿入方向、すなわちｚ方向を直接向いている場合、下肢傾斜面（the lower leg incline）は、緩やかな傾斜を備えることが可能であり、下方を向く上肢面と、上方を向く下肢面との間の角度は、最小になる。着座部分がよりｘ軸のほうを向いている位置、すなわち容器の背面よりも容器の側面のほうを向いている位置でＶ字形着座位置がウエハに係合すればするほど、下肢部分の傾斜（the slope of the lower leg）は、より低くなり、下肢部分と上肢部分によって規定される角度は、より大きくなるだろう。Ｖ字形部分に垂直な要素の動きは、ウエハ容器の背面でよりも、ウエハ容器の側面に向かってずっと少なくなるので、背面に比較して側面に向かうウエハ係合部分の角度Ｖがより大きくなることによって、ドアの挿入によってウエハが持上げられている場合、ウエハ端部の種々の周縁場所での連続する支持体が可能になる。これは、ウエハにおける弛みを最小限にする。Ｖ字形係合部分は、ウエハに係合すべく、水平に数ミリメータ、長さで５ｍｍ〜２０ｍｍ又はそれよりずっと長く延びる分離した個別部分であっても良く、又は、各スロットの背面側に連続し得るようにしても良い。一定の実施形態において、係合部分の下肢部分は、湾曲を有することが可能であり、同様に側面により近く位置するウエハ係合部分の下肢部分の湾曲（curvature）は、背面側により近い係合部分の湾曲よりも急勾配（steeper）になる。ここで留意すべきは、ドアが閉じられている時のウエハの上昇におけるＶ字形係合部分の利用が、特許文献１に開示されていることである。これは、本明細書において参照文献として援用する。
【００２７】
特定実施形態において、Ｖ字形溝の下肢部分は、上肢部分よりも長くなり得る。これは、弛みになり得る比較的大きなウエハに、より大きな係合領域を提供する。このＶ字形溝は、容器の背面内方の配置に適しており、また前面ウエハ拘束での配置にも適している。Ｖ字形溝の下肢部分の長さは、容器内に着座するウエハに対するＶ字形溝の位置に依存して変化する可能性がある。それによってウエハの装填中と、ドアが定位置にない着座位置から、輸送またはドア着座位置にウエハが上昇する間の弛みに対応することが可能である。下方に延びる上下逆の出張り（棚）部分（upside down ledge）は、上方に広がる面を有する下肢部分を、下方に広がる面を有する隣接上肢部分に接続し得る。
【００２８】
特定実施形態において、ドアの内方に取付けられる前面ウエハ拘束上のＶ字形溝は、全般的にドアに不動的に固定された第１取付部分すなわちドア基部部分と；ドアが容器に適用される場合にウエハに接触する第１部分である偏向可能な拡大パットであるウエハ係合部分と；ドア基部部分からウエハ係合部分に延びるドア中間部分とを有することが可能である。水平Ｖは、ウエハ拘束の長さ全体に延びることが好ましくなり得ると共に、ドア指部分を規定するドア中間部分上のＶ字形溝の内部頂点に長尺開口部を有する。ウエハ係合部分におけるＶ字形溝の下肢部分は、ドア中間部分またはドア基部部分でのＶ字形部分の下肢部分よりも遠くに延びることが可能である。本発明の特徴においてウエハ拘束は、ドア基部部分、中間二重指部分としてのドア指部分、およびウエハ係合パッド部分を有し、ウエハ係合パッド部分は、急降下するか、または下方に角度をなして曲がり、それによって強化係合面を、弛んだウエハのウエハ端部に提供する。ドア中間部分での二重指部分としてのドア指部分は、同じ柔軟性の単一指に比較して、ｚ方向の柔軟性を可能にしながら、捩り剛性を提供する。好適実施形態において、拡大パッドの下肢部分は、ドアが閉鎖されると、最初にウエハ端部に接触することになり、ウエハ係合点は、パッドに乗り上がり、実質的にウエハ拘束の長さがＶ字形の頂点内に入り込むことになる。
【００２９】
一定の実施形態において、ウエハ棚は、隣接する棚と同じ個々の棚部分の積層によって形成される。部品の上部は、底部の鏡像であるため、単一棚部品の同じ型で、左側面の棚と右側面の棚の全体を製造できるようにし得る。一連の開口部は、整列と構造安定性と、構造枠組への取付けとのため、ロッドが積層した棚部品まで延びることができるようにし得る。
【００３０】
好適実施形態において、それぞれ棚は、ウエハの周縁に従う最前方部分を有する。前記最前方部分は、着座時、ウエハの横方向に最外方端部から内方に５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲の距離に延びる。別の実施形態において、最前方部分は、５５ｍｍ〜６５ｍｍに延びることができ、別の実施形態において５２ｍｍ〜５６ｍｍに延びることが可能である。それぞれ側のウエハ棚が、一体成形される、すなわち複数の棚が、単一ユニットとして成形される一定の実施形態において、横方向に沿って内方の凹部が、全体的に弓形の部分から後方に延びる末端部分によって提供される。前記凹部は、射出成形を容易にすべく、最大棚幅を維持する働きをする。これは、成形工程中にインサートが取出できるようにすべく、棚を形成する型インサート（および成形部品）に好適な抜き勾配を与える。一実施形態において、凹部は、全般的にＶ字に形成される。従って、平面図において棚の前面部分は、成形をより容易にするチェックマークの形状を有する。
【００３１】
特定実施形態において、最外方の着座位置から内方にウエハ棚は、棚の後方横方向部分において、水平方向寸法、すなわち、１４ｍｍ〜１８ｍｍの幅を有する。
これまで、エンドエフェクタ、すなわち、挿入と取出を行うべくウエハを把持するロボットハンドによる係合中の撓みは、ウエハ容器内に着座するウエハによって示される撓み問題と同様の妨害問題として、認識されなかったと考えられている。エンドエフェクタ上に着座する場合、ウエハの撓みはウエハの横方向サイドにあり、容器部分においては、その中に着座するウエハの撓みは、ドアが所定位置になければ少なくとも前面にあり、更に容器の背面でのウエハ支持体配置に依存して前面と背面に存在する。従って、エンドエフェクタの弓形係合領域と容器部分の弓形係合領域を最適化することは、有益であろう。試験により、驚くべきことにウエハの横方向サイド（側面）にのみ９０°に広がる円孤でのウエハ支持体は、前開きのみを有する２７０°のウエハ支持体と本質的に同じ弛み抵抗性を提供すると測定された。従って、この考えをエンドエフェクタとウエハ容器の両方に利用することによって、ウエハが挿入と取出される場合のエンドエフェクタとの係合と、特にドアが定位置にない場合のウエハ容器との係合の両係合中に最適に最小撓みを提供することになる。従って、エンドエフェクタは理想的には、９０°に近い円孤を規定する位置の前面周縁と背面周縁でウエハを把持または係合することになる。同様に理想的には、容器は、ドアが閉じていなければ、その中に収容したウエハをウエハの各横方向サイドで少なくとも９０°近く支持または係合することになる。２ｍｍ〜１０ｍｍの隙間は、ウエハ容器内におけるエンドエフェクタの横方向マージンとウエハ支持体の間で好適であると考えられる。
【００３２】
ウエハが容器部分に着座する場合と、ウエハがウエハ容器の内外に移動している場合との両場合で撓みを最小限にすべく最適化された特定実施形態では、ドアが除去された場合の容器部分においてロボット回収の準備が整った位置にウエハが着座する場合に、容器部分によって提供されるウエハ支持体の前開き部分は、およそ９０°±８°になる。別の実施形態において、９０°±５°になる。特定実施形態において、エンドエフェクタによってウエハ容器内でウエハを係合するための背面利用性は、前開き部分の角度アクセスに実質的に匹敵し得る、前記ウエハ容器内でエンドエフェクタによって係合するための前面利用性に一致することになる。一実施形態において、エンドエフェクタによってウエハの前面で提供される支持は、９０°に近くなり、たとえば約８４°〜８８°になり、ウエハの背面周縁端部に提供された支持は、９０°に近くになり、たとえば約８４°〜８８°になり、ウエハ容器の櫛部または棚によって提供された左と右の横方向支持は、各々９０°近くになり、たとえば約８４°〜８８°になる。
【００３３】
ウエハ容器からウエハを挿入と取出するための周縁ウエハ支持体とエンドエフェクタを提供する組合せウエハ容器の特定実施形態において、ウエハ容器のそれぞれ側面ウエハ支持体は、８０°よりも大きく広がり、エンドエフェクタを受容する前面アクセス開口は、８５°〜１００°になり、エンドエフェクタは、８０°〜９５°に円弧を区画形成する位置でウエハの背面周縁に係合すると共に、８０°〜９５°の円孤を区画形成する位置でウエハの前面周縁に係合するように構成され得る。容器は、前記エンドエフェクタによるウエハの背面周縁のアクセスを可能にし得る。すなわち、そのウエハ周縁は、エンドエフェクタの背面係合位置においては支えられない。
【００３４】
ウエハ容器からウエハを挿入と取出すべく、周縁ウエハ支持体とエンドエフェクタを提供する組合せウエハ容器の特定実施形態において、ウエハ容器のそれぞれ側面ウエハ支持体は、８５°よりも大きく広がり、エンドエフェクタを受容する前面アクセス開口は、８５°〜９０°になり、エンドエフェクタは、８０°〜９０°に円弧を区画形成する位置でウエハの背面周縁に係合すると共に、８０°〜９０°の円孤を区画形成する位置でウエハの前面周縁に係合するように構成され得る。容器は、前記エンドエフェクタによるウエハの背面周縁のアクセスを可能にし得る。すなわち、そのウエハ周縁は、エンドエフェクタの背面係合位置においては支えられない。
【００３５】
ウエハ容器の特定実施形態において、エンドエフェクタによるウエハ容器内のウエハの背面周縁の利用可能な係合における弓形角度範囲は、ウエハの前面周縁の利用可能な係合における弓形角度範囲、ウエハ容器内におけるウエハの側面右周縁の弓形連続性支持、及び、ウエハ容器内におけるウエハの側面左周縁の弓形連続性支持の内の、１０°以内である。
【００３６】
一実施形態において、ウエハ容器から回収されるウエハの背面周縁端部との、エンドエフェクタの係合の範囲は、少なくとも８０°になり得る。特定実施形態において、ウエハ容器から回収されるウエハの前面周縁端部との、エンドエフェクタの係合の範囲は、少なくとも８０°になり得る。
【００３７】
ウエハが着座する場合、ウエハ周縁または端部の最も後方の点は、ゼロ度に指定され、最も横方向に広がるウエハの点は、９０°に指定され、最も前方のウエハの点は、１８０°に指定され、好適実施形態におけるウエハ棚は、１１５°〜１３０°の前方位置のほうにウエハの側面をウエハに沿って延びる。これは、１３０°〜１００°の前面アクセス開口を提供する。別の実施形態において、１１５°〜１４０°のウエハ棚の範囲は、エンドエフェクタに１３０°〜８０°の前面アクセス開口を提供する。
【００３８】
特定実施形態において、一または複数の偏向可能なウエハ支持体すなわちウエハクッションはまた、特にウエハが第２着座位置に存在する場合、ウエハに係合する。ウエハ拘束は、内部枠組構造の部分であると共に、シェルの偏向、移動、または膨張など、シェルによって位置的に制御されない。
【００３９】
一定の実施形態において、大きな４５０ｍｍウエハの過剰な弛みを効果的に排除すると考えられる強化周縁底面支持体が、ウエハに提供される。このような場合にはドアが所定位置になく、ウエハがウエハ支持体上に着座する前開き容器内における周縁下面ウエハ支持体は、誇張されたＣ字形で周囲を約２４０°まで効果的に延び、一定の実施形態において約２３５°〜２５５°、特定実施形態において２３５°〜２６５°延びる。そのような実施形態において、ドアが所定位置に存在する場合、第２レベルの支持は、堅い非偏向、または偏向可能の何れか一方か両方のＶ字形溝を備えたウエハ拘束によって提供され得る。「偏向可能」とは、通常の使用において少なくとも１．５ｍｍの移動機能を推測する。そのような偏向は、通常の使用中、典型的には主として水平方向であるが、特に輸送中の衝撃を吸収する場合、垂直成分も有し得る。
【００４０】
周縁底面支持体は、一実施形態においてウエハの端部から８ｍｍ以内であり、別の実施形態において８ｍｍ以内であり、更に別の実施形態において周縁支持体の１５ｍｍ以内、更に別の実施形態において外縁から２５ｍｍ以内であることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の４５０ｍｍウエハ容器の斜視図。
【図２ａ】本発明のウエハ容器の分解図。
【図２ｂ】本発明のウエハ容器の分解図。
【図３】本発明のウエハ容器の、シェルの斜視図。
【図４】本発明の容器部分の切欠斜視図。
【図５】本発明の容器部分の切欠斜視図。
【図６】本発明の下面ウエハ支持体範囲を示す略図。
【図７】本発明の幾何学的連結板、シェル、および内部枠組の組立配置を示す断面分解図。
【図８】本発明のシェル、ドアフレーム、およびドアの分解図。
【図９】要素部分を組立て、ドアを係合した図８の要素部分の組立て断面図。
【図１０】第１レベルの支持を形成する片持支持体部材を例示するウエハ容器の略断面図。
【図１１】第２レベルの支持を形成する前方と後方のウエハ支持体を例示するウエハ容器の略断面図。
【図１２ａ】本発明の４５０ｍｍウエハ容器の斜視図。
【図１２ｂ】本発明のシェルが取外された、ウエハ容器の容器部分の斜視図。
【図１３ａ】本発明のウエハ棚の下方斜視図。上方斜視図は、鏡像となる。
【図１３ｂ】図１３ａとは反対側の、ウエハ棚の下方斜視図。上方斜視図は、鏡像となる。
【図１４】本発明のウエハの挿入方向を直視する場所での、Ｖ字形着座部分の断面を説明するウエハ容器の概略断面図。
【図１５】本発明のウエハ容器の側面の場所での、Ｖ字形着座部分の断面を説明するウエハ容器の概略断面図。
【図１６】本発明のウエハ容器の部分断面図。
【図１７】本発明の内部前面を示す、ウエハ容器のドアを示す斜視図。
【図１８】本発明のウエハ容器のドアの内部に位置する、前面ウエハ拘束の部分拡大図。
【図１９】図１８のウエハ拘束の、裏面斜視図。
【図２０】本発明の一体成形ウエハ支持体の断面図。
【図２１】単一開口を備える、連続性ウエハ支持体の開口角度に対するウエハ弛み量のグラフ。
【図２２】図２１のデータ収集に利用される、ジグの斜視図。
【図２３】２つの対向開口を備える、連続性ウエハ支持体の開口角度に対するウエハ弛み量のグラフ。
【図２４】図２３のデータ収集に利用される、ジグの斜視図。
【図２５】審理中のＳＥＭＩ規格４５７０Ａによる隙間領域を備える、本明細書記載のエンドエフェクタとウエハ容器部分の図。
【図２６】審理中のＳＥＭＩ規格４５７０Ａによる隙間領域を備える、エンドエフェクタとウエハ容器部分、及び、本発明の係合円弧の図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１〜図１２ｂに示すように、大きなウエハＷ、具体的には４５０ｍｍウエハＷに特に適したウエハ容器３０の、種々の図と実施形態が例示される。ウエハ容器３０は、全体的に容器部分４０とドア４２を備える。容器部分４０は全体的に、左閉鎖側面４３、右閉鎖側面４４、閉鎖背面４５、底部面４６、上面４７、および空洞内部４８を有する。容器部分４０は更に、内部枠組５０、底部マシンインタフェース板５４、シェル５８、ドアフレーム６０、およびドアウエハ棚７０を備える。実質的に方形のドアフレーム６０は、前開き部分を区画形成する。ドア４２は、ドアラッチ機構８０、周縁８６、およびその上にウエハ拘束９０を備えたドア内方面８８を有する。ドアラッチ機構８０は、鍵穴８２とラッチチップ８４を備える。ドアラッチ機構８０は、容器部分４０のドアフレーム６０に選択的に係合することができ、更に弾性シール９４を介して密閉する。
【００４３】
図３、図４、図５、図７、図８、および図９に示すように、シェル５８は、たとえばポリカーボネートなどの重合体によって形成されるのが好ましく、更にドアフレーム６０の２つの部品１１４，１１６内にリップ１１０を挟込むことによって、ドアフレーム６０に取付けられ得る。締め付けは、ネジ１１８によって達成され得る。同様に、シェル５８は、底部マシンインタフェース板５４と内部枠組５０の間に挟込まれ、更にネジ１１８によって固定され得る。ドアフレーム６０は、そのようなネジまたは他の手段によって、底部マシンインタフェース板５４に取付けられ得る。内部枠組５０は、Ｕ字形の上部フレーム部材１２２、Ｕ字形の底部フレーム部分１２４、および複数の離散取付部材１２８によって構成され得る骨格構造である。離散取付部材１２８は、内部枠組５０を共に堅く固定すべく、上部フレーム部材１２２と底部フレーム部分１２４の間に延びる。
【００４４】
ドアウエハ拘束すなわちドア櫛部としてのドアウエハ棚７０は、拘束に一体になったポスト１３２を介して内部枠組５０に直接に取付けられ得るか（図４を参照）、またはＵ字形の部品１２２，１２４への他の接続によって内部枠組５０に直接に取付けられ得る。２つの物体の「直接的」取付けは、物体が留め具または他の手段によって隣接関係で共に保持されることを意味する。ドアフレーム６０はまた、上部フレーム部材１２２と底部フレーム部分１２４の少なくとも一方に直接に取付けられ得る。ウエハ櫛部としてのドアウエハ棚７０は、内部枠組５０だけに直接に取付けられ、シェル５８には直接に取付けられない。従って、シェル５８の偏向、移動、または膨張によって、ウエハ櫛部としてのドアウエハ棚７０には何れの力も直接加わらないので、ウエハＷを移動させないか、ウエハＷを巻き込まない。そのため、ウエハＷは損傷されないだろう。ポスト１３２は、ネジ穴を備えることによって、ネジが組立て用のＵ字形部品１２２，１２４の穴を通って内部枠組５０に延びることができるようにし得る。一実施形態において、内部枠組５０、底部マシンインタフェース板５４、およびドアフレーム６０は、アルミニウムによって適切に形成され得る。シェル５８は、真空成形または射出成形され得る。シェル５８は、一体形成され得るか、または種々の部品で形成され、更に共に組立てられ得る。図３の点線は、別個のシェル部品を適宜に製造する潜在的境界線１３５，１３６および１３７を示す。
【００４５】
図４、図１０、および図１１に示すように、ウエハ支持体は、容器部分４０の裏面で容器部分４０に固定される前方に延びる片持支持体１３８を備え得る。「く」の字形として例示される片持支持体１３８は、或る位置でのウエハＷの弛みを好適に制御すべく適切に配置される。
【００４６】
一定の実施形態において、前方に延びる片持支持体１３８によって提供される支持体の位置付けは、ウエハＷの端部から少なくとも５０ｍｍに延びる。他の実施形態において支持体は、ウエハＷの周縁端部から少なくとも７５ｍｍ，１００ｍｍ，または１２５ｍｍ延びる。片持支持体１３８は、接触点に接触パッドを有し得る（図示略）。ウエハＷは、スロット１４０で容器内に挿入することによって、支持体１５０の第１レベルと着座位置１５１（第１着座位置）を規定する片持支持体１３８上に載せ得る。この第１レベルでウエハＷは、片持支持体１３８によって独占的に支えられ得るか、またはウエハＷの周縁端部で位置付けるべく係合され得る。ドア４２が挿入されると、ウエハＷは、前方Ｖ字形ウエハ拘束１５６と後方Ｖ字形ウエハ拘束１５８によって持上げられ、第２着座位置１６４における、ウエハ支持体１６２の第２レベルにまで上昇する。第２着座位置１６４では、片持ウエハ支持体１３８は、ウエハＷを支えていない。留意すべきは、第２着座位置１６４は、第１着座位置１５１の上方且つ僅かに後方である。
【００４７】
図４の実施形態において、ウエハ拘束は、片持支持体１３８、堅い非偏向のＶ字形支持体１５８、およびＶ字形クッションか偏向可能（撓み可能）拘束１６２を備える。偏向可能拘束１６２は、挿入時とウエハＷが第２着座位置１６４に存在する場合の係合時には、ウエハＷの端部に従って順応する。図１０と図１１は、単一ウエハＷを例示し、当然のことながら、記載されているようにウエハＷの縦方向に整列した配列全体が移動され拘束される。
【００４８】
図５を参照すると、片持支持体１３８によって提供されるウエハＷの中央に向かう支持体よりもむしろ、下方隅か、好ましくは隅の７ｍｍ以内の何れかでウエハＷの裏面に周縁支持を提供する別の周縁支持体配置が例示される。図５において例示されるウエハ拘束は、ウエハＷの前後方向の中間点を過ぎて延びる堅い非偏向支持体１７０，１７２と；容器部分４０の背面に位置する堅い非偏向支持体１７４，１７６と；および容器部分４０の後方隅に位置する偏向可能ウエハクッション１８０，１８２とを有する。図１０と図１１によって例示されると共に、関連文章によって記載される第１着座位置１５１と第２着座位置１６４はまた、図５の実施形態に適用する。第１着座位置１５１は、周縁端部から遠い支持体、すなわちウエハＷの底面の中央部分の支持体によって規定されると言うよりはむしろ、第１着座位置１５１は、周縁端部の支持体によって規定される。
【００４９】
図６に示すように、周縁支持体が、周囲に広がって、ウエハ周縁に約２４０°の支持体円弧１９４を区画形成する場合、周縁支持体は、４５０ｍｍウエハＷの過剰弛みを防止できるということが見いだされている。幾つかの実施形態において、支持体は、約２３５°〜２５５°広がり、一定の実施形態において、２３０°〜２６５°広がる。別の実施形態において、支持体間の開口は、８５°〜１１０°である。これは、過剰弛みを排除するが、それでもたとえばウエハＷを配置と取出するウエハエンドエフェクタなどのウエハＷへの最大限の前面アクセスを可能にする。
【００５０】
図１、図４、図８、図９、および図１０に示すように、インターレース式のドア−ドアフレームインタフェース３００を備える独特な構成が例示される。ドアフレーム６０は、内部に向かう係合スロットすなわち係合溝３１０を有し、ドア４２は、インターレース式の構造特性を提供すべく、係合溝３１０に入る舌状突起としての係合突起３１４を有し、それによって係合溝３１０内に係合突起３１４を拘束する。ドアフレーム６０は、上部水平部分３２０と下部水平部分３２２を備える。その部分において一または複数の係合溝３１０が、水平に延び、容器部分４０に対して内方に嵌め込まれ、ドア４２上の一または複数の対応する係合突起３１４も水平に延び、後方に突出する。係合溝３１０に係合されると、係合突起３１４を経由してドア４２が、上方と下方に拘束される。同様にドアフレーム６０は、左垂直部分３３６と右垂直部分３３８を有し得る。その部分において、一または複数の係合溝３１０が、垂直に延び、ドア４２上の一または複数の対応する係合突起３１４もまた、垂直に延び、更に一または複数の係合溝３１０に係合されると、ドア４２は、左側と右側に拘束される。係合溝３１０は、ドアフレーム６０の周囲に連続性または非連続性であり得る。同様にドア４２は、ドア４２の周縁全体の周囲に延びる単一の協働する係合突起３１４を有し得るか、ドア４２の周縁の選択部分に１つより多くの係合突起３１４を備え得る。特定実施形態において、係合溝３１０は、その中に着座する弾性シール９４を備えることになる。図９の領域３５２は、他の実施形態において、弾性シール９４がスロットすなわち溝３１０の外に位置付けされ得る場合を示し、すなわちドア４２上に位置付けされ得る。一般的に弾性シール９４は、ドア開口を区画形成するドアフレーム６０全体の周囲に広がり得ると共に、ドア周縁全体に係合し得る。弾性シール９４はまた、ドア周縁全体の周囲に広がり、ドア開口を区画形成するドアフレーム６０全体に係合し得る。
【００５１】
図１２ａと図１２ｂは、容器部分４０４とドア４０６を有するウエハ容器４０２を開示する更に別の実施形態を提供するが、明確にするため、外方シェルであるシェル３８を除去して示されている。図２ａと図２ｂの組立て分解図は、この実施形態に関する。容器部分４０４内に複数のＶ字形ウエハスロット４１４を区画形成する右側面ウエハ棚４１０と左側面ウエハ棚４１２、Ｖ字形断面を構成する背面スロット４２４を備える背面ウエハ拘束４２０、および柔軟性配置とＶ字形断面のドアスロット４３４を構成するドアＶ字形溝を有するドア４０６の内方面４０７に、前面ウエハ拘束４３０と前面ウエハ拘束４３２がある。Ｖ字形スロット４１４，４２４，４３４とこれらの要素を取囲んでいるＶ字形部分は、連携して輸送と貯蔵をおこなうべく、様々な寸法のウエハＷを位置付けし、更に固定する。ウエハ容器のこれらの特徴と他の様々な特徴は、図１４〜図２０からも理解され得る。ウエハ棚７０の詳細は、図１３ａと図１３ｂにおいて示される。
【００５２】
幾つかの実施形態において、発明の特徴は、ウエハＷの周縁周囲のＶ字形部分の位置配置に依存するように、Ｖ字形係合部分のＶの角度に変動を有し得る。一般に、第１着座位置１５１（ウエハ移送位置）から第２着座位置１６４（輸送位置）へのウエハＷの上昇（図１０と図１１において示される第１着座位置１５１から第２着座位置１６４への移動と同じように）は、ドア４０６が定位置に置かれ、ラッチされる場合、Ｖ字形着座部分に対してｚ方向にウエハＷが移動することによって生じる。
【００５３】
図１４は、背面ウエハ拘束４２０と、前面ウエハ拘束４３０，４３２とによるＶ字形スロット４１４，４２４，４３４に対するｚ方向を表示する。より大きな４５０ｍｍウエハＷを考慮すれば、ウエハＷが乗り上がることによって、Ｖ字形の頂点で着座位置に達することが可能な幾つかのＶ字形着座部分を有することは有利である。
【００５４】
Ｖ字形着座部分が、ウエハＷの挿入方向を直接向く場合、つまりｚ方向を向く場合（たとえば背面ウエハ拘束４２０でのように）、下肢面５１０の斜面は、最大限でも緩やかな傾斜であり、上肢（下向）面５１２と下肢（上向）面５１０の間の角度αは、最小になる。たとえば図１４におけるＶ字形支持体断面を参照する。Ｖ字形着座位置が、着座部分が、よりｘ軸方向、つまり容器の背面よりも容器の側面方向を向いている位置（側面ウエハ棚４１２の何処かのような）でウエハＷに係合する場合、下肢面５１０の傾斜は、より大きくなり、下肢面５２０と上肢面５２２によって規定される角度βは、より大きくなる。たとえば図１５におけるＶ字形支持体断面を参照する。Ｖ字形ウエハ部分に垂直な運動成分は、ウエハ容器の背面でよりもウエハ容器の側面方向ではずっと少ないので、背面に比較して側面方向のウエハ係合部分でより大きな角度は、ウエハＷがドア４０６の挿入によって持上がっている場合、ウエハ端部の種々の周縁場所で連続した支持体を可能にする。これは、ウエハＷにおける弛みを最小限にする。Ｖ字形係合部分は、ウエハＷに係合すべく水平に数ミリメータ、長さで５ｍｍ〜２０ｍｍ、又はそれよりずっと長く延びる分離した個別部分であっても良く、又は、各スロットの背面側に連続し得るようにしても良い。一定の実施形態において、係合部分の下肢面（上向）は、湾曲を有することが可能であり、同様に側面により近く位置するウエハ係合部分の下肢部分の湾曲は、背面により近い係合部分の湾曲よりも急勾配であり得る。ドア４０６の閉鎖時にウエハＷを持上げる際のＶ字形係合部分の利用は、開示されている（特許文献１参照）。
【００５５】
図１６において見ることが可能であるＶ字形溝要素の独特の構造は、幾つかの有利な特徴を同様に有する。様々な実施形態において、Ｖ字形溝の容器下肢部分６１０のウエハ係合面である下肢ウエハ係合面６０９は、容器上肢部分６１２のウエハ係合面である上肢ウエハ係合面６１１よりも長くなり得る。その結果、１つの容器ウエハ支持体の容器下肢部分６１０は、すぐ下の容器ウエハ支持体の容器上肢部分６１２の範囲を超えて延びる。この構成は、弛みになり得る比較的大きなウエハＷに、より大きな係合領域を提供するので有利である。このＶ字形溝は、背面ウエハ拘束４２０のように容器の背面内部での配置に適しており、更に前面ウエハ拘束４３０，４３２での配置にも適している。様々なタイプのこのフェイルセーフ機構横断面を有するウエハ支持体の利用が、同様に考えられている。Ｖ字形溝の下肢部分６１０の長さは、容器内に着座するウエハＷに対するＶ字形溝の位置に依存して変化し得る。これは、ウエハＷの装填中と、ドア４０６が所定位置にない着座位置から輸送またはドア装着位置にウエハが上昇する間の弛みへの対応を可能にする。下方を向く出張り面としての下向出張り面６１３を有し且つ水平に延びる逆出張り部分６１４は、上方に面を広げるそれぞれ下肢部分を、下方に面を広げる隣接上肢部分に接続し得る。この形状構成は、この設計においてウエハＷを格納するための非常に大きな安全対策と貯蔵力を提供する。
【００５６】
図１７〜図１９は、本発明に従う前面ウエハ拘束としてのドアウエハ拘束４３０，４３２の一実施形態を示す。ドアウエハ拘束４３０，４３２は、ドア４０６のドア内方面４０７に取付けられると共に、ドアＶ字形溝４３４を有する複数の相互接続するドアウエハ支持体４３３を備える。ドアＶ字形溝４３４は、ドア４０６から外方と上方に延びるドア上肢部分４３６と、ドア４０６から外方と下方に延びるドア下肢部分４３８とによって区画形成される。ドア上肢部分４３６とドア下肢部分４３８が出会う場所に、それぞれドアＶ字形溝４３４の頂点４４０が規定される。前面ウエハ拘束４３０，４３２は、ドア４０６に区画形成される凹部４０９内の内方に角度をなすことが可能である。
【００５７】
ドアウエハ支持体４３３はまた、ドア基部部分４６０とドア初期ウエハ係合部分４６２を有する。ドア基部部分４６０は、全般的にドア４０６に不動的に固定される第１取付部分である。ドア初期ウエハ係合部分４６２は、偏向可能であり、ドア４０６が容器部分４０に適用されると、ウエハＷに接触する第１部分である拡大パッドである。ドア中間部分４６４は、ドア基部部分４６０をドア初期ウエハ係合部分４６２に接続することが可能である。ドア中間部分４６４は、ドア指部分４７２を区画形成するＶ字形溝の頂点に、長尺開口部４７０を有することが可能である。水平Ｖは、好ましくは前面ウエハ拘束４３０，４３２の長さ全体に延び得る。ドア初期ウエハ係合部分４６２の下肢部分４８０は、Ｖ字形溝の頂点が、長尺開口部４７０からドア初期ウエハ係合部分４６２の末端部分にかけて上肢の上部部分のほうに角度をなすため、上肢部分４８２よりも大きくなることが可能である。隣接するドアウエハ支持体４３３同士は、それぞれドア基部部分４６０において相互接続される。一方、隣接するドアウエハ支持体４３３同士は、ドア初期ウエハ係合部分４６２とドア中間部分４６４においては相互接続されず、それぞれドア初期ウエハ係合部分４６２とドア中間部分４６４は、ドア基部部分４６０から片持ち支持される。
【００５８】
従って、本発明の特徴においてウエハ拘束は、ドア基部部分４６０、中間二重指部分４６４、およびドア初期ウエハ係合部分４６２を有する。ウエハ係合パッド部分としてのドア初期ウエハ係合部分４６２は、急降下（swoop）するか、下方に角度をなすことによって、弛んだウエハＷのウエハ端部に強化係合面を提供する。ドア中間部分４６４の二重指部分(ドア指部分)４７２は、たとえば同じ柔軟性をもつ単一指部分のような場合に比較すると、ｚ方向の柔軟性を可能にすると同時に、捩り剛性を提供する。好適実施形態において、ドア初期ウエハ係合部分４６２の下肢部分４８０は、ドア４０６が閉じられる場合、最初にウエハ端部に接触し、更にウエハ係合点がパッドに乗り上がり、Ｖ字形の頂点内に入り込むと撓む。
【００５９】
図１３ａと図１３ｂに示すように、弓状側面ウエハ棚４１０と４１２は、隣接する棚と同じ個々の棚部分の積層によって簡単に形成され得る。そのような実施形態は、単一成形棚部分を形成しなくてもよい。前記単一成形棚部分は、そのような成形要素が困難な製造形状であるため、作るのが難しくなり得る。部品の上部は、底部の鏡像であり得るので、同じ単一棚部品の型で、左側面の棚と右側面の棚の全体を作れるようになる。一連の開口部４８３は、整列と構造安定性のため、並びに構造的枠組への取付けのため、ロッドが積層棚部品を通って延びるようにする。開口部４８３は通常、個々の棚部の周縁周囲の多数の場所に位置する。弓形係合領域４８５は、実質的に要素の長さに広がる。Ｖ字形支持体４８７の半体が、要素の両側に位置付けられる。
【００６０】
好適実施形態において、それぞれ棚は、ウエハＷの周縁に従うと共に、着座する場合、ウエハＷの横方向に最外端部から内方に５０ｍｍ〜６０ｍｍの距離延びる最前方末端６７５を有する。別の実施形態において、距離は、５５ｍｍ〜６５ｍｍであり、更に別の実施形態においては５２ｍｍ〜５６ｍｍである。
【００６１】
図２０に示すように、一定の実施形態において、両側のウエハ棚４１０と４１２が一体成形される場合、すなわち複数の棚が、単一単位として成形される場合、支持体脚部分６７８は、前方末端６７５から鋭角で延びることが可能であり、それによって、横方向に内方の凹部６８０を区画形成する。支持体脚部分６７８は、射出成形を容易にすべく、重合体の膨張を最小にして最大棚幅を維持する働きをする。これは、棚を形成する型インサート（および成形部品）に好適な抜き勾配を与えることによって、成形工程中にインサートが取出できるようになる。しかもポリマの膨張が低下することによって、収縮と反りの問題が最小限になる。従って平面図において棚の前面部分は、チェックマークの形状を有する。
【００６２】
幾つかの好適実施形態において、最も外方の着座位置から内方にウエハ棚４１０，４１２は、典型的には、棚の後方横方向部分において水平方向寸法すなわち幅として１４ｍｍ〜１８ｍｍを有する。また、ウエハＷが着座したら、ウエハＷと容器配置の全般的配置が記載され得る。ウエハ周縁または端部の最後方点をゼロ度に指定すると、最も横方向に延びるウエハＷの点は、９０°にあり、最も前方のウエハＷの点は、１８０°に存在する。この配置と参照枠組に従って、好適実施形態におけるウエハ棚４１０，４１２は、ウエハＷの側面上をウエハＷに沿って１１５°〜１３０°の範囲を延びる。別の実施形態において、１１５°〜１４０°の範囲が用いられる。ウエハ棚４１０，４１２に対する様々な他の配置もまた可能である。
【００６３】
図２１〜図２４に示すように、４５０ｍｍウエハＷの弛みを試験する一対のジグが例示され、そのようなジグを用いる試験結果も例示される。エンドエフェクタによる係合中の弛みは、ウエハ容器によって提示された弛み問題に匹敵する妨害問題を、挿入と回収中に提示するということは認識されてこなかったと考えられている。事実、３００ｍｍの取扱いでは、これは、重要な問題ではなかった。試験は、４５０ｍｍウエハＷが従来式のエンドエフェクタによって取扱われる場合に有意な弛みを立証した。この弛みは、ほぼ５０％排除できるが、同時にウエハ容器内の弓形支持体によって優れた弛み防止を提供した。
【００６４】
図２１のグラフは、連続性周縁端部支持体と単一開口の場合、開口が約９０°を超えて増加すると、ウエハ弛み量の急増６１０が生じることを例示する。従って、歯状突起の成形、その他製作における困難さを考慮すれば、約９０°の前面開口は、弛み防止において容易さと有益性の点で成形と製作の最適な組合せに近いものであると示される。図２３と図２４は、ウエハＷの側面のみで９０°に広がる円弧でのウエハ支持体が、前開き部分のみを備える２７０°のウエハ支持体と本質的に同じ弛み抵抗性を提供するという驚くべき結果６１１を提示する。従って、最大限の弛み防止を得るためのウエハＷの後部の全体またはほぼ全体の周囲に連続性またはほぼ連続性の周縁支持体の必要性が、予想外にないものと立証された。従って、エンドエフェクトの前方係合円弧と後方係合円弧を増やし、更にウエハ後部の連続又は縮小されたアクセス領域を必然的に排除することによって、エンドエフェクタによる移送中とウエハＷが着座する間の弛みを減らす最適な組合せがもたらされる。
【００６５】
従って、最適にはエンドエフェクタ前方と後方の係合円弧、ウエハ容器側面係合円弧は、全て９０°近くなる。挿入と取出に必要な隙間は、最大円弧を約８８°にまで減じる。従って、エンドエフェクタは、理想的には９０°に近い円弧を区画形成する位置の前面周縁と背面周縁でウエハＷを把持または係合することになる。同様に、容器は理想的には、ドア４０６が閉じられていなければ、ウエハＷのそれぞれ側面で少なくともほぼ９０°、その中に含まれるウエハＷを支えるか、係合することになる。
【００６６】
図２５は、本明細書において記載される容器部分５６２の実施形態における４５０ｍｍウエハＷに係合するための提案工業最大許容寸法のエンドエフェクタ５６０を例示する。
図２６は、容器部分５７２との組合せにおいて、一点鎖線で示される増大サイズの組み合わせエンドエフェクタ５７０を例示する。係合位置５７６は、ウエハＷに係合すると共に、係合円弧を形成する。
【００６７】
提案工業規格は、ウエハ６２３の前面弓状係合領域６２２に係合するため、ウエハ周縁の背面弓状係合領域６２１における６８°の許容最大係合円弧６２０と、前面弓状係合領域６２２における７２°の最大値の許容最大係合円弧とを、ウエハＷの周縁に有する。本明細書における発明は、背面弓状係合領域６３１における９０°に近い増大エンドエフェクタ係合円弧６３０と、前面６３３における９０°に近い前方係合円弧６３２とを提供する。しかもウエハＷの側面係合は、ウエハＷの外方周縁で弓形係合領域６３９に係合すべく、右側面の係合円弧６３６と、左側面の係合円弧６３８とにおいて、それぞれ少なくともほぼ９０°であることが好ましい。特にウエハ容器は、係合のエンドエフェクタ位置の後方に重要なウエハ支持体領域を有し得る。すなわちウエハＷとエンドエフェクタの接触は、単純に９０°に近い円弧を形成する２点で行うようにしても良い。特定度数に「近い」は、本明細書において１０°を含んでいることを意味し、すなわち９０°に近いは、８０°〜９０°を意味する。本明細書において特定度数を引き合いに出す場合の「約」は、５°以内を意味する。
【００６８】
本明細書において用いられる場合の「接続」と「係合」は、明記されなければ、要素と要素の直接的な物理的接触を必要としないが、係合または接続を完了又は寄与する中間要素を含んでいても良い。ウエハＷを保持するように例示される実施形態とそれに関して例示される本発明の特徴はまた、たとえば平面パネルなどの他の基板にも適用するものとして解釈されるべきである。
【００６９】
上述した開示は、詳細な技術的コンテンツとその発明の特徴に関連する。当業者は、その特徴から逸脱することなく、記載されるような本発明の開示と示唆に基づく様々な変更と置換を行っても良い。そうは言うものの、そのような変更と置換は、上述の説明において完全には開示されていないが、実質的に本発明の趣旨と技術的理論の適用範囲に入っている。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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