(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製の留め具を利用することなくハンドルを取付けたり取り外したりできるウェハー搬送用のウェハー搬送モジュールの提供。【解決手段】ウェハー搬送モジュールのシェル５８には開閉可能なドア２４が備えられている。中央支持構造６０はシェル５８の底部において露出する処理装置とのインターフェース部と、ウェハー３８を支持するためにウェハー搬送モジュール２０内を上方に延びる一体構造のウェハー支持コラム９２とを有する。また、シェル５８の側壁７４、７６には、取り外し可能なハンドル２８に設けられた係合部材と協動する係合部材を備えた溝７８を有している。ハンドル２８には、このハンドル２８を側壁７４、７６の所定の位置へロックするための戻り止めが設けられている。【選択図】図４
2006080546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部と、底部と、開口した内部と、ウェハーを挿入したり取り出したりするための開口した前部とを有するウェハー用の搬送モジュールであって、
ａ）左側の側壁と、右側の側壁と、開口した前部と、少なくとも一つの下側開口部を有する底部とを有するシェルと、
ｂ）ウェハーを軸方向に整列した状態で支持するためのウェハー支持棚を有する少なくとも二つのコラムと、前記下側開口部から露出する一体化された下側装置係合部とを有し、前記ウェハー支持部材が前記シェルの開口した内部に配置されてウェハー受容領域を形成する中央支持構造と、
ｃ）当該搬送モジュールの開口した前部を閉じるためのドアと、
を有するウェハー搬送モジュール。
【請求項２】
前記シェルが上部と底部を有し、これらの上部と底部の一方が前記中央支持構造を受け入れる寸法の開口部を有し、前記中央支持構造が前記開口部を通じて当該ウェハー搬送モジュール内に組み付けられる請求項１記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項３】
前記中央支持構造を受け入れる前記開口部が前記シェルの底部にあり、前記シェルが第１の係合部材を有し、前記中央支持構造が前記装置係合部を含んで一体化された装置インターフェースを有し、前記装置係合部が前記第１の係合部材と協動する一体化された第２の係合部材を有しており、それによって、前記中央支持構造が前記シェル内に固定されるようになっている請求項２記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項４】
前記中央支持構造がシェル係合部分を有し、前記シェルがこれと協動する支持構造係合部分を有していて、前記シェル係合部分及び支持構造係合部分が回転によって互いに係合ロックされて、前記中央支持構造が前記シェルへ固定されるようになっている請求項１記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項５】
モジュールから上方へ延びていて中央支持構造と直接に係合するロボットによる持ち上げ用フランジが設けられている請求項１記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項６】
前記中央支持構造が前記シェルと最上部において、また前記底部の下側開口部と隣接する部位において係合している請求項１記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項７】
一対のハンドルが前記シェルと回転可能な状態で取り付け及び取り外しが可能となっており、シェルの右側及び左側から延出している請求項１記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項８】
前記一対のハンドルが、前記側壁に開口部を設けることなく、前記シェルと係合している請求項７記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項９】
開口した内部と、ウェハーを挿入したり取り出したりするための開口した前部とを有するウェハー搬送モジュールであって、
ａ）開口部を備えた上部と、周辺を有する底部開口を備えた底部と、開口した内部とを有する外側シェルと、
ｂ）上部と、装置インターフェースを備えた底部とを有する一体構造の中央支持構造であって、前記開口部及び底部開口においてシェルと係合し、かつ下向きの装置インターフェースを有する中央支持構造と、
ｃ）前記開口した前部を閉じるためのドアと、
を有するウェハー搬送モジュール。
【請求項１０】
前記上部の開口部がほぼ円形であり、当該ウェハー搬送モジュールが、前記シェルと前記中央支持構造の上部との間をシールするために前記開口部に第１のエラストマシールを有している請求項９記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１１】
前記底部開口部がほぼ円形であり、当該ウェハー搬送モジュールが、前記シェルと前記中央支持構造の下部との間をシールするために前記底部開口部に第２のエラストマシールを有している請求項１０記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１２】
前記モジュールの内部に一対のウェハー支持コラムを有し、これらのウェハー支持コラムが前記中央支持構造と一体化されている請求項９記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１３】
第１のＯリングをさらに有しており、該第１のＯリングによって前記シェルと前記上部とがシールされている請求項９記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１４】
前記中央支持構造の前記下部と前記シェルとが互いに回転可能に固定されている請求項９記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１５】
上部と、底部と、ドア開口部を備えた前部と、左側の側壁と、右側の側壁と、前記ドア開口部を閉じる寸法を有するドアと、一対のハンドルとを有するウェハー搬送モジュールであって、
前記左側の側壁と右側の側壁の各々が第１の係合構造を有し、前記各ハンドルが、前記第１の係合構造の一方と摺動係合可能でかつ取り外し可能な第２の係合構造を有していて、前記ハンドルの各々が、前記右側及び左側の側壁に開口部を設けることなく前記モジュールの右側及び左側に取り付け及び取り外しが可能であるウェハー搬送モジュール。
【請求項１６】
前記第１の係合構造の各々と第２の係合構造の各々が戻り止めを有していて、前記第１の係合構造と第２の係合構造が互いに摺動係合可能かつロック可能である請求項１５記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１７】
前記第２の係合構造が前記第１の係合構造に対して回転方向に摺動係合可能である請求項１６記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１８】
前記第２の係合構造が前記第１の係合構造に対してほぼ直線的な方向に摺動係合可能である請求項１６記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項１９】
前記第１の係合構造の各々が、内向きの溝を右側及び左側の側壁の各々に有している請求項１５記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２０】
上部と、底部と、開口した内部へのアクセスを提供するドア開口部を備えた前部と、閉じた左側の側壁と閉じた右側の側壁を有するシェルと、ドア開口部を閉じる寸法を有するドアと、一対のハンドルとを有するウェハー搬送モジュールであって、
左側の側壁と右側の側壁の各々が第１の係合構造を有し、各ハンドルが戻り止めを備えた、前記第１の係合構造と協働する第２の係合構造を有し、該第２の係合構造が前記第１の係合構造の一方と取り外し可能に係合可能であり、前記ハンドルの各々が、別個の留め具を利用することなく、右側及び左側の側壁へ取り付け及び取り外しが可能であるウェハー搬送モジュール。
【請求項２１】
ウェハー搬送モジュールであって、
ａ）開口部を備えた上部と、ウェハーを挿入したり取り出したりするためのフロント開口を備えた前部と、開口した内部とを有するシェルと、
ｂ）前記開口した前部を閉じるためのドアと、
ｃ）開口した内部の中でウェハーを支持するために設けられた複数のウェハー支持コラムと、前記上部の開口部において前記シェルと係合する一体構造の上部とを有する中央支持構造と、
ｄ）前記上部の開口部において該上部へ固定されており前記シェルの上方に延びるロボットによる持ち上げ用ハンドルと、
を有するウェハー搬送モジュール。
【請求項２２】
前記シェルがさらに下側開口部を有し、前記中央支持構造が前記下側開口部を介して下方へ露出する装置係合部分を有する請求項２１記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２３】
前記シェルが前記下側開口部において前記中央支持構造へ固定されている請求項２２記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２４】
前記装置係合部分が前記ウェハー支持コラムと一体化されている請求項２３記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２５】
開口した内部と、ウェハーを挿入したり取り出したりするための開口した前部と、閉じた左側の側壁と、閉じた右側の側壁とを有する容器部分を有するコンポジット構造のウェハー搬送モジュールであって、
前記容器部分が、少なくとも一つのウェハー支持コラムと一体化された装置インターフェースを有し、この装置インターフェースと前記ウェハー支持コラムが前記左側の側壁及び右側の側壁と別体で成形されており、当該ウェハー搬送モジュールはさらに前記開口した前部を閉じるためのドアを有している、
ウェハー搬送モジュール。
【請求項２６】
前記容器部分が透明なシェルを有し、このシェルが下側開口部を備えた底部を有し、前記装置インターフェースが前記下側開口部において前記シェルへ固定されている請求項２５記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２７】
前記シェルの上部が開口部を有し、当該ウェハー搬送モジュールが、この開口部内に延びてウェハー支持コラムと一体化されている上部を有する請求項２６記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２８】
前記上部と、その前記開口部におけるシェルとの間に係合するエラストマシールが設けられている請求項２７記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項２９】
前記上部に連結されたロボットによる持ち上げ用フランジをさらに有しており、この持ち上げ用フランジが前記シェルの上方に延びている請求項２７記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項３０】
前記シェルが前記下側開口部の周辺に第１の係合部を有し、前記中央支持構造が前記第１の係合部と協動する第２の係合部を有し、前記第１の係合部が第２の係合部と回転可能に係合して、前記中央支持構造が前記シェルへ固定される請求項２６記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項３１】
前記下側開口部の周囲に円形のエラストマシールが設けられていて、前記中央支持構造を前記シェルへシールしている請求項３０記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項３２】
前記ウェハー支持コラムと前記装置インターフェースとが前記下側開口部においてシェル内へ組み付けられる請求項２６記載のウェハー搬送モジュール。
【請求項３３】
コンポジット構造のウェハー搬送モジュールであって、
ａ）上部と、ウェハーを挿入したり取り出したりするためのフロント開口部を備えた前部と、開口した内部とを有するシェルと、
ｂ）前記開口した前部を閉じるためのドアと、
ｃ）中央支持構造と、
を有し、前記中央支持構造が、開口した内部の中でウェハーを支持するために設けられた複数のウェハー支持コラムと、外部インターフェースと係合するための下向きかつ一体化された下側の装置インターフェースとを有し、さらに前記中央支持構造が静電気消散性材料で成形されていて、前記ウェハー支持コラムが前記装置インターフェースへの直接的な導電性経路を有しているウェハー搬送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体ウェハー用のキャリヤすなわちウェハー搬送モジュールに関する。さらに詳しくは、この発明はウェハーを貯蔵し搬送するための閉鎖可能な容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にウェハー搬送モジュールと呼ばれるシール可能な容器は、処理工程の間にウェハーを貯蔵し、かつ／もしくは設備の間でウェハーを搬送する目的で長年にわたって半導体処理産業で用いられてきている。周知のように、半導体ウェハーは粒子などの汚染物質によって傷つきやすい。そこで半導体ウェハーを貯蔵したり回路へと加工したりするクリーンルームやその他の環境においては、汚染物質を無くすために厳重な対策が施されている。
【０００３】
200mm 及びそれ以下のウェハーについては、ＳＭＩＦ(Standardized mechanism interface ) ポッドとして知られる容器を利用することによってクリーンなシールされた小型の環境を提供している。こうしたポッドの例は、米国特許第4,532,970 号及び同第4,534,389 号に開示されている。ＳＭＩＦポッドは一般に透明なボックス形状のシェルを利用しており、このシェルは開口した底部を形成する下側ドアフレームあるいはフランジと、ラッチ可能なドアとを有している。ドアフレームが処理装置の上にクランプされて、処理装置のドアと、ＳＭＩＦポッドの開口した底部を閉じている下側ドアとが、シェルから同時に前記処理装置の中のシールされた処理環境の中へ下方に降ろされる。ＳＭＩＦポッドドア内部の上面のに配置されていてウェハーが搭載されている別のＨバーキャリヤがポッドドアといっしょに降ろされて、前記ウェハーへアクセスして処理が行われるようになっている。こうしたポッドにおいては、貯蔵及び搬送のときにウェハーの重量がドアの上に直接加わる。
【０００４】
半導体処理産業は、大きくて重いウェハー、特に300mm ウェハーを使用する方向に向かっている。工業規格の進展によって、そうしたウェハーのための搬送モジュールは、モジュールから下方へ落下する底部ドアではなくてウェハーを挿入したり取り出したりするために前部の開口ドアを利用することになろう。ドアがウェハーの荷重を支えるのではなくて、（ポリカーボネートなどの）透明なプラスチック製のシェルや（ポリエーテルエーテルケトンなどの）粒子を発生しにくいプラスチックから形成されたウェハーを支えるための他の部材を有する容器部分がウェハーの荷重を支えることになろう。こうした容器部分は、必然的に、一体に組み付けられた多数の部材から形成される。
【０００５】
半導体ウェハーを取扱処理するときに、静電気は絶えず関心の的になる。静電気放電は半導体ウェハーに損傷を与えたり、ダメにしたりする。従って、静電気放電を生じる可能性をできる限り抑える手段をとることが必要である。これまで、Ｈバーキャリヤはカーボンが充填されたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリカーボネート（ＰＣ）などの通常の静電気消散性材料から製造されてきた。
このような300mm モジュールに対する進展中の工業規格では、処理装置に対して繰り返し精度よく位置合わせを行うために、モジュールの底部に運動学的(kinematic) カップリングなどの装置インターフェースが要求される。これによって、ロボット処理手段がモジュールの前面でドアと係合してドアを開け、水平に配置されている特定のウェハーを必要な精度で把持して取り出すことが可能になる。ロボットによってウェハーを取り出したり挿入したりするときにウェハーが動いたり損傷を受けたりすることがないように、ウェハーを装置に対して特定の高さ及び方向に配置することが非常に重要である。
【０００６】
プラスチック部材を成形するときの不均一性が、プラスチック部材を組み付けたときの部材間の隙間の不均一性につながり、各部材の公差が積み重なって限界寸法(critical dimension)の変動が望ましくない程度にまでなる。
従来の前面開放式の300mm 透明モジュールは、装置インターフェースとウェハー支持部材との間の多数の部材を含む、多くの部材を利用している。従って、ウェハー面と装置インターフェースとの間の公差が許容範囲内であるようなモジュールを製造することが困難になる。また、こうしたモジュールは、金属製のネジなどのいくつかの部材を介するウェハー棚から装置インターフェースへのアース経路を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
300mm のウェハーは寸法及び重量において200mm のウェハーよりもかなり大きい。従って、ウェハーのバッチを搬送するために強固な構造のモジュールが必要である。一般に200mm のＳＭＩＦポッドでは、モジュールは、シェルのドアフランジとドアとの連結部で下端を把持することで単純に手で持ち運んでいた。底部開放式のポッドに対しては、シェル部分の上部にハンドルが設けられている。300mm ウェハー用のモジュール大きくて重く、よりかさばるモジュールを持ち運ぶには、サイドハンドルが適している。ある用途では、300mm モジュールの移動はロボットによって専ら行われる。従って、容器を手で搬送するためのハンドルや、その他の手段を必要としない。従って、ロボットによる持ち上げ用ハンドルを提供する必要があり、また手による持ち上げ用ハンドルを容易に取り外せる必要がある。
【０００８】
また、ウェハーが粒子、湿気、あるいはその他の汚染物質によって非常に汚染されやすいために、モジュール内部への流入経路の数を最小限に抑えることが理想的である。留め具などポッドの内部と外部との間のプラスチックや、あるいはモジュールの個々の部品の連結部のプラスチック中の経路すなわち裂け目は避けなければならない。必要な経路は適切にシールする必要がある。
また、ポッドのどこかの箇所に金属製留め具あるいはその他の金属部分を使用することは、半導体ウェハーのキャリヤあるいは容器においては非常に望ましくない。金属部分は、擦ったり削られたりすると、非常に有害な粒子を発生する。モジュールを留め具で組み付けると、このような擦れや削れが生じる。従って、金属製の留め具あるいはその他の金属部分を必要とするような搬送モジュールの使用は避けなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のフロント開口式のウェハー搬送モジュールは、透明なシェルと中央支持構造を備えた容器部分を有している。中央支持構造は、モジュールの底部において露出する装置インターフェースと、一体構造のウェハー支持コラムとを有している。ウェハー支持コラムは容器部分内を上方へ延びてウェハーを支持する。また、シェルの側壁は溝部分を有している。この溝部分は、取り外し可能なハンドルに設けられた係合部材と協働する係合部材を有する。ハンドルは、キャリヤの側壁に設けられた溝内の所定の位置へロックするために戻り止めを利用している。側壁へのハンドルの取り付けは、モジュールの内部と外部との間に裂け目を設けずに行われている。
【００１０】
この発明の特徴及び利点は、装置インターフェースの高さや、ウェハー棚上のウェハーの高さに対する各部材間の公差の積み重ねが存在しないことである。多数の部品によって装置インターフェースの高さやウェハーの高さが決まる場合には、各々の部品が個別の製造公差を有していることから、これらの部品をモジュールに組み付けたときに公差が累積される。従って、個々の部材が不合格率が高くなり、及び／もしくは組み付けたモジュールの不合格率が高くなる。この発明は、装置インターフェースとウェハー支持部材のために、単一の一体化された部品を利用している。
この発明の別の利点及び特徴は、ウェハー支持棚から装置インターフェースまで、遮られることのなくアース経路が延びていることである。
【００１１】
この発明の別の目的及び利点は、ウェハーを保持する中央支持構造が下側開口部を介してシェル内に組み付けられ、この中央支持構造をシェルに対して回転させることによって所定の位置に固定されることである。金属製の留め具は使用されていない。
また、中央支持構造は、シェルの最上部に設けられた開口部に延びるカラーを備えた上部と、中央支持構造の上部と摺動係合しそうすることによって回転しないように支持構造をシェルへロックするロボット持ち上げ用フランジとによって、シェルの最上部と係合しそこにロックされる。この場合にも、金属製の留め具あるいは部品は使用されていない。
【００１２】
この発明の別の目的及び利点は、モジュールの内部と外部との間の裂け目や開口部がエラストマシールなどでシールされていることである。フロントドアのところ以外の裂け目あるいは開口部は円形形状を有し、Ｏリングなどでシールされている。
この発明の別の目的及び利点は、金属製の留め具やそれ以外の別個の留め具を用いずに、また側壁に裂け目や開口部を設けることなく、ハンドルを容易にモジュールへ取り付けたり取り外したりできることである。
この発明の別の目的及び利点は、部品の洗浄のための分解及び／もしくはメインテナンスのための交換が容易に行えることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１、図２、図３を参照すると、番号２０で全体が示されているウェハー用のコンポジット構造のウェハー搬送モジュールは、主として容器部分２２とドア２４とから成っている。容器部分２２はロボットによる持ち上げ用のフランジ２６と手動による持ち上げ用ハンドル２８とを有している。ドア２４は手動式の開放用ハンドル３０と、ロボットによって開けられるようにするためのキー穴と３２を有している。図２は、容器部分２２と、その開放した内部３６を示しており、内部３６には複数のウェハー３８が軸方向に配列されて支持されている。図３はドア２４の内面４０を示している。ドア２４は一対のウェハー保持部材４２を有している。ウェハー保持部材４２は、ドア２４を設置したときにウェハーと係合して、これらを保持する。ウェハー保持部材４２は、弾力性を有する成形プラスチックから成る可撓性の歯４４から形成されている。ドア２４は容器部分２２に設けられたドアフランジ４６の内側に係合される。ドア２４は、ドア外周部５０から出たり引っ込んだりしてドアフランジ４６の溝５４と係合するラッチ４８を有している。ドア２４は、この図には示されていない一対の内部ラッチ機構を有している。この内部ラッチ機構は、互いに独立に、そして手動式ドアハンドル３０あるいはキー穴３２を介して動作する。図２はまた、ウェハー搬送モジュール２０に対するインターフェース部５６を備えた処理装置５５の一部も示している。ウェハー搬送モジュール２０はインターフェース部５６上に係合している。
【００１４】
図４はウェハー搬送モジュール２０の分解斜視図であり、構造の詳細と、種々の構成部材を示している。容器部分２２は主としてシェル５８と中央支持構造６０から成っている。
シェル５８は、開口６６を備えた最上部６４と、下側開口部７０を備えた底部６８と、開口した前部７２と、左側の側壁７４と、右側の側壁７６とを有している。側壁７４、７６は両方とも、内側に延びる溝７８により形成されたハンドル受容部分を有している。これらの溝７８は内側に向けて突出しているが、容器部分２２の内部７４と外部との間にはクラックや裂け目、開口部、あるいは穴は存在しないことに留意すべきである。側壁は連続的に形成されており、中実である。ハンドル受容部分は、側壁の一部である凹状平面部分８０を有している。
【００１５】
中央支持構造６０は装置インターフェース部８６を備えた底部を有している。装置インターフェース８６は、運動学的結合を成す三つのインターフェース構造８８を備えたプレートとして形成されている。装置インターフェース部８６には一対のウェハー支持コラム９２が一体化されている。ウェハー支持コラム９２の各々は多数の棚９４を有しており、ウェハー受容領域９５を形成している。各棚はウェハー係合部９６を有している。ウェハー支持コラム９２は上部１００と一体化されている。上部１００はウェハー支持コラム９２の最上部９８の間を延びる掛け渡し部材１０１を有しており、また第１の連結部材１０４も有している。
【００１６】
中央支持構造６０はシェル５８の下側開口部７０内に上向きに組み付けられ、第１の連結部材１０４はシェル５８の最上部６４に設けられた開口６６を通って上方へ突出する。第２の連結部材１０６は第１の連結部材１０４と摺動的に係合して、中央支持構造６０をシェル５８内に保持する。第２の連結部材１０６はロボットによる持ち上げ用ハンドル１０８と一体化されたフランジとして形成されている。シェル５８は支持構造係合部分１１３の一部として形成された第１の係合部材１１２も有している。第１の係合部材１１２は、中央支持構造６０に設けられたシェル係合部分１１５の一部として形成された第２の係合部材１１４と係合する。これら協働する係合部材は、シェルの内部で中央支持構造をシェルへ固定している。第１のＯリング１１８は、中央支持構造の上部１００とシェルの最上部６４との間に係合されて、そのまわりにシールを形成する。同様に、第２のＯリング１２０が装置インターフェース部８６とシェルの底部６８との間でシールを形成する。図５を参照すると、ウェハー搬送モジュール２０がドア２４を取り除いた状態で示されており、開放した内部３６と、種々の内部構造が見えるようになっている。この実施の形態では、ガイドイン構造１２２を利用している。ガイドイン構造１２２は側壁７４、７６の内面１３０と一体化されているレール１２４、１２６と係合する。図６に示されているように、各ガイドイン構造１２２は、レール１２４、１２６に嵌合する細長い係合部材１３６を利用している。ガイドイン構造１２２は歯１３８を有している。歯１３８はスロット１４０を形成している。スロット１４０は、上記ウェハー支持コラム９２の棚９４によって形成されているスロット１４２の各々とほぼ平行であり、これと対応している。一般のガイドイン部材はロボットによる挿入ではなくて、手でウェハーを挿入するときに使用されることを意図している。ガイドイン構造１２２を拡張して、各ウェハーを搬送モジュールに対して出し入れするときに各ウェハーを支持するようなものにもできる。
【００１７】
図４、図５、図８に最もよく示されているように、中央支持構造６０の下部は装置インターフェース部８６を有している。装置インターフェース部８６は、上側平面１７０と、下側平面１７６まで延びる段部１７４とを有している。下側平面１７６は、シェル５８の底部６８の内側へ延びる部分１８０と対面することに留意すべきである。また、この内側へ延びる部分１８０は下側のほぼ円形の開口部７０を横切る一定の弦として形成されているのではなく、別の挿入部分１８４によって、中央支持構造６０を完全に揃った位置から若干回転方向にずれた位置へ設置して第２の係合部材１１４を棚に設けられた第１の係合部材１１２の間に挿入できるようになっている。次に、中央支持構造６０を少し回転させることで、図５に示した組み付け位置とすることができる。
【００１８】
図４、図８、図１１、図１２には、中央支持構造６０の上部１００とシェル５８との間の連結部を構成する部材及びコンポーネントの詳細が示されている。上部１００は、図１１に最もよく示されているようなほぼＴ字形の断面を有する一対の第１の連結部材１０４を有している。第１の連結部材１０４は、ロボットによる持ち上げ用フランジ１０８の一部である第２の連結部材１０６に設けられたこれもＴ字形の断面を有するスロット１８６と係合して嵌合する。中央支持構造６０をシェル５８の中の所定の位置へ挿入し、適切な位置に揃うまで回転すると、上部１００のネックすなわちカラー１８８が開口６６を貫いて突き出し、この開口６６を形成する内側端部１９０と対向する。小さい方のＯリング１１８は上記カラー１８８に設けられたＯリング溝１９４に係合して、内側端部１９０においてシェル５８とのシールを形成する。図１１の想像線は、シェル５８の最上部６４が中央支持構造６０の上部のカラー１８８と対向したときの最上部６４の関係を示している。つまり、第２の連結部材１０６が第１の連結部材１０４と係合したとき、シェル５８の最上部６４は第１の係合部材１０６と中央支持構造６０の上部１００との間に挟まれる。第２の連結部材１０６は、シェル５８の最上部６４の上面２０３に図４に示されているように適切に配置されている戻り止めすなわちナブ２０２によって、第１の連結部材１０４の所定の位置にロックされる。これとは違って、あるいは追加的に、ロボットの持ち上げ用フランジ１０８を貫通して、第２の連結部材１０６通り、第１の連結部材１０６のネジ穴２０８の中へ延びるネジ２０６を利用してもよい。このネジ２０６は金属材料ではなくナイロンであることが適当である。
【００１９】
図４、図５、図８に最もよく示されているように、装置インターフェース部８６は装置係合部分８８によって形成されている運動学的(kinematic) カップリング９０を有している。この装置係合部分８８の一つの断面図である図１３を参照するとわかるように、下面２２０は一対の斜面２２２，２２４を有している。斜面２２２，２２４は、図示しない装置の部分球面と係合する溝２２５を形成している。これに代えて、中央支持構造６０のインターフェース部８６に前述した三つの部分球を設け、これと協動する装置に斜面によって形成される溝を設けるようにしてもよい。さらにそれに代えて、装置インターフェース部８６に、協動する装置とインターフェースする他の構造及び特徴を持たせてもよい。
【００２０】
図２、図１４、図１５、図１６、図１７には、取り外し可能な手動式の持ち上げ用ハンドル２８の構造及び組み付けの詳細が示されている。このハンドル２８は把持部２４０とシェル係合部２４２とを有している。シェル係合部２４２は、戻り止め２４６とストップ２４８を備えた弾性部２４４を利用している。戻り止め２４６はくさび部分２５０を有している。くさび部分２５０は溝７８の中へのハンドル２８の設置と、シェル５８の第２の係合構造２５４の下側での回転を容易にする。前述した第２の係合構造２５４は、ガイドストリップ２５５として形成された内側へ延びる一対の部材を有する。ガイドストリップ２５５は、ハンドル２８が溝７８に対するロック位置にくると、ハンドル係合部分２４２上の延長部２５８に合致する。このロック位置において、戻り止め２４６とストップ２４８はガイドストリップ２５５の両端に位置する。溝７８は、シェル５８と一体化されたリング部分２６４として形成された円周方向の溝壁と一体化された平坦部２６２によって形成されている。ガイドストリップ２５５は上記リング部分２６４と一体化されていて、そこから延びている。こうした構造によれば、簡単な設置が可能となる。すなわち、外側への延長部２５８を図１６に示したガイドストリップ２５５の間に位置させてハンドル２８を溝７８内に挿入し、次にハンドル２８を時計方向へ第１の係合構造すなわちシェル係合部２４２とともに回転させれば、戻り止め２４６を備えた延長部２５８がガイドストリップ２５５の下側で回転して、戻り止め２４６がそれらの着座位置２６９においてスナップ係合される。戻り止め２４６が着座位置２６９においてスナップ係合すると、ストップ２４８は対応する着座位置２７０に着座する。
【００２１】
重要なことは、この特定の構造によれば、洗浄や貯蔵のために、あるいはロボットがハンドル２８を使用する必要のないときなどには、ハンドル２８を容易に設置したり、取り外したりできることである。また、ウェハー搬送モジュール２０の内部と外部との間は完全に隔てられている。換言すれば、ハンドル２８をシェル５８へ連結するために、側壁を貫く裂け目や開口部、ファスナは設けられていない。
図１８を参照すると、別の実施形態の取り外し可能なハンドル２８を有する係合構造２７５が示されている。この実施の形態も側壁７４内へ内側に延びる溝７８を利用しており、溝７８の底部には平坦部２６２が設けられている。境界部分すなわち溝壁２７４が溝７８の周囲に配置されていて、この溝７８を限定している。第１の係合部材２７６は、溝壁２７４から内側へ延びる四つのタブとして形成されている。手動式の持ち上げ用ハンドル２８は、把持部２４０と係合部分２５４を有している。係合部分２５４は、戻り止め２８４を備えた屈曲可能な弾性部２８０を有する平面部２７７を有している。手動式ハンドル２８を溝７８の中に挿入して弾性部２８０を第１の係合部材２７６すなわちタブの間に位置させ、次にハンドルを左へ摺動させると、戻り止め２８４は第１の係合部材２７６の下側に延びて、図１８に示されているロック位置に達する。この構造においても、ウェハー搬送モジュール２０の内部を外部と隔てる側壁の完全性は損なわれていない。その他の構造も戻り止めを用いた係合部材と協働するハンドルを利用するために採用できる。戻り止めを利用することによってハンドルの設置や取り外しが極めて融通性のあるものになり、たとえば他のオペレータのために寸法の違うハンドルに交換することが可能である。
【００２２】
シェル部分の材料はポリカーボネートあるいはポリエーテルイミドなどから射出成形されることが好ましい。中央支持構造も一体に射出成形されることが理想的であり、静電気消散性を付与するカーボンフィラーが充填されたＰＥＥＫあるいは類似の材料から形成してもよい。ハンドルもポリカーボネートあるいはポリエーテルイミドから形成することができる。ロボットによる持ち上げ用ハンドルを含む上部の第２の連結部材もカーボンファイバが充填されたＰＥＥＫあるいは他の静電気消散性を備えた材料から形成される。
ドアのラッチングに利用される機構を変更することも可能であり、例えばアンソニ・シー・ボローナ他(Anthony C. Borona et al) の米国特許第4,995,430 号に開示されているようなものでもよいし、その他の同様な機構でもよい。
【００２３】
図１９及び図２０は図１８に示したシェル及びハンドルの断面図である。戻り止め２８４は係合部材２７６の下側への挿入を助けるためにくさび部材２５０を有している。図２１、図２２、図２３、図２４には、ハンドル部材と、これと協動するシェルの係合部材との別の実施の形態が示されている。この実施の形態においては、戻り止め部材３００は溝を有する平面部３０４から直角に、従ってシェルの側壁から直角に延びている。戻り止め部材３００は一対のほぼ斜めの部分すなわちくさび部分３０８を有している。これらのくさび部分３０８の寸法は、円形溝３１４を有する協動する第２の係合部材３１２に係合するように設定されている。
この発明は、その精神もしくは本質から逸脱しない限り他の形態によっても実現が可能である。従って、上述した実施の形態は単に説明のためのものであり、発明を限定するものはない。この発明の範囲に関しては、上述した実施の形態よりも特許請求の範囲を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態によるウェハー搬送モジュールの斜視図である。
【図２】この発明の実施形態によるウェハー搬送モジュールの容器部分の斜視図である。
【図３】この発明の実施形態によるウェハー搬送モジュールのドアの内向きカバーの斜視図である。
【図４】ウェハー搬送モジュールの種々のコンポーネント部材を示す分解図である。
【図５】ウェハー搬送モジュールの容器部分の斜視図である。
【図６】ガイドイン構造の斜視図である。
【図７】容器部分のシェルの底面図である。
【図８】中央支持構造の平面図である。
【図９】図８の９−９線断面図である。
【図１０】図７の１０−１０線断面図である。
【図１１】中央支持構造の上部の正面図である。
【図１２】ロボットフランジを含む第２の連結部材の正面図である。
【図１３】図８の１３−１３線断面図である。
【図１４】ハンドルの正面図である。
【図１５】ハンドルの側面図である。
【図１６】ハンドルのための溝を示す、シェルの一部の側面図である。
【図１７】図１６の１７−１７線断面図である。
【図１８】ハンドルと、ハンドルを受容するための溝を示す、この発明の別の実施の形態の正面図である。
【図１９】図１８の１９−１９線断面図である。
【図２０】図１８の２０−２０線断面図である。
【図２１】ハンドルの別の実施の形態を示す、ウェハー搬送モジュールの一部の側面図である。
【図２２】ハンドルの側面図である。
【図２３】図２１の２３−２３線断面図である。
【図２４】図２１の２４−２４線断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２０ ウェハー搬送モジュール
２２ 容器部分
２４ ドア
２６ フランジ
２８ ハンドル
３０ ハンドル
３６ 内部
３８ ウェハー
５５ 処理装置
５６ インターフェース部
５８ シェル
６０ 中央支持構造
６４ 最上部
６６ 開口部
６８ 底部
７０ 下側開口部
７２ フロント
７４、７６ 側壁
７８ 溝
８０ 平面部分
８６ 装置インターフェース部
８８ インターフェース構造
９２ ウェハー支持コラム
９４ 棚
９８ 最上部
１００ 上部
１０８ 持ち上げ用ハンドル
１１２ 係合部材
１１３ 支持構造係合部分
１１４ 係合部材
１１５ シェル係合部
１１８、１２０ Ｏリング
１２２ ガイドイン構造
２４０ 把持部
２４２ シェル係合部
２４６ 戻り止め
２５０ くさび部材
２５４ 係合構造
２７５ 係合構造
２７６ 係合部材
２８４ 戻り止め
３００ 戻り止め部材
３０８ くさび部材
３１２ 係合部材
３１４ 開口部
【図１】
2006080546.tif 000003
【図２】
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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１２】
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【図１３】
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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】
2006080546.tif 000021
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月14日(2005.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウェハーを水平方向に保持するためのモジュールであって、
容器部分と、ドアと、ウェハー保持部材とを有し、  
前記容器部分は上部と、底部と、開口した前部と、開口した内部と、一対の側部とを有し、
また前記容器部分は、ウェハーを容器部分の内部において軸方向に整列した状態で保持するために前記側部の各々の側に設けられた複数の棚と、容器部分の底部に設けられていて三つの溝を備えた運動学的カップリングと、前記開口した前部に設けられたドアフランジとを有し、
前記一対の側部の各々は、ハンドルを相互間にスライド式に受け入れる一対のガイドストリップを有するハンドル係合構造を備えていて、別個の固定具を要することなく前記ハンドルを前記側部に取り外し可能に取り付けることができ、
前記ドアは前記容器部分の開口した前部を閉じるためのものであり、前記ドアは前記ドアフランジに装着され、前記ドアは前記ドアフランジ内に該ドアフランジの溝において係止可能であり、
前記ウェハー保持部材は前記ドアの内面に設けられているモジュール。
【請求項２】
前記ドアの内面にはその中心を上部から下部にかけて延びる溝が形成されており、前記ウェハー保持部材はこの内面の溝に配置されている請求項１のモジュール。
【請求項３】
前記内面の溝にはさらに付加的なウェハー保持部材が配置されている請求項２のモジュール。
【請求項４】
前記ドアは一対のラッチ機構と、これらのラッチ機構の各々の操作のためのキー穴及び手動式ドアハンドルとを備えている請求項１のモジュール。
【請求項５】
複数のウェハーを水平方向に保持するためのモジュールであって、
容器部分とドアとを有し、  
前記容器部分は開口した前部と、上部と、底部と、開口した内部とを有し、
また、前記容器部分は、一対の側部と、ウェハーを容器部分の内部において軸方向に整列した状態で保持するために前記側部の各々の側に設けられた複数の棚と、三つの溝を備えた運動学的カップリングを備えた装置インターフェースとを有し、前記運動学的カップリングは容器部分の内部の各側の複数の棚に一体で連結されており、
さらに、前記容器部分は、ハンドルを相互間にスライド式に受け入れるため前記側部の各々の外側において延びる一対のガイドストリップを有するハンドル係合構造を備えていていて、別個の固定具を要することなく前記ハンドルを前記側部に取り外し可能に取り付けることができ、
前記容器部分の上部には、ロボットによる持ち上げ用ハンドルをスライド式でかつ取り外し可能に取り付けるための連結部材が設けられており、
前記ドアは前記容器部分の開口した前部を閉じるためのものであるモジュール。
【請求項６】
前記ドアは一対のラッチ機構と、これらのラッチ機構の各々の操作のためのキー穴及び手動式ドアハンドルとを備えている請求項５のモジュール。
【請求項７】
前記ドアは内面を有し、この内面はドアの中心を上部から下部にかけて延びる溝を備えており、前記ドアの内面の溝にはウェハー保持部材が配置されている請求項５のモジュール。
【請求項８】
前記運動学的カップリングと一体の棚は静電気消散材料で形成されている請求項５のモジュール。
【請求項９】
複数のウェハーを収容して水平方向に保持するためのモジュールであって、
容器部分とドアとウェハー保持部材とを有し、  
前記容器部分は上部と、下部と、開口した前部と、開口した内部とを有し、
また、前記容器部分は、前方に張り出すドアフランジと、一対の側部と、ウェハーを容器部分の内部において軸方向に整列した状態で保持するために容器部分の側部の各々の側に設けられた複数の棚と、容器部分の底部に設けられていて三つの溝を備えた運動学的カップリングとを備えており、
前記容器部分の一対の側部の各々は、ハンドルを相互間にスライド式に受け入れるための一対のガイドストリップを有するハンドル係合構造を備えていていて、別個の固定具を要することなく前記ハンドルを前記側部に取り外し可能に取り付けることができ、
前記ドアは前記ドアフランジに装着されて前記開口した前部を閉じるものであり、また前記ドアは一対のラッチ機構と、前記ドアフランジの溝に係合するために出たり引っ込んだりする複数のラッチと、前記ラッチ機構の各々を操作するためのキー穴及び手動式ドアハンドルとを有し、
前記ウェハー保持部材は前記ドアの内面に設けられているモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明はウェハーを収容するモジュールの容器部分及びこの容器部分を閉じるドアの構造を改良することを課題とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１の発明は複数のウェハーを水平方向に保持するためのモジュールであって、容器部分と、ドアと、ウェハー保持部材とを有し、前記容器部分は上部と、底部と、開口した前部と、開口した内部と、一対の側部とを有し、また前記容器部分は、ウェハーを容器部分の内部において軸方向に整列した状態で保持するために前記側部の各々の側に設けられた複数の棚と、容器部分の底部に設けられていて三つの溝を備えた運動学的カップリングと、前記開口した前部に設けられたドアフランジとを有し、前記一対の側部の各々は、ハンドルを相互間にスライド式に受け入れる一対のガイドストリップを有するハンドル係合構造を備えていて、別個の固定具を要することなく前記ハンドルを前記側部に取り外し可能に取り付けることができ、前記ドアは前記容器部分の開口した前部を閉じるためのものであり、前記ドアは前記ドアフランジに装着され、前記ドアは前記ドアフランジ内に該ドアフランジの溝において係止可能であり、前記ウェハー保持部材は前記ドアの内面に設けられているモジュールである。
請求項２の発明は請求項１において前記ドアの内面にはその中心を上部から下部にかけて延びる溝が形成されており、前記ウェハー保持部材はこの内面の溝に配置されているモジュールである。
請求項３の発明は請求項２において前記内面の溝にはさらに付加的なウェハー保持部材が配置されているモジュールである。
請求項４の発明は請求項１において前記ドアは一対のラッチ機構と、これらのラッチ機構の各々の操作のためのキー穴及び手動式ドアハンドルとを備えているモジュールである。
請求項５の発明は複数のウェハーを水平方向に保持するためのモジュールであって、容器部分とドアとを有し、  前記容器部分は開口した前部と、上部と、底部と、開口した内部とを有し、また、前記容器部分は、一対の側部と、ウェハーを容器部分の内部において軸方向に整列した状態で保持するために前記側部の各々の側に設けられた複数の棚と、三つの溝を備えた運動学的カップリングを備えた装置インターフェースとを有し、前記運動学的カップリングは容器部分の内部の各側の複数の棚に一体で連結されており、さらに、前記容器部分は、ハンドルを相互間にスライド式に受け入れるため前記側部の各々の外側において延びる一対のガイドストリップを有するハンドル係合構造を備えていていて、別個の固定具を要することなく前記ハンドルを前記側部に取り外し可能に取り付けることができ、前記容器部分の上部には、ロボットによる持ち上げ用ハンドルをスライド式でかつ取り外し可能に取り付けるための連結部材が設けられており、前記ドアは前記容器部分の開口した前部を閉じるためのものであるモジュールである。
請求項６の発明は請求項５において前記ドアは一対のラッチ機構と、これらのラッチ機構の各々の操作のためのキー穴及び手動式ドアハンドルとを備えているモジュールである。
請求項７の発明は請求項５において前記ドアは内面を有し、この内面はドアの中心を上部から下部にかけて延びる溝を備えており、前記ドアの内面の溝にはウェハー保持部材が配置されているモジュールである。
請求項８の発明は請求項５において前記運動学的カップリングと一体の棚は静電気消散材料で形成されているモジュールである。
請求項９の発明は複数のウェハーを収容して水平方向に保持するためのモジュールであって、容器部分とドアとウェハー保持部材とを有し、  前記容器部分は上部と、下部と、開口した前部と、開口した内部とを有し、また、前記容器部分は、前方に張り出すドアフランジと、一対の側部と、ウェハーを容器部分の内部において軸方向に整列した状態で保持するために容器部分の側部の各々の側に設けられた複数の棚と、容器部分の底部に設けられていて三つの溝を備えた運動学的カップリングとを備えており、前記容器部分の一対の側部の各々は、ハンドルを相互間にスライド式に受け入れるための一対のガイドストリップを有するハンドル係合構造を備えていていて、別個の固定具を要することなく前記ハンドルを前記側部に取り外し可能に取り付けることができ、前記ドアは前記ドアフランジに装着されて前記開口した前部を閉じるものであり、また前記ドアは一対のラッチ機構と、前記ドアフランジの溝に係合するために出たり引っ込んだりする複数のラッチと、前記ラッチ機構の各々を操作するためのキー穴及び手動式ドアハンドルとを有し、前記ウェハー保持部材は前記ドアの内面に設けられているモジュールである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１、図２、図３を参照すると、番号２０で全体が示されているウェハー用のコンポジット構造のウェハー搬送モジュールは、主として容器部分２２とドア２４とから成っている。容器部分２２はロボットによる持ち上げ用のフランジ２６と手動による持ち上げ用ハンドル２８とを有している。ドア２４は手動式の開放用ハンドル３０と、ロボットによって開けられるようにするためのキー穴と３２を有している。図２は、容器部分２２と、その開放した内部３６を示しており、内部３６には複数のウェハー３８が軸方向に配列されて水平に支持されている。図３はドア２４の内面４０を示しており、この内面４０の中央にはドア２４の上部から下部にかけて延びる溝が設けられている。ドア２４はその内面４０に配置された一対のウェハー保持部材４２を有している。ウェハー保持部材４２は、ドア２４を設置したときにウェハーと係合して、これらを保持する。ウェハー保持部材４２は、弾力性を有する成形プラスチックから成る可撓性の歯４４から形成されている。ドア２４は容器部分２２に設けられたドアフランジ４６の内側に係合される。ドア２４は、ドア外周部５０から出たり引っ込んだりしてドアフランジ４６の溝５４と係合するラッチ４８を有している。ドア２４は、この図には示されていない一対の内部ラッチ機構を有している。この内部ラッチ機構は、互いに独立に、そして手動式ドアハンドル３０あるいはキー穴３２を介して動作する。図２はまた、ウェハー搬送モジュール２０に対するインターフェース部５６を備えた処理装置５５の一部も示している。ウェハー搬送モジュール２０はインターフェース部５６上に係合している。