(57)【要約】フィルム・フレームを格納するカセット（２０）は、軸方向に配列され水平に積み重なった複数のフィルム・フレームを支持するために、複数の棚（４６）を有する外殻部（３０）を備える。一対のフィルム・フレーム保持部材（５２）は、前開口部の内側において外殻部の側面に、軸旋回可能に取り付けられる。
2005508274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィルム・フレームを保持するカセットであって、前記カセットは、閉上部、閉底部、対向する閉側壁、閉背部、及び開口前部を有する容器部を備え、前記容器部は、前記複数のフィルム・フレームを水平に且つ離間した状態で且つ垂直方向に積み重なった配置に保持する複数の水平な棚、及び軸部と保持部とを備える一対の回動可能な保持部材を備え、前記フィルム・フレーム保持部材は、垂直な回転軸を有し、且つ前記容器部の前記側壁に隣接して軸旋回可能に配置され、且つ前記棚上のフィルム・フレームを保持する保持位置と引込み位置との間で回動可能である、カセット。
【請求項２】
保持されるべきウエハがフィルム・フレームに接着され、前記カセットは、開口前部を覆うために、スライド可能且つ前記容器部と係合可能なドアを更に備える、請求項１に記載のカセット。
【請求項３】
前記ドアは、前記容器部の上方から、前記容器部とスライド可能に垂直に係合する、請求項２に記載のカセット。
【請求項４】
前記容器部は開口前部と隣接する内面を有し、前記ドアは、前記ドアが容器部に配置された状態で前記容器部の内部に向って内側に延出する構造体を備え、前記ドアが、容器部の内面との摩擦密着により前記開口前部に保持される、請求項２に記載のカセット。
【請求項５】
前記フィルム・フレーム保持部材の各々はそれと連結されたハンドルを有し、前記ハンドルにより、前記保持部材は保持位置から引込み位置へ手動で移動可能である、請求項１に記載のカセット。
【請求項６】
前記カセットは前記フィルム・フレーム保持部材に連結された一対の螺旋カム機構を更に備え、前記螺旋カム機構の各々は前記容器部の前記閉底部の下方に延出する係合部を有し、前記カセットが自由面に配置された時、前記係合部により前記保持部材が作動し、前記部材が引込み位置から保持位置へ移動する、請求項１に記載のカセット。
【請求項７】
前記容器部は、フィルム・フレームの挿入及び離脱の領域、並びに前記挿入及び離脱の領域を貫通する保持部材の回転軸を有する、請求項１に記載のカセット。
【請求項８】
各保持部材はＣ字型であり、前記保持部材が引込み位置にある時、前記フィルム・フレームは前記容器部に対して挿入及び離脱可能である、請求項７に記載のカセット。
【請求項９】
前記カセットは、延出した使用位置から引込み位置へ引込み可能な一対の取っ手を更に備える、請求項８に記載のカセット。
【請求項１０】
各取っ手は少なくとも二つの爪を形成する少なくとも二つの弾性柔軟突起を備え、前記容器部は、前記弾性柔軟突起を受承し、且つ各取っ手を前記容器部に回転軸連結状態に係止する少なくとも二つの開口を有する、請求項８に記載のカセット。
【請求項１１】
前記閉上部、閉底部、対向する閉側壁、閉背部、及び複数の水平な棚は全て一体であり、且つ樹脂から構成される、請求項１に記載のカセット。
【請求項１２】
複数のウエハを保持するカセットであって、前記カセットは容器部及びドアを備え、前記容器部は、閉上部、閉底部、対向する閉側壁、閉背部、及び開口前部を有し、前記容器部は、前記複数のウエハを水平に且つ離間した状態で且つ垂直方向に積み重なった配置に保持する複数の水平な棚、及び軸部と保持部とを備える一対の回動可能な保持部材を更に備え、前記ウエハ保持部材は、垂直な回転軸を有し、且つ前記容器部の前記側壁に隣接して軸旋回可能に配置され、且つ前記棚上のウエハを保持する保持位置と引込み位置との間で回動可能である、カセット。
【請求項１３】
前記容器部は、ウエハを複数のフィルム・フレームに接着することによりウエハを保持するように構成されている、請求項１２に記載のカセット。
【請求項１４】
前記閉上部、閉底部、対向する閉側壁、閉背部、及び複数の水平な棚は全て一体であり、且つ樹脂から構成される、請求項１２に記載のカセット。
【請求項１５】
前記カセットは、前記保持部材及び前記容器部に連結する螺旋カム機構を更に備え、前記螺旋カム機構は、前記容器部の前記底部に設けられた孔を貫通して延出する係合部を備える、請求項１２に記載のカセット。
【請求項１６】
フィルム・フレーム・カセットは、互いに隣接し、且つＵ字型の取っ手を受承する一対のブラケットを各々が備える二つの側面を有する一体化外殻部を備え、前記取っ手は、上方の搬送位置と下方の非使用位置との間で垂直にスライドするように構成されている、フィルム・フレーム・カセット。
【請求項１７】
複数のフィルム・フレームを保持するカセットであって、前記カセットは容器部及びドアを備え、前記容器部は、一体化された閉上部と、閉背部と、閉底部と、対向する閉側壁と、前記複数のウエハを水平に且つ離間した状態で且つ垂直方向に積み重なった配置に保持する複数の水平な棚と、開口前部と、開口内部とを備え、前記容器部は開口前部に隣接する内面を有し、前記ドアは、前記開口内部へ内側に延出し、且つ前記開口前部に隣接する内面と摩擦密着して前記ドアを前記容器部内に固定するように配置された構造体を有する、カセット。
【請求項１８】
前記ドアは単一の基準壁を有する、請求項１７に記載のカセット。
【請求項１９】
ウエハを保持するカセットであって、前記カセットは、閉上部、閉底部、対向する閉側壁、閉背部、及び開口前部を有する容器部を備え、前記カセットは、前記ウエハを水平に且つ離間した状態で且つ垂直方向に積み重なった配置に保持する複数の水平な棚と、垂直な回転軸を有し、且つフィルム・フレームの外殻部の側壁に隣接して軸旋回可能に配置され、且つ前記棚上のフィルム・フレームを保持するように内側に軸旋回可能な一対の回動可能な保持部材と、使用位置と引込み位置との間で展開可能な容器部に設けられた一対の取っ手とを有する、カセット。
【請求項２０】
本明細書において開示され、例示されたウエハ・カセット。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本願は、２００１年７月１２日出願の米国仮出願第６０／３０５０６５号、及び２００２年７月１１日出願の米国通常出願（出願番号未定）の優先権を主張し、これらの出願を本明細書に参照として引用する。
【０００２】
半導体処理産業において、半導体ウエハは、実用的な集積回路に加工される間に多くの工程を経る。ウエハ及び中間構成品は、中間工程において、適切に格納され出荷されなければならない。全ウエハを出荷し格納するための容器が知られている。例えば、米国特許第４０４３４５１号、第５７８８０８２号、及び第５９１５５６２号を参照されたし。半導体処理産業では、集積回路を作成するための処理の開始時に、より大きなウエハを利用するようになった。加えて、業界は、より薄いウエハを利用するようになった。必然的に、これらは以前のウエハよりも相当に脆くかつ高価である。３００ｍｍウエハを格納して出荷するために、業界では、現在、接着性被覆材料のシートを有する環状の硬い鋼鉄リングを備えるフィルム・フレームを利用することを模索している。このようなウエハは、前記フィルム・フレーム上において、完全な状態にあるか或いは四角に切断されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなフィルム・フレームは、搬送するウエハよりわずかに大きい。従って、従来の３００ｍｍウエハ搬送器は、適切なサイズでもなく、また好適なものでもない。加えて、従来のフィルム・フレームの輸送器は、ポリプロピレン等の軟質樹脂から形成されていた。このようなポリプロピレン製の輸送器では十分な強度及び剛性がなく、且つその上にウエハを備えた３００ｍｍフィルム・フレームに対して付与される保護は不十分であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
好ましい実施形態において、フィルム・フレームを格納するのに特に好適なカセットでは、軸方向に配列され水平に積み重なった複数のフィルム・フレームを支持するために、複数の棚を備える一体化された外殻部が使用される。好ましくは真空成形されたドアは、フィルム・フレームをその中に包囲するために外殻部の開口前部を覆う。カセットは、ロボティックの上部及び折り畳み可能な取っ手を備える。好ましい実施形態では、取っ手はＵ字型であり、側壁と一体化された一対のブラケットとスライド可能に係合する。別の実施形態では、取っ手は、カセットの上面と平行な軸を中心に軸旋回する。取っ手は、一対の受承孔内へ挿入可能な一対の割れ突起により取り付けられる。一対のフィルム・フレーム保持部材は、前開口部の内側において外殻部の側面に、軸旋回可能に取り付けられる。拘束具は、拘束具が側壁に位置合わせされ且つ開口前部に向う開放位置と、略径方向において内側に向かって回動されるフィルム・フレーム保持位置との間で軸旋回且つ回動可能に取り付けられている。フィルム・フレーム保持部材は、容器部の上部に配置されたハンドルにより作動可能である。あるいは、保持部材は、カセットが配置される自由面と接触すべくカセットの下方に延出する係合部を備える螺旋カム機構により、自動的に作動可能である。配置時には部材が保持位置及び／又は開放位置を維持するように、部材は偏移し、且つバネが装着され得る。
【０００５】
取っ手は、取っ手ブラケット内に挿入され、取っ手ブラケット内において、搬送位置へ垂直方向にスライドし、且つ非使用位置へ垂直下方にスライドすることを可能にする一対の爪を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１，２，３及び４を参照して、フィルム・フレームに接着された半導体ウエハを保持するのに好適な組立済みのカセット２０，２０．１の二つの代替的な好ましい実施形態を説明する。カセットのある態様は、フィルム・フレームを用いることなく３００ｍｍウエハを保持するのに非常に好適である。これらのカセットは、出荷及び処理の間においてウエハを格納するＦＯＵＰＳ（前部開口一体型ポッド）及びＦＯＳＢＳ（前部開口出荷ボックス）として知られる。３００ｍｍウエハ用のカセットは、フィルム・フレーム・カセットよりもわずかに小さな幅を有し、ここで創意工夫面を維持したまま他の適切な変形例を備えることが可能である。ＦＯＵＰＳ及びＦＯＳＢＥＳに関連する機能的情報及び開示について米国特許第６０１０００８号、第５９１５５６２号、第５９４４１９４号及び第６２６７２４５号を参照されたし。これら四つの特許を本明細書に参照として引用する。
【０００７】
図示されたカセットの実施形態、第一及び第二のカセット２０，２０．１は、ハウジング部２４，２４．１及びドア部２６，２６．１を備える。ハウジング部２４，２４．１は、外殻部３０，３０．１、一対の取っ手３２，３２．１，３４，３４．１、ロボティック・フランジ３８，３８．１、複数の棚４６，４６．１、一対の保持部材５２，５２．１及び運動連結部６０を含む。第一のカセットでは、保持部材は手動で作動する。第二のカセットでは、カセットが自由面上に配置される或いは自由面から移動する時、保持部材は自動的に作動する。好ましい実施形態において図示されるような運動連結部は、ハウジングと一体化されたリブのような運動連結接触部６４を有する。運動連結部の部分的な球形部を三対のリブと係合するように案内するために、Ｙ字型のガイド板が利用されてもよい。このような装置が、本明細書に参照として引用する米国特許第６２１６８７４号において開示されている。該して、カセットの各々は、上部６６、底部６７、側面６８、開口前部６９及び閉背部７０を有する。
【０００８】
第一の実施形態のカセット２０では、ウエハ保持部材５２は軸部７４を備える。軸部７４は、外殻部の外側で保持部材に取り付けられたツマミ８８を使用して外部から制御できるように、上部８２及び底８４に回動可能に連結される。保持部材は、個々のフィルム・フレームの端部１０２又は潜在的にウエハと係合する鋸歯形状に形成された係合部を備える。拘束部材に取り付けられた柔軟弾性樹脂の帯状体等の他の構成の係合部が利用されてもよい。拘束部材は、保持位置又は開放位置にあるときに適切な保持力を提供するために、カム面１０６上で動作し、且つ保持部材１０８の上部にバネが装着されてもよい。図１は、開放位置への動作を示す矢印１１１と伴に、保持位置にある拘束部材を示す。図１３は、破線により示された挿入及び離脱の領域を有するカセットの平面図を示す。第一のカセットの実施形態に関連するウエハ係合部材の位置付けは、文字ａで示される回転軸で示される。図５に示されるようなウエハ保持部材の構成を使用して、係合部がフィルム・フレームに対する保持位置と、容器部の側壁に隣接する非保持位置即ち引込み位置との間で揺動可能な状態で、回転軸が挿入及び離脱の領域の外側に配置される。
【０００９】
図１及び６に示すように、取っ手は、容器部の外殻部の側面に配設された取っ手ブラケット１２６内に挿入可能な一対の爪１２０を備えるＵ字型に射出成形された樹脂でもよい。これらのブラケットは、適切に溶接されるか、或いは一体的に型成形されるか、或いは別の方法で取り付けられてもよい。取っ手が上方にスライドして図２に示すように爪で止まるように、そして搬送しない時は、図１，３及び５に示すように非使用位置に戻るように、取っ手はブラケット内部にゆるめに収容される。このようなスライド作用により、取っ手は、カセットの高さに対する現行の自動化及び／又はＳＥＭＩ標準の要求を満たすことができる。
【００１０】
図３，７〜１３を参照して、カセットの第二の好ましい実施形態の詳細を説明する。本実施形態では、螺旋カム・ガイド１５１と、カセットの下方に延出してカセットが配置される自由面と接触する係合部１５４を備える保持部材に設けられたカム受動部１５２とを備える螺旋カム機構１５０により、保持部材５２．１が自動的に作動してもよい。螺旋カム・ガイド１５１は、係合部１５４を備える下軸部１６８を受承する中心孔１６０を有する。フランジ１６６及び爪１６８により、カム・ガイド１５１がカセットの底部の孔１７２に挿入され、爪がカセットの底部の上面１７６に係合することによりカム・ガイド１５１をそこに固定することができる。保持部材は、容器部の上部に設けられた受承部１７９内に受承される上軸部１７８を備える。場合に応じてフィルム・フレーム又はウエハを備えた状態で、カム・ガイドは、カム１５２を案内し、Ｃ字型の保持部材５２．１を回転させ、作動状態及び非作動状態にするカム面１８０を有する。このことは、係合部がカセットに対して上昇又は下降した時に生じる。例えば、カセットが装置の一部の上に設置された時、係合部が押圧され即ち上昇してカムを駆動させ、保持部材が上昇しながら、カセット内に固定された対象物に向かって回転する。
【００１１】
螺旋カム機構は、保持部材の軸上に設けられた螺旋カム面、及び容器部に取り付けられた部分に設けられたカム受動部を備えることもある。
保持部材は、低方向に即ち下方に延出された係合部と相互に関連して開放引込み位置に戻るために、つる巻きバネ１８１等のバネが装着されても、或いは単純に重力に頼ってもよい。図１３は、挿入及び離脱の領域内に配置された回転軸ａ２を有するＣ字型保持部材５２．１の適切な配置を図示する。これにより、カセットが設置される自由面との係合により保持部材を作動させるのに好適な配置が提供される。
【００１２】
図３及び９を参照して、取っ手が設けられた別の実施形態を説明する。これらの取っ手は、カセットの容器部の上面と実質的に平行な軸で軸旋回する。一対の割れ突起１９２により、取っ手がカセットの上部にある開口１９４に係止される。使用しない時、取っ手は軸旋回して折り畳まれる。
【００１３】
図１に示すように、第一のカセットの実施形態では、容器部のドア・フランジ２０２に嵌め込まれ、容器部を垂直方向に開閉可能にスライドするドアが利用される。ドア２６は、好ましくは真空成形され、手動で取り付けられ且つ取り外される。ドアを容器部のドア・フランジに固定するためにＪ字型のガイド部２０３が利用される。
【００１４】
図２，３，７及び８に示すように、カセットの第二の実施形態では、容器部の開口前部に挿入されるドアが利用される。ドアは、複数の内側に延出された構造的凹部２１０を有する単一の硬質な一体部品である。ドアは、ドア・フランジ即ち開口前部の周囲と対向する容器部の内面２２０と摩擦密着するために、構造的に剛性を有する更なる水平面２１４と、垂直面２１６とを備えるのとともに、フィルム・フレームｗの付加的な保持性を提供してもよい。概して、内側に延出する構造的凹部は、好ましくはドア開口部の前方の縁２２４よりも少なくとも１と１／２インチ（３．８１センチメートル）延出する。このドア構造体も真空成形され得る。
【００１５】
概して、ここに含まれる構成要素の全ては射出成形が可能である。そして、全体の組立は、金属製の留め具を利用することなく組み立てることができる。ウエハ容器産業において従来使用されていたポリカーボネート又はＰＥＥＫ又は他の樹脂を含浸させた炭素繊維等の一般的な樹脂材料が好適である。
【００１６】
ここに例示されたようなカセットの構成は、フィルム・フレームの容器に利用されている。しかしながら、スライド可能な取っ手及び側面に装着された保持部材等の特徴は、ウエハ搬送器／カセットにおける利用に対しても考慮され、これは特に本発明の一部として含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のカセットの別の実施形態の斜視図。
【図２】本発明の配置されたドアを備えるカセットの斜視図。
【図３】本発明のカセットの斜視図。
【図４】本発明のカセットの正面図。
【図５】本発明の保持部材の斜視図。
【図６】図１のカセットの実施形態における取っ手の斜視図。
【図７】本発明のカセットのドアの正面斜視図。
【図８】図７のドアの背面斜視図。
【図９】図２の実施形態における取っ手の斜視図。
【図１０】本発明のカセットとともに使用するのに好適な螺旋カム・ガイドの詳細な斜視図。
【図１１】本発明のフィルム・フレーム保持具又はウエハ保持具としての使用に好適な保持部材の図。
【図１２】螺旋カム機構を図示する、図３のカセットの一部分の詳細な斜視図。
【図１３】本発明の保持部材を備えるカセットの概略平面図。
【国際公開パンフレット】
2005508274.tif 000003
2005508274.tif 000004
2005508274.tif 000005
2005508274.tif 000006
2005508274.tif 000007
2005508274.tif 000008
2005508274.tif 000009
2005508274.tif 000010
2005508274.tif 000011
2005508274.tif 000012
2005508274.tif 000013
2005508274.tif 000014
2005508274.tif 000015
2005508274.tif 000016
2005508274.tif 000017
2005508274.tif 000018
2005508274.tif 000019
2005508274.tif 000020
【国際調査報告】
2005508274.tif 000021