(57)【要約】【課題】ウェハーを横方向で収容した状態で確実に保持できるウェハーキャリヤを提供する。【解決手段】容器とドアとを有するウェハー容器はウェハーの横方向の最小接触での支持を与え、また、前縁支持と後縁支持との間の一つの面的な支持を伴うことなく縦方向の支持を与える。ウェハーキャリヤは各ウェハーに対して互いに軸方向にずれた２つの異なる支持レベルを有している。第１の支持レベルは各ウェハーの左側及び右側において底面と接触するウェハー棚によって得られる。第２の支持レベルはウェハーを左側及び右側の縁部における一つの面的な支持を伴うことなく前縁及び後縁においてウェハーを保持するクッションによって与えられる。【選択図】図１１Ｂ
2011233934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハー及びディスクをほぼ横向きで貯蔵し輸送するための装置であって、
ａ）前部のウェハー挿入及び取出開口と、上部と下部と左側部と右側部とを有する内部と、背側部とを有する容器を有し、
ｂ）内側に突出する棚を上下に重ねた一対のコラムを有し、一方のコラムはウェハーの左側と係合するために前記内部の左側部に配置されており、もう一方のコラムはウェハーの右側部と係合するために前記内部の右側部に配置されており、各棚は該棚に着座するウェハーの下側と接触するためのウェハー接触部を有し、前記一対のコラムはウェハーを前記棚に挿入し、配置し、前記棚から取り出すための複数のスロットを形成しており、各ウェハー接触部は第１の支持レベルを限定するものであり、
ｃ）前記開口した前部を閉じるように寸法設定されたドアを有し、該ドアは内向面を有しており、
ｄ）前記ドアの内向面に配置される第１クッションを有し、該第１クッションはウェハーの各々の前縁に係合してこれを規制することで、前記前縁において上向き、下向き及び内向きの規制を与えるための複数のウェハー着座部を有しており、
ｅ）前記容器の内部において背側部に配置される第２クッションを有し、該第２クッションはウェハーの各々の背縁に係合して該背縁において上向き、下向き及び内向きの規制を与えるための、前記第１クッションのウェハー着座部に対応する複数のウェハー着座部を有しており、前記第１クッション及び前記第２クッションの対応するウェハー着座部の各々は第２の支持レベルを限定するものであり、該第２の支持レベルは各々対応する第１の支持レベルのすぐ上方に位置している、
装置。
【請求項２】
前記ウェハー着座部の各々はウェハーを着座位置にガイドするための傾斜部を有している請求項１の装置。
【請求項３】
前記ドアを前記容器に取り付けることによってウェハーの前記第１レベルから前記第２レベルへのシフトが生じる請求項２の装置。
【請求項４】
前記ドアは第１緊締部を有し、前記第１クッションは第２緊締部を有しており、前記第１及び第２緊締部は前記第１クッションを前記ドアの内面に解放可能に取り付けるために互いに協働係合する請求項１の装置。
【請求項５】
前記容器の前記背側部は第１緊締部を有し、前記第２クッションは第２緊締部を有し、前記第１及び第２緊締部は前記第２クッションを前記後部内面に解放可能に取り付けるために互いに協働係合する請求項１の装置。
【請求項６】
半導体ウェハー及びディスクを搬送し、貯蔵し、輸送するための装置に利用される弾性クッションであって、
ａ）細長い本体を有し、該本体は前側部及び後側部と、ウェブによって互いに隔てられた縁部とを有し、
ｂ）前記前側部に取り付けられてこれから突出する複数のウェハー係合部分を有し、
ｃ）当該クッションを前記装置に対して取り付けたり取り外したりするときに該クッションの変形を容易にするための手段を有する、
弾性クッション。
【請求項７】
変形を容易にするための前記手段は当該クッションの長さに亘って延びる少なくとも一つの弾性チャンネルを有しており、該チャンネルの側部は互いに対して可動となっていて、当該クッションの縁部間の距離が変形に応じて変化することができるようになっている請求項６の弾性クッション。
【請求項８】
当該クッションを前記装置に対して取り付けたり取り外したりするのに利用される取付工具の一対のピンのための一対の受入部をさらに有する請求項７の弾性クッション。
【請求項９】
少なくとも一つの薄くなった線状領域をさらに有し、該薄くなった線状領域がクッションの折り曲げを容易にして、当該クッションの縁部間の距離が変形に応じて変化することができるようになっている請求項７の弾性クッション。
【請求項１０】
ウェハーキャリヤクッション取付け及び取外し工具とウェハークッションとの組合せであって、
工具は、
ａ）クッションの第１工具受入部に係合するための第１クッション接触部と、
ｂ）クッションの第２工具受入部に係合するための第２クッション接触部とを有し、
ｃ）前記第１クッション接触部と前記第２クッション接触部とは前記第１セグメントと前記第２セグメントが互いに対し近接及び離隔動できるように連結されており、
屈曲可能なウェハークッションは複数のウェハー係合部と、互いに対向配置された少なくとも一対のウェハー容器取付部と、一対の工具受入部とを有し、該ウェハークッションは少なくとも部分的に折れ曲がり可能となっており、前記工具の前記第１クッション接触部と第２クッション接触部とが前記ウェハークッションと係合し、これらのクッション接触部が互いに対して近接離隔すると前記ウェハークッションが曲がって該クッションを前記ウェハー容器から容易に取り外すことができる、
組合せ。
【請求項１１】
前記第１及び第２クッション係合部は一対のピンを有し、前記クッションの工具受入部対は一対の開口を有し、前記ピンは前記開口により受け入れられるように寸法設定されている請求項１０のウェハーキャリヤクッションと取付け及び取外し工具との組合せ。
【請求項１２】
各々上面と底面とを有する複数のウェハーを軸方向に整列状態で保持するためのウェハーキャリヤであって、
開口した前部を有する容器と、前記開口した前部を閉じるために前記容器に着座できるドアとを有し、
ウェハーを上面側ではなく底面側において支持するために当該キャリヤに取り付けられた複数の対向配置されたウェハーサポートを有し、該ウェハーサポートは各ウェハーのための第１支持レベルを限定するものであり、
各ウェハーに係合するため当該キャリヤに取り付けられた複数のウェハー係合部材を有し、ウェハーは前記ウェハー係合部材によって動かされてウェハーの各々についての第１支持レベルから軸方向に変位した第２支持レベルへ位置することができる、
ウェハーキャリヤ。
【請求項１３】
各係合部材は各ウェハーを動かすための傾斜部を有する請求項１２のウェハーキャリヤ。
【請求項１４】
一対のウェハークッションをさらに有し、その一方はドアに他方は当該キャリヤ内に配置され、前記ウェハークッション対は複数のウェハー係合部分を有している請求項１２のウェハーキャリヤ。
【請求項１５】
ウェハーは前記第２レベルにあるときには前記ウェハークッションにより各々その前縁及び後縁において支持され、前記第２レベルにあるときにはその左側部及び右側部において支持されない請求項１２のウェハーキャリヤ。
【請求項１６】
ウェハー及びディスクを搬送し貯蔵するためのウェハー取扱システムであって、
ａ）ウェハー挿入及び取出開口と、上部、底部、左側部、右側部及び後側部を有する内部とを有する容器を有し、前記右側部及び左側部はウェハー支持棚のコラムを各々有し、該ウェハー支持棚は複数の第１ウェハー支持レベルを限定しており、
ｂ）前記挿入及び取出開口を閉じるためのドアを有し、該ドアは内向面を有しており、
ｃ）前記ドアの内向面に解放可能に取り付けられる第１クッションを有し、
ｄ）前記容器の背側部に解放可能に取り付けられる第２クッションを有し、前記第１クッションと第２クッションとは複数の第２支持レベルを限定しており、各第２支持レベルは第１の支持レベルに対応するとともにこれから上下方向に位置がずれており、
ｅ）前記クッションを前記ウェハーキャリヤに対して取付け及び取外しするための取付工具を有し、
前記ドアの前記容器への取付によって、少なくとも一つのウェハーの前記第１支持レベルから前記第２支持レベルへのシフトが生じるウェハー取扱システム。
【請求項１７】
長手方向のクッションをウェハーキャリヤに取り付けるための方法であって、
ｉ）長手方向のクッションに係合するように寸法設定された第１及び第２セグメントを有する取付工具を設ける段階と、
ｉｉ）前記クッションの第１及び第２の側部を前記取付工具の前記第１及び第２セグメントと係合させる段階と、
ｉｉｉ）前記取付工具を動かす段階と、
ｉｖ）前記第１の長手方向のクッションを緊締部分を有するキャリヤの内向面に隣接して位置させる段階と、
ｖ）前記長手方向のクッションの緊締部分が前記キャリヤの内向面の緊締部分と係合するように前記取付工具を動かす段階と、
を有する方法。
【請求項１８】
半導体ウェハーを処理し、貯蔵し、搬送するのに利用されるウェハーキャリヤであって、
ａ）内向面を有するドアを有し、
ｂ）ウェハー挿入及び取出開口と、上部と底部と側部と後面とを有する内部とを有する容器を有し、
ｃ）第１組の対向するウェハーサポートを有し、該第１組の対向するウェハーサポートは第１支持レベルを限定するものであり、
ｄ）第２組の対向するウェハーサポートを有し、該第２組の対向するウェハーサポートは前記第１レベルから軸方向に変位した第２支持レベルを限定するものであり、
当該ウェハーキャリアは前記第１支持レベル及び第２支持レベルにおいて複数のウェハーを支持する、
ウェハーキャリヤ。
【請求項１９】
前記第１組の対向するウェハーサポートは前記ウェハーキャリヤ容器の内部側に位置し、前記第２組の対向するウェハーサポートは当該ウェハーキャリヤの前部及び後部内面に位置する請求項１８のウェハーキャリヤ。
【請求項２０】
ウェハーキャリヤであって、複数のウェハーを該キャリヤ内部において軸方向に整列配置した状態で支持するための複数のウェハーサポートを有し、該ウェハーサポートは各ウェハーを第１支持レベルで支持し、当該ウェハーキャリヤは、各ウェハーを当該キャリヤ内において前記第１支持レベルから軸方向に変位した第２支持レベルへと軸方向に動かすためのリフト手段をさらに有するウェハーキャリヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はウェハーの搬送、輸送及び貯蔵の際にウェハーを安全に保つためのクッションを有するウェハー容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハーはその処理の際に様々な装置においてまた様々な場所で多くの処理段階を受ける。これらのウェハーはワークステーションからワークステーションへまた設備から設備へと搬送されねばならない。ウェハーを取り扱い、貯蔵し、輸送するための様々なタイプの輸送装置が周知となっている。このような装置はウェハーを軸方向に並んだ列、例えば２５のウェハー列で保持するものである。ウェハーを設備から設備へと輸送する場合、またウェハーを含む容器が大きな衝撃を受けるような場合には、容器はウェハーを縦で保持するように構成される。縦のウエハーは端部で水平方向に吊下されたウェハーよりも衝撃や振動による損傷を受ける可能性が少ない。
【０００３】
輸送容器の主たる構成要素は搬送の間にウェハーにクッションを与えて衝撃や振動による物理的な損傷を保護するための手段である。このような輸送容器及びクッション手段は例えば米国特許第４，０４３，４５１号、第４，２４８，３４６号、第４，５５５，０２４号、第５，２５３，７５５号、第５，２７３，１５９号及び第５，５８６，６５８号に開示されているように周知である。これらのタイプの容器は上端及び下端にクッションを設けた縦方向のウェハー受容チャンネルを有していた。これらの輸送装置はウェハー或いはディスクを場所から場所へと縦方向に搬送するために設計されたものであり、従来の処理ワークステーションは処理のためにウェハーを横方向に取り出す必要が有った。
【０００４】
縦方向のキャリヤでは、ウェハー受容チャンネルは一般にウェハーを横方向の動きが最小でしっかりと保持するように設計されている。このようなキャリヤではまたウェハーがウェハーチャンネルの縦方向の面に当接することができるようになっている。このようなキャリヤの縦方向のスロットは一般に平滑であり、ウェハーを最小の摩耗と引っ掻きでスロットに出し入れできるような特徴は有していない。一方、横方向の処理キャリヤでは、ウェハー受容チャンネルはウェハーを横方向のウェハー棚上の着座位置から持ち上げてウェハーがキャリヤと接触することなくロボットによりスロットから取り出すことができるように比較的大きなものとなっている。さらに、製造設備内におけるウェハーの搬送、特に大きなウェハーの搬送に現在利用されている横方向のキャリヤはウェハーとの接触が最小となるように設計されている。Ｎｙｓｅｔｈに対して付与され本願の発明の所有者に譲渡された米国特許第５，７８８，０８２号を参照されたい。一対の棚がウェハーの底側と４つの接触領域で接触する。各領域は棚から延びる突部によりつくられており、棚との点或いは短い線での接触を行う。このような突部は従来の縦のウェハー輸送装置には見られないものであり、この従来の縦の輸送装置はこのような最小の接触を提供していない。つまり、従来の縦方向のキャリヤは製造設備における処理の中間段階の搬送モジュールとして利用するための横方向キャリヤとしての利用に理想的に適するものではない。
【０００５】
大きなウェハーに対するウェハー処理の発展が“フラッタ（ｆｌｕｔｔｅｒ）”として知られる現象を悪化させることとなった。このフラッタとはウェハーの規制された側、すなわちウェハー棚に対する振動或いは跳ね、或いは従来の縦のキャリヤにおいてはウェハーが載っているチャンネルの一側に沿う振動或いは跳ねのことである。このような振動や跳ねはキャリヤ内で粒子を発生してこれを飛ばし、ウェハーを損傷させることがあるので、極めて望ましくないことである。フラッタはウェハー容器が衝撃を受けると生じる。またフラッタはウェハーの２つの対向する端部（前縁及び後縁）が規制を受け、中間部分（左縁及び右縁）がウェハーの上面及び底面の一方だけで規制されている場合でも生じうる。このフラッタ現象は製造設備で現在利用されている３００ｍｍのウェハーにおいて特に顕著である。
【０００６】
クッションを有する横方向ウェハーキャリヤは周知である。Ｎｙｓｅｔｈ及びＫｒａｍｐｏｔｉｃｈに対して付与され本発明の所有者に譲渡された米国特許第５，９１５，５６２号を参照されたい。この特許はドアを位置固定した後に内側に動いてウェハーの前縁に係合する能動クッションを開示している。このようなクッションが与えられた（受動的かつ能動的な）横方向キャリヤではそれでも一つの面だけで前後端の中間を規制されている。このためウェハーはフラッタを受ける。このような構成を９０°回転させて縦方向輸送装置を提供すると、フラッタの問題は大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，０４３，４５１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，２４８，３４６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５５５，０２４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２５３，７５５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２７３，１５９号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５８６，６５８号明細書
【特許文献７】米国特許第５，７８８，０８２号明細書
【特許文献８】米国特許第５，９１５，５６２明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、縦の輸送装置と同様に有効に機能でき、しかもウェハーを横向きにした場合における最小接触の利点を有するキャリヤが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ウェハーキャリヤへの第１及び第２クッションの取付は本質的に同様な方法で行うことができる。まず、ウェハーキャリヤは各クッションに対する第１緊締構造を有している。一つの第１緊締部がウェハーキャリヤのドアの内面に配置され、もう一つの第１緊締部がウェハーキャリヤ容器の後部内壁に配置されている。各クッションは相補的な第２緊締部を有している。第１及び第２緊締部は例えば下から支えることによりタブと協働係合する複数のフィンガを有しているのが好ましい。より詳しくは、フィンガはキャリヤの内面と平行でかつ間隔を置いて位置し、それらが一連のスロットを与えるようになっている。タブはクッションから延びるものであって、クッションがウェハーキャリヤに対して取り付けられたり取り外されたりするに伴ってフィンガと内壁とにより限定されたスロットと摺動係合するように寸法設定されている。各クッションの各側のタブ間にはランドが延びており、このランドは取付工具のピンを受容するように寸法設定された複数の開口を有している。第１及び第２クッションは取付け及び取外しのために手動で一時的に変形でき、このような一時的な変形は取付工具によって達成されるのが好ましく、それによって手動取扱に関連するウェハー粒子或いはその他の汚染物による汚染を減少させることができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態の更なる特徴及び利点は、クッションのウェハー受取部材さらにはクッション材料それ自身の形状ウェハーの移動が有効かつ穏やかに規制されることである。好ましい実施形態において、各クッションは複数のウェハー受取部材を有し、これらは２組の平行な列でその長さに沿って延びている。このような平行列の各々のウェハー受取部材は互い違いとなっていて、各部材のガイド機能が最大としている。このために、ウェハー受取部材はクッションとの係合に先立って或いは係合の間にウェハーをガイドし保持するように機能する収束面を有している。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態の一つの目的は便宜的なウェハーサポート、或いは軸方向にずれた搬送レベルを提供する取り外し可能な第２ウェハーサポート或いはクッションを備えた棚上の着座レベルを備えたウェハーキャリヤの提供にある。
【００１２】
本発明の一つの目的はウェハーをキャリヤ内に確実に保持するクッションを備えたウェハーキャリヤの提供にある。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は搬送及び貯蔵の間におけるウェハーの汚染を減少させることにある。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態のもう一つの目的はドアを取り付けたときにウェハーをウェハーキャリヤ内において一つのレベルで支持し、ドアを外したときに異なるレベルで支持することにある。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態のさらなる特徴はクッションがウェハーを第１の操作レベルから第２の搬送レベルへと持ち上げるように機能することである。
【００１６】
第１のクッションは平行列のウェハー受取部材とＶ字トラフ状のクッション部材との間に介在された一対の長手方向チャンネルを有している。第１クッションの側部が互いに押されるとチャンネルが一時的に変形して取り付け及び取り外しを容易とする。第２クッションはクッションの本体の長手方向軸に沿う優先的な折り曲げラインすなわちリビングヒンジ（ｌｉｖｉｎｇ ｈｉｎｇｅ）を有している。これらの折り曲げラインすなわちリビングヒンジはクッションの側部が互いに押されたときに第２クッションがそれ自身で本質的に折れ曲がることを可能とする。第２クッションが通常の平らな状態に戻ることを確実とするために、優先的な折り曲げラインすなわちリビングヒンジはクッションの全長よりも少ない長さで延びている。優先的な折り曲げラインを有しないクッション本体の部分はクッションを通常の平らな状態に復元させる機能を果たす。
【００１７】
第１及び第２クッションは上記したような様々な手段で一時的に変形できるけれども、例えば長手方向の切れ目のようなその他の手段を利用することもできることは明白である。
【００１８】
好ましい実施形態において、クッションはウェハーがクッション材料自体によって移動を有効かつ穏やかに規制されるように、ウェハーにクッションを与えるように機能する。これに関し、好ましいクッション材料はデラウェア、ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）のＥ．Ｉ． Ｄｕｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．によって製造されており、業界においてＨＹＴＲＥＬ（登録商標）として知られているポリブチレンテレフタレートである。しかしながら、所望の弾性及び靱性を呈するその他の同様な材料を利用することもできる。
【００１９】
利用において、本発明を採用したウェハーキャリヤは以下のように作動する。ウェハーはドアを取り外した状態でキャリヤ内に通常の方法で挿入され、ここでウェハーはウェハーとキャリヤとの接触を伴うことなく横方向に挿入される。次いで各ウェハーは下降されてウェハーの右及び左縁と底面とにおいて配置されたウェハー棚上に着座する。この時点でウェハーの最後部の縁は第２の長手方向のクッションとは接触していない。ドアを容器の挿入及び取出開口部内に着座させるに伴って、第１及び第２クッションのウェハー受取部材がウェハーの縁部と接触するようになる。ドアを引き続き着座させるとウェハー受取部材の収束面がウェハーを案内し支持しそして持ち上げて、内部ウェハー支持チャンネルのレベルの接触を解除して、第１及び第２クッションにより限定される第２支持レベルに動かす。ドアを最終的に着座させて位置をロックすると、ウェハー受取部材の収束面によって案内され、支持され、そして持ち上げられたウェハーの縁部はそれぞれのクッション部材内に着座し、ウェハーの側部の支持部とはもはや接触しなくなる。この状態でキャリヤを９０度回転させてウェハーを縦向きにすることができる。ウェハーは移動や衝撃を有効かつ穏やかに規制され、輸送の際にフラッタを受けることはない。
【００２０】
本発明の更なる目的、利点及び新規な特徴は以下の説明に部分的に記載されており、また或る部分は以下を精査することによって当業者に明白となるであろうし、本発明の実施によって分かることとなるであろう。本発明の目的及び利点は付属の特許請求の範囲において特に指摘した手段や組合せによって具現化しまた達成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のウェハーキャリヤの斜視図を示すものである。
【図２】図１のドアの内面と、ドアに取り付けられる第１の長手方向クッションと取付工具との部分分解斜視図を示すものである。
【図３Ａ】図２の第１の長手方向クッションの内向面の平面図を示すものである。
【図３Ｂ】図３Ａの第１の長手方向クッションのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂの第１の長手方向クッションのウェハーガイド／サポートの構成を示す部分斜視図である。
【図４Ａ】本発明の緊締装置の部分分解斜視図である。
【図４Ｂ】係合位置を実線で解離位置を破線で示した本発明の緊締装置の部分平面図である。
【図４Ｃ】第１の長手方向クッションの緊締部分の一方が対応するドアの緊締部分と係合したとき（実線）と解離したとき（破線）との部分断面図である。
【図５】ウェハーキャリヤの後部内壁に装着する前におけるウェハーキャリヤ容器と第２の長手方向クッションとの斜視図である。
【図６Ａ】図５の第２の長手方向クッションの内向面の平面図を示すものである。
【図６Ｂ】図６Ａの第２の長手方向クッションのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａ及び図６Ｂのウェハーガイド／サポートと第２の長手方向クッションの苦ション部材の配置を示す部分斜視図である。
【図７】取付工具と第２の長手方向クッションとの部分分解斜視図である。
【図８Ａ】第２の長手方向クッションの通常状態を示す端面図である。
【図８Ｂ】ウェハーキャリヤ容器に対する挿入及び取り出しのために曲がった状態における図８Ａの第２の長手方向クッションの端面図である。
【図９】ウェハーキャリヤ容器の後壁に取り付けられた第２の長手方向クッションの部分断面図である。
【図１０Ａ】ウェハーキャリヤのドアを取り付ける前の容器内のウェハーの部分側面図である。
【図１０Ｂ】ウェハーキャリヤのドアをウェハーキャリヤに取り付けた後の図１０Ａのウェハーの部分側面図である。
【図１１Ａ】従来技術のウェハーキャリヤにおける支持を示す概略図である。
【図１１Ｂ】本発明によるウェハーキャリヤ内における支持の２つのレベルを示す概略図である。
【図１２】本発明の他のリフト手段によるシフトを示す概略図である。
【００２２】
図面は単なる説明のためのものであり、請求された発明の範囲を制限することを意味するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に示したように、取り外し可能なクッションシステムが、取り外し可能なドア２０と容器９０とを有するウェハーキャリヤ１０に対して提供されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ドア２０は外面２２と内面２４とを有している。内面２４はクッション受容部２６を有し、この受容部は溝すなわち引込部２８と緊締装置（図４Ａ及び図４Ｂにより詳細が示してある）の第１部分３０とを有している。緊締装置の第１部分３０は溝すなわち引込部２８の周部のまわりで内面２４に設けられた複数のフィンガ３２を有しており、これらのフィンガは内面２４から間隔を置いて位置しまた溝２８に向けて突出している。フィンガ３２と内面２４とは互いに複数のスロット（図４Ａに詳細を示す）を形成しており、これらのスロットは緊締装置の第２部分を受け入れるように寸法設定されている。
【００２５】
図２に戻り、第１クッション４０は緊締装置（図４Ａ及び図４Ｂにより詳細が示してある）の第２部分５６を有している。第２部分５６はクッション４０の両側に配置された複数のタブ５８を有し、これらのタブはクッションの面内から外側に延びており、第１の緊締装置のフィンガ３２と係合できる。クッション４０はまた複数の開口（図３Ａにより詳細が示してある）を有しており、これらの開口は取付工具７０を受容するように寸法設定されている。
【００２６】
取付工具７０は第１セグメント７２と第２セグメント７８とを有する。第１及び第２セグメント７２，７８は複数の平行ピン７６，８２が取り付けられたアーム７４，８０を有している。平行ピン７６，８２はアーム７４，８０から離れる方向に延びており、これらは第１クッション４０の開口と係合できる。取付工具７０の第１及び第２セグメント７２，７８は互いに対してまたドア２０に対して可動となっており、クッション４０をドア２０に取り付けたり取り外したりできる。
【００２７】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃにより詳細に示されるように、第１クッション４０は一対のチャンネル４２を有し、これらの内向きの側はウェブ４４によって互いに連結されており、このウェブは複数のＶ字形クッションセグメント４６を有している。他方、チャンネル４２の外向きの側にはウェブ４４に対して上方かつ外方に延びるウィング４８が設けられている。ウィング４８はウェハーガイド／サポート５０を支持しており、外縁で止まっていて、この外縁から緊締装置の第２部分５６と、ランド６４とが延びている。
【００２８】
ウェハーガイド／サポート５０は外側列のウェハー受取部材５２と、内側列のウェハー受取部材５４とを有している。図３Ｃに示すように、列５２と列５４とは互いに平行でかつ互い違いとなっている。列５２，５４は収束面５３，５５を有し、これらの収束面は、第１クッション４０を取り付けたドア２０が容器９０とシール関係になるに伴って、ウェハーをガイドしかつ支持する役割を果たす。
【００２９】
図３Ａに戻り、緊締装置の第２部分５６はウィング４８から外側に延びる複数のタブ５８を有している。各タブ５８は緊締装置の第１部分３０のフィンガ３２と協働するリブすなわちフィン６０を有している。ウィング４８の縁部に設けられたランド６４がまたタブ５８の間に配置されており、またランドには取付工具７０のピンを受け入れるように寸法設定された複数の開口６６が貫設されている。
【００３０】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、緊締装置２１は第１部分３０と第２部分５６とを有しており、これら第１及び第２部分はクッション４０をウェハーキャリヤドア２０に取り付けることができるようにするために、互いに対し連結可能となっている。第１部分３０は複数のフィンガ３２を有し第２部分５６は複数のタブ５８を有しているけれども、一つのタブとそれに対応するフィンガとの相互作用のみが図示してある。図示のようにタブ５８はフィンガ３２と面２４との間に形成されたスロット４５によって摺動式で受け入れられるように寸法設定されている。タブ５８が動いてフィンガ３２と係合するにつれて、タブ５８はフィンガ３２のガイド壁３６と係合するリブ６０の壁６２によって整列され位置決めされる。タブ５８がフィンガ３２の内縁を越えると（図４Ｂに破線で示すように）タブ５８はフィンガ３２との係合から外れる。第１部分３０は複数のフィンガ３２を有し、第２部分５６は複数のタブ５８を有しているけれども、その他のタイプの緊締装置を利用することもできることを理解されたい。
【００３１】
図４Ｃを参照すると、第１のクッション４０がドア２０の内面２４に取り付けられているところが示されている。ここで、図４Ａ及び図４Ｂには単一のタブとそれに関連するフィンガだけが示されている。しかしながら、タブ５８はフィンガ３２と内面２４とにより形成されたスロット３４に摺動式に受け入れられることが理解されるであろう。タブ５８のフィンガ３２との非係合位置が破線で示されている。クッション材料は比較的柔軟なものであり、チャンネル４２の側部が互いに向けて曲がることができるようになっている。つまり、ウィング４８に圧力が加えられるとウィングがウェブ４４に対して動いてタブ５８のフィンガ３２との係合が外れる。この圧力は手か取付工具７０（図示しない）によって加えられることに注目されたい。
【００３２】
図５に示すように、取り外し可能なクッションシステムは容器９０と第２クッション１２０とを有している。容器は上部９２，底部、側部９６，前部及び後部を有しており、これらは内側１０４とクッション受取部１０８とを有する内部１０２を限定している。内側１０４は便宜的なウェハーサポート１０６を有し、これは複数のウェハーを横向きで支持する第１のサポートレベルを形成している。第２クッション１２０は図では便宜的なウェハーサポート１０６に対する非取付向きで示してある。
【００３３】
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃにより詳細に示すように、第２クッション１２０は一対の線状セクション１２４を有する本体部１２２を有し、線状セクションはリビングヒンジ（ｌｉｖｉｎｇ ｈｉｎｇｅ）１２６によって互いに可動に連結されており、このリビングヒンジは本体部１２２の両端から長手方向に沿って部分的に延びている。線状セクション１２４はウェハーガイド／サポート１２８を支持するものであり外縁で止まっており、この外縁から緊締装置の第２部分１３６と、ランド１４４とが延びている。
【００３４】
ウェハーガイド／サポート１２８は外側列のウェハー受取部材１３０と、内側列のウェハー受取部材１３２と、クッション部材１３４の列とを有している。図６Ｃに示すように、列１３０と１３２とは互いに平行でありかつ互い違いとなっており、一方、列１３４の部材は両列のウェハー受取部材に対応している。列１３０，１３２は収束面１３１，１３３を有し、これらの収束面は第１クッション４０を取り付けたドア２０を容器９０とシール関係とすることによりウェハーがクッション１２０と接触するに伴って、ウェハーをガイドしかつ支持する役割を果たす。
【００３５】
図６Ａに戻り、緊締装置の第２部分１３６は線状セクション１２４から外側に延びる複数のタブ１３８を有している。各タブ１３８は緊締装置の第１部分１１０のフィンガ１１２と協働するリブすなわちフィン１４０を有している。線状セクション１２４の縁部に設けられたランド１４４はまたタブ１３８間に配置されており、ランドには取付工具７０のピンを受け入れるように寸法設定された複数の開口１４６が貫設されている。
【００３６】
図７に示すように、第２クッション１２０は緊締装置（図４Ａ及び図４Ｂにより詳細に示す）の第２部分１３６を有している。第２部分１３６はクッション１２０の両側に配置されてクッションの面内から外側に延びる複数のタブ１３８を有しており、これらが第１緊締装置のフィンガ１１２と係合できるようになっている。クッション１２０はまた取付工具７０を受容するように寸法設定された複数の開口（図６Ａにより詳細に示す）を有している。
【００３７】
取付工具７０は第１セグメント７２と第２セグメント７８とを有する。第１及び第２セグメント７２，７８は複数の平行ピン７６，８２が取り付けられたアーム７４，８０を有している。平行ピン７６，８２はアーム７４，８０から離れる方向に延びており、これらは第１クッション４０の開口と係合できる。取付工具７０の第１及び第２セグメント７２，７８は互いに対してまたドア２０に対して可動となっており、クッション４０をドア２０に取り付けたり取り外したりできる。
【００３８】
図８Ａ及び図８Ｂは第２クッションを通常の平らな状態と、緊締装置の第１部分１１０及び第２部分１３６の係合或いは解離を可能とする曲がった状態とで示している。図８Ａにおいて、第２クッション１２０のタブ１３８とクッション受取面１０８のフィンガ（破線で示す）とが並んだ状態を見ることができるであろう。この図において第２クッションは通常の平らな状態にある。図８Ｂにおいて、タブ１３８とクッション受取面１０８のフィンガ（同様に破線で示す）とが並んだ状態を見ることができるであろう。ここではタブ１３８はフィンガとクッション受取面とによって形成されたスロットから十分に解離しており、クッション１２０を容器（図示しない）から取り出すことができるようになっている。クッション材料は比較的柔軟なものであり、リビングヒンジ１２５ひいては線状セクションが互いに向けて曲がることができるようになっている。つまり、線状セクション１２４に圧力が加えられると線状セクション互いに対して動いてタブ１３８のフィンガ１１２との係合が外れる。この圧力は手か取付工具７０（図示しない）によって加えられることに注目されたい。
【００３９】
図９に示すように第２クッション１２０は容器９０の後部クッション受取面１０８に取り付けられており、タブ１３８はフィンガ１１２に係合連結されている。
【００４０】
図１０Ａでは、ウェハー“Ｗ”がウェハーキャリヤの第１のレベルでウェハーサポート１０６によって支持されている状態が示されており、第１クッション４０と第２クッション１２０はウェハーキャリヤの前部（ドア）内面及び後部内面にそれぞれ位置している。ウェハーガイド／サポート５０，１２８は内部容器のウェハーサポート１０６に対して位置がずれていることに注目されたい。また、ウェハーガイド／サポートの一部を形成する収束面５３，５５，１３１，１３３にも注目されたい。
【００４１】
図１０Ｂを参照すると、クッション４０はドア２０を容器９０（図示しない）に取り付けることによってウェハーＷと接触するに至っている。ドアを取り付けて容器に着座させると、第１及び第２クッション４０，１２０の収束面５５，１３３が協働してウェハーＷをガイドし持ち上げて第２支持レベルで支持する。第１及び第２クッションが比較的柔軟で弾性を有することから、収束面においてまたクッション部材において変形が生じることに注目されたい。例えば第２クッション１２０のクッション部材１３４（実線及び破線で示す）を見られたい。これらの変形によって、ウェハーが第１及び第２クッションによって定められる搬送レベルにあるときに、ウェハーをより確実に保持することができる。
【００４２】
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、本発明と従来技術との比較の概略図が示されている。一つのウェハーが示されているけれども、キャリヤが数字１５０を付した破線で表してある。キャリヤは容器部１５１と、キャリアの前部開口を閉じるためのドア１５２とを有している。図１１Ａに示した従来技術のキャリヤにおいてウェハーはｙ軸方向に挿入されてウェハーの左縁１５６及び右縁１５７で棚に載せられ、これらはキャリヤの左側１５８及び右側１５９に対応している。棚は１６３を付した矢印で示すようにウェハーの左右の側においてウェハの底面１６０に上向き（ｙ方向）の規制を与え、さらには１６４を付した矢印で示すように横方向の規制を与える。一般には１６８を付した矢印で示すようにウェハーの後縁１６６において後方からの横方向の支持も与えられる。一般に上向きの規制は例えばポリエーテルエーテルケトンやポリカーボネートで形成された棚のように剛性で非屈曲性のプラスチック部材によってなされる。ドア１５２を容器部分１５１に置くと、クッションとして構成された追加のウェハーサポートがｙ軸上の後方からの横方向規制１７０と、ｚ軸上の上向きの規制１７２と、ｚ軸上の下向きの規制１７４とがさらに与えられる。つまり、ウェハーＷの側部におけるウェハーの下面に対する規制は有るが、上面１８０に対しては何も規制がない。このような条件はウェハーが図示したような横向き及び縦向きの両方の場合にフラッタの要因となるものである。縦向きの場合には一般にはウェハーの後縁においてウェハーの上面及び底面に対する規制もなされることに注目されたい。このような向きにおいてもフラッタは依然として生じる。
【００４３】
図１１ＢはウェハーＷ１が第１の支持レベルＬ１に位置し、そしてウェハーがＷ２を付した破線で示した第２の支持レベルＬ２に動いたところを示している。第１のレベルでは、ドアが取り付けられていない場合の図１１Ａを参照して上記で論じたと同様な支持が与えられる。ドアを取り付けるとウェハーは第２の支持レベルに軸方向に変位して、ウェハーの側部における支持がなくなる。好ましくは弾性クッションとして構成されたウェハーサポートによって破線で描いた力の矢印（及び隠れた力の矢印の点線）で示すようにウェハーの前縁及び後縁における支持が与えられる。このような支持によって前縁及び後縁の両方において上向きの規制１８０，内向きの規制１８２及び下向きの規制１８４が与えられる。このように前縁及び後縁を規制することによる支持の分離によってフラッタ現象が排除される。
【００４４】
ウェハーはウェハー支持部材の収束面によって操作レベルと搬送レベルとの間でシフトするものとして図示したが、他のリフト手段によってもシフトを達成できることを理解されたい。例として、図１２を参照すると、ウェハークッション２００は例えばリビングヒンジによって４つのバーリンク２０２にヒンジ結合することで、ウェハーがｙ方向へ内向きに動くに伴い、ウェハーは４つのバーリンクの上方への回動作用によって持ち上げられて第２のレベルＬ２へシフトするようになっている。クッションのウェハー係合部分は２０６を付した位置までｙ方向及びｚ方向に動いてウェハーを軸方向に変位させる。すなわち、クッションは容器の内部ウェハーサポートに置かれ、隣接し、その上に位置され、或いはこれと協働する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月10日(2011.8.10)
【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】
半導体ウェハー及びディスクをほぼ横向きで貯蔵し輸送するための装置であって、
ａ）前部のウェハー挿入及び取出開口と、上部と下部と左側部と右側部とを有する内部と、背側部とを有する容器を有し、
ｂ）内側に突出する棚を上下に重ねた一対のコラムを有し、一方のコラムはウェハーの左側と係合するために前記内部の左側部に配置されており、もう一方のコラムはウェハーの右側部と係合するために前記内部の右側部に配置されており、各棚は該棚に着座するウェハーの下側と接触するためのウェハー接触部を有し、前記一対のコラムはウェハーを前記棚に挿入し、配置し、前記棚から取り出すための複数のスロットを形成しており、各ウェハー接触部は第１の支持レベルを限定するものであり、
ｃ）前記開口した前部を閉じるように寸法設定されたドアを有し、該ドアは内向面を有しており、
ｄ）前記ドアの内向面に配置される第１クッションを有し、該第１クッションはウェハーの各々の前縁に係合してこれを規制することで、前記前縁において上向き、下向き及び内向きの規制を与えるための複数のウェハー着座部を有しており、
ｅ）前記容器の内部において背側部に配置される第２クッションを有し、該第２クッションはウェハーの各々の背縁に係合して該背縁において上向き、下向き及び内向きの規制を与えるための、前記第１クッションのウェハー着座部に対応する複数のウェハー着座部を有しており、前記第１クッション及び前記第２クッションの対応するウェハー着座部の各々は第２の支持レベルを限定するものであり、該第２の支持レベルは各々対応する第１の支持レベルのすぐ上方に位置している、
装置。