(57)【要約】  基板コンテナは、エンクロージャとドアシャーシとを有する。エンクロージャはエンクロージャの内部に対して基板を挿入したり取り出したりするためのアクセス開口部を備えている。ドアシャーシは開口部を選択的に閉じるように形成されている。ドアシャーシは第１の壁を有し、そこから周辺壁が延びている。基板コンテナはシャーシに対して動作可能に連結されたラッチ機構を有する。ラッチ機構はシャーシを開口部へ動作可能に固定するように形成されている。基板コンテナのドアは凹凸加工された粒子捕捉領域を有しており、ラッチ機構やその他のところで発生した粒子が粒子捕捉領域によって捕捉される。
2007532435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウェハーを互いに離間した状態で軸方向に揃えて保持するためのシール可能なコンテナであって、
内部スペースを形成するエンクロージャ部分と、
ドアと、
ドアに形成された粒子捕捉領域と、
を有し、エンクロージャ部分はドアフレームを有し、そのドアフレームがウェハーをエンクロージャ部分に対して挿入したり取り出したりするためのアクセス開口部を形成しており、
ドアはドアフレームに対してシール状態で係合してアクセス開口部を閉じるようになっており、また、ドアは、ドアシャーシと、少なくとも一つのラッチ機構とを有し、ラッチ機構はドアシャーシと動作可能に連結され、ドアをドアフレーム内の所定の位置に固定できるようになっており、
粒子捕捉領域は少なくとも一つのラッチ機構に近接していて、ラッチ機構の動作によって発生する粒子が粒子捕捉領域によって捕捉されるようになっているコンテナ。
【請求項２】
ドアは、ドアシャーシに設けられたパネルを有し、そのパネルがシャーシ内部を形成しており、また、粒子捕捉領域がその内部においてパネル上に配置されている請求項１に記載のコンテナ。
【請求項３】
粒子捕捉領域が、
同心状リブと、
Ｖ字形ノッチを有する直線状リブと、
Ｕ字形ノッチを有する直線状リブと、
方形ノッチを有する直線状リブと、
網目状リブと、
ランダム形状のリブと、
それらの任意の組み合わせと、
から成るグループから選択された凹凸加工面を有する請求項１に記載のコンテナ。
【請求項４】
粒子捕捉領域が凹凸加工された上側表面を有するフィルムから成る請求項１に記載のコンテナ。
【請求項５】
粒子捕捉領域が接着剤を有する請求項１に記載のコンテナ。
【請求項６】
粒子捕捉領域がパネル上に局在化されている請求項１に記載のコンテナ。
【請求項７】
複数の粒子捕捉領域がパネル上に配置されている請求項１に記載のコンテナ。
【請求項８】
パネルが透明である請求項１に記載のコンテナ。
【請求項９】
基板コンテナ内部の粒子汚染を最小限に抑える方法であって、
エンクロージャとドアとを提供する段階を有し、
エンクロージャはこのエンクロージャの内部に対して基板を挿入したり取り出したりするためのアクセス開口部を有し、ドアはこのアクセス開口部を閉じるためのものであり、また、ドアは、シャーシと、ドアをアクセス開口部の中に保持するためにこのシャーシに設けられたラッチ機構とを有し、さらに、
内側表面を有するパネルをシャーシへ取り外し可能に連結して、内側表面とシャーシとによってシャーシエンクロージャが形成されるようにする段階と、
シャーシエンクロージャ内にラッチ機構に隣接して粒子捕捉領域を配置して、その機構の動作によって発生する粒子が粒子捕捉領域の内部に捕捉されるようにする段階と、
を有している方法。
【請求項１０】
パネルをシャーシから取り外して、その中に捕捉された粒子を除去する段階をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
粒子捕捉領域内部に凹凸加工面を配置する段階をさらに有し、その凹凸加工面が、
同心状リブと、
Ｖ字形ノッチを有する直線状リブと、
Ｕ字形ノッチを有する直線状リブと、
方形ノッチを有する直線状リブと、
網目状リブと、
ランダム形状のリブと、
それらの任意の組み合わせと、
から成るグループから選択される請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
粒子捕捉領域内に凹凸加工された上側表面を有するフィルムから成る凹凸加工面を配置する段階と、
パネルをシャーシから取り外して、フィルム及びそれに捕捉された粒子を除去する段階と、
フィルムを別のフィルムと交換する段階と、
を有する請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
接着剤から成る凹凸加工面を粒子捕捉領域内に配置する段階と、
パネルをシャーシから取り外して、接着剤及びそれに捕捉された粒子を除去する段階と、
接着剤を別の接着剤と交換する段階と、
を有する請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
基板コンテナを製造する方法であって、
エンクロージャを提供する段階と、
ドアを提供する段階と、
を有し、エンクロージャはこのエンクロージャの内部に対して基板を挿入したり取り出したりするためのアクセス開口部を有し、
ドアはアクセス開口部を選択的に閉じるためのもので、ドアシャーシを有しており、さらに、
内側表面を有するパネルをドアシャーシへ連結して、内側表面とシャーシとによってシャーシエンクロージャが形成されるようにする段階と、
パネルの内側表面に粒子捕捉領域を配置して、粒子捕捉領域がその機構によって発生された粒子を捕捉できるようにする段階と、
を有している方法。
【請求項１５】
粒子捕捉領域を形成する段階が、成形によって内側表面内に凹凸加工面を形成する段階を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
粒子捕捉領域を形成する段階が、エッチングによって内側表面内に凹凸加工面を形成する段階を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
粒子捕捉領域を形成する段階が、レーザ加工によって内側表面内に凹凸加工面を形成する段階を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
粒子捕捉領域を形成する段階が、凹凸加工された上側表面を有するフィルムを内側表面に配置する段階を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
粒子捕捉領域を形成する段階が、接着剤を内側表面に配置する段階を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
粒子捕捉領域を形成する段階が、内側表面の局在化された部分に凹凸加工面を形成する段階を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
粒子捕捉領域を形成する段階が、凹凸加工面を内側表面にランダムに形成する段階を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
複数のウェハーを互いに離間した状態で軸方向に揃えて保持するためのシール可能なコンテナであって、
内部スペースを形成するエンクロージャ部分と、
ドアと、
ドアに設けられた手段と、
を有し、エンクロージャ部分はドアフレームを有し、そのドアフレームがウェハーをエンクロージャ部分に対して挿入したり取り出したりするためのアクセス開口部を形成しており、
ドアはドアフレームに対してシール状態で係合してアクセス開口部を閉じるようになっており、また、ドアは、ドアシャーシと、少なくとも一つのラッチ機構とを有し、ラッチ機構はドアシャーシと動作可能に連結され、ドアをドアフレーム内の所定の位置に固定できるようになっており、
ドアに設けられた手段は、ラッチ機構の動作によって発生した粒子を捕捉するための手段であるコンテナ。
【請求項２３】
粒子を捕捉するための手段が、凹凸加工された粒子捕捉領域を有する請求項２２に記載のコンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、2004年4月18日に出願された「粒子状物質収集構造を有するウェハーコンテナドア」という名称の米国仮特許出願第60/563,526号に対する優先権を主張している。この仮特許出願はここにおいて文献援用される。
【０００２】
発明の分野
この発明は、基板コンテナに関する。さらに詳しくは、この発明は、コンテナ内部で発生した粒子又は粒子状物質を捕捉し、それらの循環を防止するための凹凸加工領域(textured  regions)を有する基板コンテナドアに関する。
【０００３】
発明の背景
基板コンテナは、半導体ウェハー、フラットパネル基板及びフィルムフレームを保管及び運搬するために、半導体処理産業において使用されている。半導体処理産業において使用されているコンテナの例は、FOUPs(front  opening  unified  pods)、FOSBs(front  opening  shipping  box)及びSMIF(standardized  mechanical  interface)ポッドである。こうしたコンテナは一般にエンクロージャを有し、このエンクロージャは、ドアによってシールされた開口した底部又は側部を有している。ドアはラッチ機構を備えた内部コンパートメントを有していることが多い。それは、通常、ポリカーボネートで形成された透過性すなわち透明なプラスチックドアパネルを介して見通すことができる。
【０００４】
半導体ウェハーを処理して完成した電子コンポーネントにするまでには、一般的に、多くの処理工程が必要であり、そうした処理工程においては、ウェハーを取り扱ったり処理したりしなければならない。ウェハーは非常に高価であり、きわめて繊細であり、物理的及び電気的な衝撃によって容易に損傷を受ける。さらに、収量の高い良好な処理を行うには、最高級の清浄性が必要であり、また、粒子又は粒子状物質及びその他の汚染物質のないことが必要である。そのような必要性から、ウェハーの処理、取り扱い及び搬送のときに使用するために、特殊なコンテナ又はキャリアが開発されてきた。これらのコンテナは物理的及び電気的な危険からウェハーを保護するとともに、ウェハーを汚染から保護するためにシール可能になっている。こうしたウェハーキャリア又はコンテナは、一般に、内側に多数のウェハー保持棚を有するエンクロージャを有している。このコンテナの一つの側部はアクセスのために開口しているが、ドアによって閉じることができる。ドアは、一般に、それを所定の位置に保持してシールするためにラッチ機構を有している。通常、ラッチ機構は、囲い込まれており、損傷から保護されるとともに誤って作動しないようになっている。
【０００５】
ウェハーエンクロージャは清浄な環境の中で使用されるけれども、長期間にわたると、エンクロージャの上やその中に望ましくない汚染物質が堆積する可能性がある。粒子状の汚染物質はエンクロージャの各部分の間の摩擦接触によって発生し、エンクロージャに対してウェハーを入れたり取り出したりするときに発生する。従って、ウェハーコンテナに対する重要な特性は、それらが完全に洗浄可能であり、プロセスの清浄さを確保できることである。洗浄は、一般に、液体溶液によって行われ、その後、各部分が圧縮空気又はその他のガスを用いて乾燥される。
【０００６】
半導体ウェハーの製造プロセスは、通常、汚染に対してきわめて敏感である。汚染物質は、基板コンテナドア内部において、様々な原因によって、例えば、ラッチ機構のコンポーネントなどのコンポーネントが摺動接触することなどによって発生する。基板コンテナを長期間にわたって使用していると、それらは粒子状物質を発生して堆積させる。長期間にわたって粒子状物質の発生が続くと、透明なプラスチックドアパネルに目に見える染み、汚れ及び／又は曇りをもたらす。これは美観上も望ましくない結果をもたらすが、そうした汚染物質及び粒子又は粒子状物質はエンクロージャの中に入ってウェハーを汚染する危険性ももたらす。
【０００７】
上記の一般的な問題は従来のウェハーコンテナでは対処されてこなかったため、従来の設計が有する問題や欠点に目を向けたウェハーコンテナに対する当面の要望がある。
【特許文献１】米国特許第6,749,067号明細書
【特許文献２】国際出願公開第WO 01/04022号パンフレット
【特許文献３】米国特許第6,712,213号明細書
【特許文献４】米国特許出願第10/317,023号明細書
【特許文献５】米国特許出願第10/318,374号明細書
【発明の開示】
【０００８】
発明の概要
この発明の実施形態のウェハーコンテナは、粒子又は粒子状物質を収集して捕捉する粒子捕捉特性を付与することによって、従来の設計における前述した問題をほぼ克服しており、さらに、そうした粒子状物質や汚染による好ましくない目に見える影響をほぼなくしている。
【０００９】
エンクロージャとドアシャーシとを有するウェハーコンテナである。エンクロージャはエンクロージャの内部に対してウェハーを挿入したり取り出したりするためのアクセス開口部を有する。ドアシャーシはこの開口部を選択的に閉じるように形成されている。SMIFポッド構造においては、ドアは上壁を有し、この上壁からは周辺壁が下方へ延びていて、ドアシャーシ内部を形成している。このウェハーコンテナは、シャーシに対して動作可能に連結されたラッチ機構を有している。ラッチ機構はシャーシを開口部へ動作可能に固定するようになっている。このウェハーコンテナはパネルも有している。このパネルはその内側表面に形成された粒子捕捉領域を有している。パネルは取り外し可能にシャーシへ連結されるように形成されており、パネルがシャーシへ連結されたときに、内側表面とシャーシとによってシャーシ内部が形成されるようになっている。ラッチ機構によって発生された粒子又は粒子状物質は粒子捕捉領域によって捕捉される。
【００１０】
この発明の実施形態の特徴や利点は、粒子又は粒子状物質が、隔離された凹凸加工領域によって捕捉され、ドア内部で循環したり、ウェハーへ接触したりすることがないようにされることである。
【００１１】
この発明の実施形態のその他の特徴や利点は、透明な表面上における粒子状物質の堆積、例えば、汚れや曇りなどのがなくなるか減少することである。
【００１２】
好ましい実施形態の詳細な説明
基板を運搬するための基板コンテナ２０が図１〜図３に描かれている。図２を参照するとわかるように、ウェハーコンテナ２０は、一般に、エンクロージャ２２と、カセット３０と、ドア４０とを有する。エンクロージャ２２は、コンテナ２０の内部２８へアクセスするためのアクセス開口部２６を形成するドアフレーム２４を有する。カセット３０はウェハー（図示されていない）を収容して保持するための複数のスロット３２を有する。ドア４０はアクセス開口部２６をシール状態で閉止するためのものである。ドア４０は、一般に、ドアシャーシ部分４０Ａ及びパネル部分４０Ｂを有している。ドア４０はコンテナ２０を一つの処理装置（図示されていない）に位置合わせして固定するための複数の動的な連結溝４１を有している。ドア４０は、また、カセット３０を収容して保持するための位置決め構造４１Ａも有する。図３を参照するとわかるように、ドア４０は上壁４２と、上壁４２から離れるように延びる周辺壁４４とを有する。周辺壁４４及び上壁４２はドア４０の内部スペース４６を形成している。ドア４０はエンクロージャ部分２２にシール係合するようにドア周辺４７Ａに沿ってガスケット４７を有している。各コーナ４７Ｃには、ドア４０をドアフレーム２４の中に正確に位置決めするためのドアガイド４７Ｂが設けられている。
【００１３】
ドア４０は少なくとも一つのラッチ機構５０も有する。ラッチ機構５０は、ドア４０をエンクロージャ２２のドアフレーム２４の中に固定するために、ドア４０の内部スペース４６の中に配置されている。ラッチ機構５０は、上壁４２の下側表面（図示されていない）へ旋回可能に連結された一対のラッチアーム５２（Ａ）、５２（Ｂ）を有する。ラッチアーム５２（Ａ）、５２（Ｂ）の各々はドア４０の周辺壁４４に設けられた開口部４４Ａを通って突出したり引っ込んだりすることができ、また、それら各々はドア４０をドアフレーム２４の中に固定するためにエンクロージャ２２のドアフレーム２４へラッチできるように形成されている。カム５３が上壁４２の下側表面へ回転可能な状態で連結され、ラッチアーム５２（Ａ）、５２（Ｂ）の各々と連結されており、それによって、カム５３の回転と同時にラッチアーム５２（Ａ）、５２（Ｂ）の各々が開口部４３Ａを通って横方向に移動し、ドアフレーム２４と係合したり離れたりする。ドアを有するウェハーキャリアであって、ドアの中にラッチ機構が設けられているタイプのウェハーキャリアの例が米国特許第6,749,067号に記載されている。この米国特許は、本出願人が所有権を有するものであり、ここにおいて文献援用される。
【００１４】
ラッチ機構５０のアクチュエータ部分は、ここでは回転カムとして描かれているとともに説明されているが、ラッチアーム５２（Ａ）、５２（Ｂ）へ直線的な摺動運動を与えることができるその他の任意の適当な部材又は機構を使用することができる。このような部材又は機構には、国際出願第WO 01/04022 A1号に記載されているようなラックピニオン機構が含まれる。なお、この国際出願はここにおいて文献援用されている。この発明の様々な実施形態において使用するのに適した、カム駆動式のラッチ機構のさらなる詳細は、米国特許第6,712,213号及び同時係属中の特許願第10/317,023号及び第10/318,374号に開示されている。なお、これらの各々はここにおいて文献援用されている。
【００１５】
ここで図３〜図５を参照する。透明パネル７０の形態のパネル４０Ｂが、内部４８を封じ込めるために、ドア４０の周辺壁４４へ取り外し可能に連結される。クリップ７０Ａがシャーシ４０Ａに設けられた受容構造７０Ｂに係合する。実施形態においては、パネル７０は透明であるが、パネル７０はこの発明の範囲から逸脱することなく、不透明にすることもできる。パネル７０は、図３及び図４に描かれているような上側又は内側の表面７２と、図１及び図２に描かれているような下側又は外側の表面７４とを有する。ドア４０の周辺壁４４へ連結されたとき、パネル７０の上側表面７２はドア４０の内部４６に面する。この発明の一つの実施形態においては、パネル７０は、カム５３へのアクセスのためにそれを通って延びる一対の開口部７６を有する。図６に特に描かれているように、一対の開口部７４は、一般に、長円形を有するが、他の形状も可能である。
【００１６】
一実施形態においては、粒子又は粒子状物質を捕捉したり飛散を防止したりするために、透明パネル７０の内側表面７２は分離した凹凸加工領域(textured  regions)８０の形態の粒子捕捉領域７５を有している。なお、粒子又は粒子状物質は、内部４６の中に配置された互いに対向するコンポーネントが動いたり、ドア４０あるいは透明パネル７０の他の任意の部分などが動くことによって発生する。一実施形態においては、凹凸加工領域８０は単一であるが、この発明の範囲から逸脱することなく、複数の凹凸加工領域８０を内側表面７２上に分布させることができる。透明パネル７０の分離された凹凸加工領域８０は透明パネル７０の内側表面７２上のどこにでも配置することができる。図４〜図７に特に図示されているように、凹凸加工領域８０は、一般に、カム５３に隣接するとともに開口部７４の近くに配置されている。種々の実施形態においては、凹凸加工領域８０は任意の可動コンポーネントに近接して配置されていて、発生した粒子又は粒子状物質が凹凸加工領域８０の中に落下してその中に捕捉されるようになっている。この発明の別の実施形態においては、内側表面７２が様々な程度で凹凸加工されている。凹凸加工領域８０は支持面としても機能することができる。その場合、凹凸加工はそうした支持面に適するように形成される。
【００１７】
透明パネル７０の内側表面７２の中に凹凸加工面を形成するには、任意の機械的、化学的あるいは光学的プロセスを用いることができる。例えば、凹凸加工領域８０は、一般に、成形によって製造されるが、エッチング、レーザ加工など別の方法もいくつかの用途においては適している。また、例えば、適当な凹凸加工面及び表面特性を有するプリフォーム部材あるいはフィルムをカバー部材内にインサート成形してもよい。こうしたプリフォームされた凹凸加工部分は支持面としても機能することができる。他のプロセスもこの発明の範囲から逸脱することなく使用することができる。
【００１８】
図６ａ〜図９ｂを参照する。凹凸加工領域８０を形成するために様々な凹凸加工面を使用することができる。例えば、図６ａ、図６ｂに描かれているように、透明パネル７０の内側表面７２は複数の同心状リブ７３から構成することができる。図６ｂに描かれているように、同心状リブ７３は、一般に、波状の断面形状を有している。図７ａ、図７ｂ、図８の別の実施形態においては、凹凸加工領域８０は直線状リブ８１を有する。この直線状リブは様々な断面形状を有することができる。例えば、図７ｂに描かれているように、Ｖ字形ノッチの断面形状を内側表面７２に形成して、粒子捕捉領域７５の凹凸加工領域８０を形成することができる。図８に描かれているように、方形の断面形状を形成することもできる。別の実施形態においては、図９ａに描かれているように、網目状リブ８３を透明パネル７０の内側表面７２上に形成して、粒子捕捉領域７５の凹凸加工領域８０を形成することができる。図９ｂ及び図９ｃに特に図示されているように、透明パネル７０の内側表面７２上に不規則及び／又は複雑な断面形状を形成して、粒子捕捉領域７５の凹凸加工領域８０を形成することもできる。その他の断面形状もこの発明の範囲内であり、ここで説明したものに限定されると考えるべきではない。
【００１９】
他の実施形態においては、凹凸加工された上側表面を有するフィルムを接着することによって、透明パネル７０の内側表面７２上に凹凸加工領域８０を形成している。凹凸加工フィルムによれば、ユーザは粒子又は粒子状物質が発生する任意の場所に凹凸加工領域８０を配置することができる。さらに別の実施形態においては、接着剤が透明パネル７０の内側表面７２上に配置され、発生する粒子状物質を捕捉するようになっている。
【００２０】
操作に付いて説明すると、凹凸加工領域８０は、製造時において、透明パネル７０の内側表面７２上又はその中に形成される。ウェハーコンテナ２０が使用されているときには、ドア４０の内部４６に配置された種々の可動コンポーネントが粒子又は粒子状物質を発生する。透明パネル７０はドア７０の下に配置されるため、粒子状物質は透明パネル７０の内側表面７２上に落ちる。粒子状物質が内側表面７２上に落ちると、それらは凹凸加工領域８０に捕捉され、それによって、粒子状物質がドア７０の内部４６の中を循環したり、収納されているウェハーと接触したりする可能性が防止される。ユーザがドア４６の内部及び凹凸加工領域８０から粒子を除去しようとするときには、ユーザは単にドア４６からパネル７０を取り外し、粒子を除去して、パネル７０をドア４６へ戻すだけでよい。
【００２１】
以上、この発明を特定の実施形態を参照しつつ説明してきたが、当業者であれば、この発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細を変更できることを理解できるであろう。従って、説明した実施形態は単に説明のためのものであり、限定的なものではないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施形態によるドアを有するウェハーコンテナの底部斜視図である。
【図２】この発明の実施形態によるドア及びウェハートレイを有するウェハーコンテナの分解図である。
【図３】この発明の実施形態によるウェハーカセットのドアの底部分解図である。
【図４】この発明の実施形態によるドアのパネルの斜視図である。
【図５】この発明の実施形態によるパネルの拡大図であり、パネルの内側表面における波形形状を示す図である。
【図６ａ】この発明の実施形態によるパネルの内側表面の上側平面図であり、同心状リブを備えた粒子捕捉領域を有するパネルを示す図である。
【図６ｂ】図６ａの粒子捕捉領域の断面図である。
【図７ａ】この発明の実施形態によるパネルの内側表面の上側平面図であり、直線状リブを備えた粒子捕捉領域を有するパネルを示す図である。
【図７ｂ】図７ａの粒子捕捉領域の実施形態の断面図である。
【図８】図７ａの粒子捕捉領域の別の実施形態の断面図である。
【図９ａ】この発明の実施形態によるパネルの内側表面の上側平面図であり、網目状リブを備えた粒子捕捉領域を有するパネルを示す図である。
【図９ｂ】図９ａの網目状リブによって形成された幾何学形状を示す断面図である。
【図９ｃ】この発明の実施形態による網目状リブによって形成されたランダム幾何学形状を備えた粒子捕捉領域を示す断面図である。
【図１】
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【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
2007532435.tif 000011
【図８】
2007532435.tif 000012
【図９ａ】
2007532435.tif 000013
【図９ｂ】
2007532435.tif 000014
【図９ｃ】
2007532435.tif 000015
【国際調査報告】
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