(57)【要約】４５０ｍｍウエハに適した前面開放式ウエハ容器では、前扉に、扉のＶ字形のウエハクッション係合部の下部脚の内部表面に様々な傾斜角を有するウエハクッションを使用している。この構成により性能の強化を提供する。具体的には、本発明の一実施形態では、前面開放式ウエハ容器は断面において、水平のＶ字形の溝を有し、Ｖの下部脚の内部表面が水平面からの異なる傾斜角を有する少なくとも２つの表面部分を含む。表面部分はウエハの縁端が着座する頂点に隣接しており、頂点からより遠位にある表面部分よりも、水平面からのより浅い傾斜角を有する。
2013540372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面開放式ウエハ容器であって、
前面開口部を有する容器部分と、
複数のＶ字形のウエハ係合部を含むウエハクッションを有する前記容器部分の前面開口部に動作可能に係合するための前扉であって、各Ｖ字形のウエハ係合部が、ウエハを着座させるための、頂点において集束する溝を画定する上部脚と下部脚とを含み、前記下部脚が、様々な傾斜角を有する複数の内側に向いた表面部分を提供する、前扉と、
を含む、前面開放式ウエハ容器。
【請求項２】
前記複数の内側に向いた表面部分が、前記頂点の近位の第１の表面部分と、前記頂点の遠位の第２の表面部分とを含み、前記第１の表面部分が、前記第２の表面部分よりも、水平面からより浅い傾斜の角度で配置されている、請求項１に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項３】
水平面に対する前記第１の表面部分の傾斜の角度が３０度以下である、請求項２に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項４】
水平面に対する前記第１の表面部分の第２の傾斜の角度が５０度未満である、請求項３に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項５】
水平面に対する前記第１の表面部分の第２の傾斜の角度が４５度〜５０度である、請求項３に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項６】
前記ウエハ容器が４５０ｍｍ径ウエハを支持するための大きさに作られている、請求項２に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項７】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも２０％長い、請求項２に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項８】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも３０％長い、請求項２に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項９】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも４０％長い、請求項２に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項１０】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも６０％長い、請求項２に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項１１】
様々な傾斜角を有する前記複数の内側に向いた表面部分が、全般的に、前記頂点を基準として遠位部と近位部とを有し、前記遠位部および前記近位部が不定の移行位置を有し、水平面に対する前記近位部の平均表面角度よりも大きな、水平面に対する前記遠位部の平均表面角度を画定する、請求項１に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項１２】
様々な傾斜角を有する前記複数の内側に向いた表面部分が、全般的に、前記頂点を基準として遠位部と近位部とを有し、前記遠位部および前記近位部が不定の移行位置を有し、水平面に対する、前記近位部の離れた箇所における表面角度よりも大きな、水平面に対する、前記遠位部の離れた箇所における表面角度を画定する、請求項１に記載の前面開放式ウエハ容器。
【請求項１３】
ウエハ容器のためのウエハクッションであって、
Ｖ字形の溝を提供する複数のウエハ係合構造であって、各Ｖ字形の溝が、互いに集束する上部脚と下部脚とによって画定される頂点を含む内部部分を有し、前記下部脚が、前記頂点を基準として、近位ウエハ係合面と、遠位ウエハ係合面とを有し、前記近位ウエハ係合面が、前記遠位ウエハ係合面の、水平面に対する第２の鋭角より小さな、水平面に対する第１の鋭角において配置されている、複数のウエハ係合構造を含む、ウエハ容器のためのウエハクッション。
【請求項１４】
前記第１の鋭角が３０度以下である、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項１５】
前記第２の鋭角が５０度未満である、請求項１４に記載のウエハクッション。
【請求項１６】
前記第２の鋭角が４５度〜５０度である、請求項１４に記載のウエハクッション。
【請求項１７】
前記ウエハクッションが４５０ｍｍ径ウエハを支持するための大きさに作られている、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項１８】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも２０％長い、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項１９】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも３０％長い、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項２０】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも４０％長い、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項２１】
前記下部脚が前記上部脚よりも少なくとも６０％長い、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項２２】
前記近位ウエハ係合面と前記遠位ウエハ係合面とが不定の移行部において集束する、請求項１３に記載のウエハクッション。
【請求項２３】
前面開放式ウエハ容器内に位置するたるんだウエハを着座させる方法であって、
内部面と外部面とを有するウエハ容器扉を操作するステップであって、前記内部面が、互いに対して異なる角度で配置された近位表面と遠位表面とを含む下部脚をそれぞれが有する複数のＶ字形部材を含むウエハクッションを備える、ステップと、
前記容器内のウエハを前記ウエハクッションの下部脚の遠位表面に接触させるために、前記容器扉を前記ウエハ容器の前面開口部内に位置合わせするステップと、
前記ウエハを前記下部脚の遠位表面および前記下部脚の近位表面上から着座位置までずり上げるために前記容器扉を挿入するステップと、
を含む、方法。
【請求項２４】
着座している前記ウエハが４５０ｍｍ径ウエハである、請求項２３に記載の着座方法。
【請求項２５】
前記下部脚の前記近位表面が、前記下部脚の遠位表面の水平面に対する角度よりも、水平面に対してより浅い角度を有する、請求項２３に記載の着座方法。
【請求項２６】
前記下部脚の近位表面が、水平面に対して３０度未満の角度を有する、請求項２３に記載の着座方法。
【請求項２７】
前記下部脚の遠位表面が、水平面に対して５０度未満の角度を有する、請求項２４に記載の着座方法。
【請求項２８】
前記下部脚の遠位表面が、水平面に対して４５〜５０度の角度を有する、請求項２４に記載の着座方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、半導体ウエハを搬送および／または貯蔵するための容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータチップなどの集積回路はシリコンウエハから製造される。シリコンウエハは、それら輸送時および製造工程段階間において極めて清浄かつ汚染のない環境に維持される必要がある。半導体ウエハを搬送および／または貯蔵するための容器のさらなる、必要とされる、もしくは望ましい特性には、軽量、剛性、清浄度、限定的なガスの排出および費用対効果の高い製造性を含む。容器が閉じられると、容器はウエハを気密またはほぼ気密に分離する。簡潔に述べると、このような容器では、ウエハを、清浄に、汚染なく、損傷なく維持することが必要である。
【０００３】
数十年もの間、工程段階間においてウエハを搬送および貯蔵するためにプラスチック容器が使用されてきた。選択した高分子材料が適切な特性を提供している。このような容器は、加工装置ならびに容器を搬送する装置／ロボットとの接続のため高度に制御された公差を有する。
【０００４】
費用効率および製造能力の向上によって、半導体製造に使用されるウエハのサイズは大きくなっている。今では３００ｍｍウエハを利用する製造設備もある。前面開放式ウエハ容器（ｆｒｏｎｔ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｗａｆｅｒ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）は、大径の３００ｍｍウエハの搬送および貯蔵用の業界標準になっている。
【０００５】
そのようなウエハ容器では、前扉は、容器部分に掛止可能であり、前面アクセス開口部（ｆｒｏｎｔ  ａｃｃｅｓｓ  ｏｐｅｎｉｎｇ）を閉じている。前面アクセス開口部を通じてウエハがロボットにより挿入され、かつ取り出される。容器にウエハが完全に装填されると、扉は容器部分の扉フレーム内に挿入され、それに掛止される。このような構成では、ウエハは、側方に配置された棚に第１の水平着座位置を有し、その後、扉の挿入時、ウエハは、ウエハ容器の後部にある角度をなしたランプを備えたウエハ支持部と、しばしば「クッション」と呼ばれる、扉の内部表面のウエハ支持部とによって第２の着座位置まで垂直方向に持ち上げられる。本出願の権利者によって所有されており、参照により本明細書に組み込まれる（特許文献１）および（特許文献２）を参照されたい。角度をなしたランプは、Ｖを９０度回転させたＶ字形の溝の一部であるため、Ｖの下部脚はウエハ縁端に係合しており、扉が挿入されると下部脚の傾斜部をずり上がり（ｒｉｄｅｓ  ｕｐ）、最終的にはＶ字形の溝の内部頂点に着座する。着座すると、扉上のクッションは、その後、上方、下方および内方向への拘束を提供する。
【０００６】
大きなウエハを保持および／または搬送するための前面開放式プラスチック容器、例えば、３００ｍｍ容器の製造において明らかになった問題は、特に、容器が、容器の上部に取り付けられたロボットフランジによって持ち上げられたときに、容器の上部、底部、側部、前部および後部に使用したプラスチックの拡張部が装填したウエハにより増加した重量のせいで曲がる場合があることである。この湾曲は、扉フレームの形状を歪めることにより、実質的にそれを垂直方向であるｘ方向に引き伸ばすことにより扉フレームに対する扉の密封を損なわせるおそれがある。
【０００７】
半導体業界では、現在、大型の４５０ｍｍ径ウエハの利用に移行しているところである。大径ウエハは、費用効率は提供しても、もろさの増加、重量の増加およびプラスチック製の容器内における大型のウエハの取り扱いおよび貯蔵に関連する明らかにされていない問題も生じさせる。上部、底部、側部、前部および後部のプラスチックの拡張部に関連する湾曲および付随する問題は悪化する。
【０００８】
加工されるウエハのサイズの大幅な増加により、小型サイズのウエハにはなかった新規の課題および問題が発生している。容器内のウエハの数およびウエハ間の間隔などの４５０ｍｍウエハの基準の多くは、既存設備の互換性および費用圧力のため、３００ｍｍウエハ容器の基準とほとんど同じままであることが多い。また、当然、ウエハの直径が大きくなるとそれに応じてウエハは重くなる。標準的な３００ｍｍ容器内に提供されるのと同じ数の４５０ｍｍウエハを保持するウエハ容器は約１８．１４キログラム（４０ポンド）の重量になると予想される。この重量では、手動での取り扱いがより困難になり始める。
【０００９】
同等の厚さの高分子壁を大きな容器に使用すると容器の十分な構造的剛性を得られない可能性がある。つまり、高分子の寸法が大きくなり、拡張部が大きくなるために、装填、搬送および輸送下における容器の寸法安定性が低下することが予想される。壁を厚くし、大きな補強構造を追加すると４５０ｍｍウエハ容器の重量はさらに増加することになる。
【００１０】
さらに、従来の３００ｍｍウエハ容器は、通常、射出成形される。大型の容器の寸法を、同様の射出成形法ならびに同様のまたはより大きな壁の厚さを用いて適切に制御することは困難であることが予想される。現在、３００ｍｍウエハ容器では、一般に、ウエハと、外部装置、すなわち、ウエハ支持部および運動学的な結合機械インターフェイスとを接続する構成要素を配置するための主要構造部材としてシェルを利用している。
【００１１】
加えて、扉を密封的に受容する開放前面の面積が増加すると、開いた内部容積が大幅に増加する。これは扉と容器部分との間の密封問題がさらに困難になることを示唆している。
【００１２】
大きな寸法のウエハは、また、極めて大きなたるみを有し、取り扱いおよび搬送時により破損しやすくなるため、小さなウエハには必要のない独自の支持が必要となる。このたるみの増加は、ロボットアームによるロボット的なウエハの配置および取り出しをなお可能にする一方で、ウエハ間における所望の間隔の維持において課題を示す。
【００１３】
したがって、ウエハのたるみを最小化するため、および容器の重量を最小化するための設計特性を有する、４５０ｍｍウエハ容器用の前面開放式構成を開発ことが望ましい。加えて、扉の密封特性を向上させる構成が望ましい。さらに、ウエハのロボットによる取り扱い時、ウエハ容器内における４５０ｍｍウエハの貯蔵に適応するために強化されたウエハ支持部を提供する構成も望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第６２６７２４５号明細書
【特許文献２】米国特許第６０１０００８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記した懸案を鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
４５０ｍｍウエハに適した前面開放式ウエハ容器では、前扉に、扉のＶ字形のウエハクッション係合部の下部脚の内部表面に様々な傾斜角を有するウエハクッションを用いている。この構成により性能が強化される。より具体的には、本発明の一実施形態では、前面開放式ウエハ容器は、断面において、Ｖの下部脚の内部表面が水平面からの異なる傾斜角を有する少なくとも２つの表面部分を含む水平のＶ字形の溝を有する。この表面部分はウエハの縁端が着座する頂点に隣接しており、頂点からより遠位にある表面部分よりも、水平面からの浅い傾斜角を有する。
【００１７】
これまで認識されていなかった問題は、前扉のクッションと係合するウエハの重量により、ｚ方向における相当な力の成分を生じるおそれがあるため、扉の外側への曲げが生じるおそれがあることである。ウエハの縁端が（９０度回転させた）Ｖ字形の溝に着座する典型的な構成では、Ｖの下部脚におけるウエハの係合が下部脚の傾斜角に対して垂直方向の力を提供する。そのような力は、扉を外側に押す相当な力を生じさせる、ｚ方向に水平に延びる成分を有する。この力は、扉のたわみの問題を引き起こす可能性があるだけでなく、ラッチに過剰な荷重をかけ、掛止を困難にすると考えられている。ウエハの縁端が着座するＶの下部脚の傾斜の角度を低減することによって、ｚ方向における力の成分を低減することができる。
【００１８】
本発明のさらなるおよび関連する利点および特徴は、ウエハが着座する下部脚の近接部の水平面からのより浅い傾斜の角度により、ウエハ縁端の捕捉が強化され、衝撃荷重または他の輸送状況下において、ウエハがウエハクッションから離れる可能性が低下することである。本発明の実施形態のさらなる特徴および利点は、Ｖ字形の溝におけるウエハ縁端の捕捉の維持ならびに頂点に着座するウエハ縁端の保持に必要な圧力が、より大きな傾斜角を有する下部脚表面を有するＶ字形の溝よりも小さいことである。
【００１９】
本発明の一実施形態においては、４５０ｍｍウエハ等の大径ウエハを保持するのに適した前面開放式ウエハ容器は、複数のＶ字形の溝を有するウエハクッションを備えた前扉を使用している。扉が容器部分の扉フレーム内に挿入されると、上にウエハの縁端が載るＶ字形の溝の下部脚は、少なくとも２つのウエハ縁端係合面を有しており、第１の面が、扉が挿入された際にウエハ縁端がランプにずり上がることを容易にする第１の傾斜の角度を有し、第２の面が、第１の傾斜の角度よりも小さい、Ｖ字形の溝の頂点にウエハが着座する際の第２の傾斜の角度を有する。
【００２０】
本発明の一実施形態は、前面開口部と、容器部分の前面開口部に動作可能に係合するための前扉とを備えた容器部分を含む前面開放式ウエハ容器に関する。扉は、複数のＶ字形のウエハ係合部を含むウエハクッションを有する。各Ｖ字形のウエハ係合部は、ウエハを着座させるための、頂点において集束する溝を画定する上部脚と下部脚とを含む。さらに、下部脚は、様々な傾斜角を有する複数の内側に向いた表面部分を提供している。
【００２１】
本発明の別の実施形態は、ウエハ容器用のウエハクッションに関する。ウエハ容器は、Ｖ字形の溝を提供する複数のウエハ係合構造を含む。各Ｖ字形の溝は、互いに集束する上部脚と下部脚とによって画定される頂点を含む内部部分を有する。下部脚は、頂点を基準として、近位ウエハ係合面と、遠位ウエハ係合面とを有する。さらに、近位ウエハ係合面は、遠位ウエハ係合面の、水平面に対する第２の鋭角より小さい、水平面に対する第１の鋭角において配置されている。
【００２２】
本発明の他の実施形態は、前面開放式ウエハ容器内に位置するたるんだウエハを着座させるための方法を含む。該方法には、内部面と外部面とを有するウエハ容器扉を操作するステップを含む。内部面は、それぞれが互いに対して異なる角度で配置された近位表面と遠位表面とを含む下部脚を有する複数のＶ字形部材を含むウエハクッションを含む。前記方法には、また、容器内のウエハをウエハクッションの下部脚の遠位表面に接触させるために、容器扉をウエハ容器の前面開口部内に位置合わせするステップを含む。最後に、前記方法には、ウエハを下部脚の遠位表面および下部脚の近位表面上から着座位置までずり上げるために容器扉を挿入するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による前面開放式ウエハ容器を示す斜視図。
【図２】図１のウエハ容器の扉の内部を示す斜視図である。
【図３】本明細書中における本発明によるウエハクッション係合部の断面図。
【図４】本明細書中における本発明によるウエハクッション係合部の断面図。
【図５】本明細書中における本発明によるウエハクッション係合部の断面図。
【図６ａ】本明細書中における本発明による、第１の位置にあるウエハクッション係合部の断面図。
【図６ｂ】本明細書中における本発明による、第２の位置にあるウエハクッション係合部の断面図。
【図７】小さな傾斜角の下部脚を有するウエハクッション配置の断面図。
【図８】大きな傾斜角の下部脚を有するウエハクッション配置の断面図。
【図９】本明細書中における本発明によるウエハクッション係合部の断面図。
【図１０】本明細書中における本発明による、着座傾斜部および持上傾斜部を示すウエハクッション係合部の断面図。
【図１１】本明細書中における本発明による、ロボット手段による扉の挿入を示すウエハクッション係合部の断面図。
【図１２ａ】本明細書中における本発明による、扉挿入前のたるんだウエハ配置の断面図。
【図１２ｂ】本明細書中における本発明による、扉挿入時に直されたウエハ配置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１を参照すると、前面開放式ウエハ容器２０が示されており、全般的に容器部分２２を含み、前面開口部２４が、扉フレーム２８と、開いた前面を閉じるように構成された前扉３０とによって画定されている。扉は、扉ハウジング４４の内部に位置する掛止機構４２に通じる一対のキー穴３６，３８を有する。扉は、外部表面５０と、周縁部５４と、内部表面５６とを有する。長穴６０が周縁部に配置されており、扉フレームの内部表面にある凹部７０に係合するとともにそこから解放するために、掛止タブ６４またはチップを扉から突出させることおよび引き込むことを可能にする。
【００２５】
扉の内部の中央に配置されているのは凹部７４である。凹部に配置されているのは、容器部分２２内に配置されている離間したウエハの垂直スタックとの係合のために配置された複数のウエハ係合部７６である。扉は、扉フレームに係合して密封するシールまたはガスケット８０を有する。ウエハ係合部７６は、扉が容器部分上に掛止されるとウエハを支持するとともにクッションで支えるウエハクッション７８を含む。
【００２６】
図３を参照すると、ウエハ係合部７６の種々の断面ならびに４５０ｍｍウエハ１１０が示されている。ウエハ係合部７６は９０度回転したＶ字形を有し、内方に面した下部脚表面８４を有する下部脚８２と、内方に面した上部脚表面８８を有する上部脚８６とを有する。下部脚は、頂点９０と、頂点を基準とした遠位部９２とを有し、遠位部は内方に面した遠位部表面９３を有する。下部脚は、さらに、内方に面した近位部表面９６を有する近位部９４を有する。近位部表面は水平面から角度１０１で配置されており、遠位部表面は水平面から角度１０３で配置されている。近位部表面によって形成される角度は遠位部表面によって形成される角度よりも小さい。換言すると、近位部である。扉が扉フレーム内に配置されたときにウエハ１１０が扉に係合すると、ウエハ周辺縁１１２、特に、下部角１１４が下部脚の遠位部の内方に面した表面９３に係合し、下部脚が近位部までずり上がる。容器内におけるウエハのこの動作および拘束について記載している、参照によって組み込まれる米国特許第６２６７２４５号明細書を参照されたい。この場合、近位部は、衝撃状況下においてウエハ縁端をその中に保持するのに、例えば、下部脚の遠位部により設けられる通常の傾斜面において必要とされうるものほど大きな内方への力なしでウエハの縁端を支持することができる、棚に近似した特徴を提供する。
【００２７】
図４を参照すると、上部脚よりも、例えば、少なくとも２０％長い、または、いくつかの実施形態では少なくとも３０％長い、または、いくつかの実施形態では４０％長い、あるいは、いくつかの実施形態では６０％長い下部脚を有する異なる構成である。
【００２８】
図５を参照すると、遠位部と近位部との間の移行が前述の実施形態ほど明確でないさらなる一実施形態が示される。依然、水平面に対する遠位部の表面の平均角度または遠位部の離れた箇所における水平面に対する角度のいずれかの角度が、近位部における水平面に対する平均角度または近位部の離れた箇所における水平面に対する角度よりも大きい。
【００２９】
図６ａおよび図６ｂは、４５０ｍｍウエハ１１０の、下部脚８２の別部分との係合を示す。具体的には、図６ａは、クッション７８の下部脚の遠位部９２と接触しているウエハ１１０を示し、図６ｂは、クッション７８の下部脚の近位部９４と接触しているウエハ１１０を示す。したがって、大きな、場合によっては、たるんだウエハをウエハクッションに着座させるための動作を以下の説明および参照される図からより良く理解することができる。
【００３０】
たるみを直すための、前面開放式ウエハ容器内に装填されたウエハの最終的な着座にはいくつかのステップを含む。これらには、内部面と外部面とを有するウエハ容器扉を操作するステップを含む。本出願の全体にわたり実施形態に記載されるように、内部面は複数のＶ字形部材を備えたウエハクッションを含む。具体的には、Ｖ字形部材のそれぞれは、互いに対して異なる角度で配置された近位表面９６と遠位表面９３とを含む下部脚８２を有する。動作には、容器内のウエハ１１０を、ウエハクッション７８の下部脚８２の遠位表面９３に接触させるために、容器扉３０をウエハ容器２０の前面開口部２４内に位置合わせするステップを必要とする。この時点で、ウエハは図６ａに見られるものと類似の構成にあるべきである。下部脚８２は、輸送および貯蔵時における保持のため、その所望の高さから下方に曲がったまたはたるんだウエハ１１０に容易に係合するほど十分に遠くまで延びるように設計されている。脚の遠位表面９３の急な角度は扉に対するその薄い寸法の点において有利であり、曲がったウエハに対する細長い接触面積を可能にする。いくつかの実施形態では、水平面からの、遠位表面の角度は５０度未満の鋭角である。いくつかの実施形態では、この角度は約４５〜５０度である。
【００３１】
ウエハを着座させる次のステップには、ウエハ１１０を、下部脚の遠位表面９３および下部脚の近位表面９６上から着座位置までずり上げるために容器扉３０を挿入するステップを必要とする。ウエハが下部脚８２の近位表面および近位部に達すると、保持および貯蔵のため、ウエハはさらにＶ字形の溝の頂点に押し動かされる。結果として形成されるウエハ構成を図６ｂに示す。水平面に対する近位表面９６の角度１０１は水平面に対する遠位表面の角度１０３より小さい。いくつかの実施形態では、この鋭角１０１は３０度未満である。いくつかの実施形態では、この角度１０１は約３０度である。この角度と頂点の着座配置は有利である。それは、この配置により、衝撃保護およびウエハ保持の強化ならびに衝撃荷重および輸送下における曲げおよびたわみに対する抵抗がもたらされるからである。
【００３２】
本発明の実施形態により提供される複数面配置（ｍｕｌｔｉ−ｓｕｒｆａｃｅ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）の有利な性質をさらに示すために、図６ａおよび図６ｂに力のベクトルを付加した。複数角度の設計の理由の１つは、前扉のクッションと係合するウエハの、特に、新規の、大きく、より重量のある４５０ｍｍ径の設計に関する、かなりの重量によるものである。この重量が扉３０に大きな力をかける原因となり、扉３０が外側に曲がることにつながるおそれがある。静力学の観点では、ウエハ１１０の縁端がＶ字形の係合構造の下部脚８２に係合すると、図６ａに示すように、力（Ｆ）が下部脚の傾斜角に対して垂直方向に作用する。この力は、扉に対してｚ方向に延びる水平成分を有するため相当な力が扉にかかることとなり、扉を外側に押す場合がある。この外側への力が扉のたわみに起因する種々の問題につながる可能性がある。さらに、そのような荷重が部分的にラッチ６４に伝達されるおそれがあり、さらなるラッチ関連の問題を引き起こす場合がある。ウエハ１１０の縁端が着座する、下部脚８２の近位部の傾斜の角度を低減することによって、ｚ方向における力の成分が減少する。さらに、傾斜の角度を低減すると摩擦がより良好に利用され、動きが防止される。したがって、下部脚８２の近位部９４におけるこの載置位置は、衝撃の際の保持（ｓｈｏｃｋ  ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）に対するより良好な配置を提供するとともに、荷重状況下における曲げおよびたわみに対する抵抗が増加する。
【００３３】
図７および図８は、自身の下面に単一の表面角度を有する種々のクッション断面が、クッションのウエハ係合部の下部脚の２つの表面配置の利点をいかに提供しないかを説明するために示したものである。図７は、単一の表面傾斜角を有する下部脚を示す。水平面に対するこの傾斜角は相対的に小さい。この場合、下部脚は、最初にウエハに係合する広い垂直接触面積を提供することができない。このような状況下においては、接触を容易に行うことができないほど十分なたわみを有しうるウエハもある。脚をこの角度でさらに延ばすことは、扉壁からの大きなおよび望ましくない長さの突起を生じることになる。自動化の理由ならびに構造的な理由から、そのような突出した突起は望ましくない。図８は、水平面に対する傾斜角が相対的に大きい単一の表面傾斜角を有する別の下部脚を示す。このような場合では、下部脚は、ウエハを係合および保持するために相当な力を必要とし、上述のように、相当な力が扉にかかってしまう場合がある。図７および図８とは逆に、本発明の実施形態では、ここに記載した問題となる欠点なく両角度を有する利点を提供する複数の角度を提供する。
【００３４】
図９は、ウエハクッション係合部の断面図を示す。示されるウエハクッション７８は、高傾斜表面１２０と、隣接する低傾斜表面１２２との両方を備えた下部脚８２を含む。高傾斜表面１２０は、上部脚部と下部脚部とが接触する溝頂点９０から全般的に遠位にある。低傾斜表面１２２は頂点９０の近位にある。表面１２０および表面１２２は両方とも相対的に平坦かつ均一である。これら表面は、高傾斜表面１２０と低傾斜表面１２２とが接する位置にある下部脚頂点１２４において互いに結合する。高傾斜表面１２０は、その主な目的が上部傾斜表面１２２へのランプ１２７として機能することであるため、一般に、持上面１２６とみなされる。上部傾斜表面１２２は、また、着座面１２８とも呼ぶことができる。これは、より低い勾配を有するこの表面が、完全に閉じたウエハ容器内においてウエハ１１０が配置されることになる位置であることが理由である。また、低傾斜表面１２２と上部脚８６とが溝を形成する領域全体は、一般に、着座部１３０と呼ばれる。低傾斜表面１２２の縁は、溝頂点９０と下部脚頂点１２４とによって画定される。高傾斜表面１２０の縁は、頂点１２４と下部脚８２の端部１３１とによって画定される。端部１３１は下部脚８２の縁１３１とも呼ばれる。
【００３５】
図１０は、着座傾斜部および持上傾斜部を示すウエハクッション係合部の断面図である。一般に、ウエハ１１０ａは持上傾斜部１３２上において示され、ウエハ１１０ｂは着座傾斜部１３４上において示される。一般に、着座傾斜部１３４は着座面１２８に相当し、持上傾斜部１３２は持上面１２６に相当する。着座部と持上部とは頂点１２４によって分割されている。下部脚８２上の頂点１２４は溝頂点９０とＶの下部脚の縁との中間にあり、頂点１２４は、扉から離れる方に、密閉部の内部に向かって内側に面している。
【００３６】
図１１は、ロボット手段による扉の挿入を示すウエハクッション係合部の断面図である。扉が装填ポートを通り扉フレーム内に水平に挿入されると、対応するウエハ容器内に水平に積み重ねられたウエハ１１０が全般的に着座位置に引き上げられ、そこでウエハのたるみが減少する。これは、ウエハクッション７８と、扉に固定されたウエハ係合部の使用により達成される。扉が容器の扉フレーム内に最初に挿入されたとき、ウエハ配置１３０に示されるように、ウエハはまずクッションの持上面１２０に接触する。扉とウエハとの係合部７６がさらに挿入されると、ウエハは、ウエハ配置１３２における着座面１２２に到達するまで持上面１２０をずり上がる。ウエハ１１０がこの箇所に到達すると、たるみはほとんど低減されており、ウエハは固定位置に保持されている。そのため、容器をすぐに操作することも貯蔵することもできる。
【００３７】
図１２ａ〜ｂは、同様に、このウエハ装填の概念を示す。これら図はそれぞれ、図１２ａが扉挿入前のたるんだウエハ１１０ｃの断面図であり、図１２ｂが、扉挿入時に配置され、ウエハがクッション７８によって引き上げられた、直されたウエハ１１０ｄの断面図である。
【００３８】
特に輸送に使用するための前面開放式容器の多くでは、扉フレーム内への前扉の挿入において前扉のウエハクッション内のＶ字形の溝にあるランプが利用され、扉が閉じられ密閉される際にウエハを棚から運び上げるために容器の後部のＶ字形の溝にあるランプが利用される。これは４５０ｍｍの領域において採用される傾向にある。このタイプの配置については米国特許第６２６７２４５号明細書に詳述されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３９】
記載した種々の構成は、同様に、クッションであってもなくてもよい密閉部の後部におけるウエハ係合部に使用されうることに留意されたい。例えば、これら構造は棚の一部である剛体の高分子製着座部であってもよい。
【００４０】
また、１つまたは複数の例示的な実施形態は単に例であり、本発明の範囲、適用性または構成をいかようにも限定することを意図するものではないことを理解すべきである。むしろ、前述の詳細な説明は１つまたは複数の例示的な実施形態を実施するための可能な開示を当業者に提供するものである。添付の特許請求の範囲およびその法的均等物において説明する本発明の範囲から逸脱することなく要素の機能および配置に種々の変更を施すことができることを理解すべきである。
【００４１】
上記実施形態は例証的なものであり、限定的なものではない。追加の実施形態は特許請求の範囲内に含まれる。本発明は特定の実施形態を参照して記載されているが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく形態および細部に変更を施してもよいことを理解するであろう。
【００４２】
当業者がこの開示を読むと本発明に対する種々の変更が明らかとなろう。例えば、関連技術において通常の技量を有する者であれば、本発明の異なる実施形態において記載した種々の特徴を、本発明の精神内において、他の特徴と、単独で、または種々の組み合わせにおいて、適切に組み合わせることも、組み合わせないことも、再び組み合わせることもできることは理解されよう。同様に、上記の種々の特徴はすべて、本発明の範囲または精神を限定するというよりもむしろ、実施形態例とみなされるべきである。したがって、上記は本発明の範囲を限定するものと企図されるものではない。
【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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【国際調査報告】
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