(57)【要約】      （修正有）【課題】出荷及び／又は保管時に発生する重大な問題を是正し、その結果として歩留まりを高める、経済性などのニーズ及び要求条件に応じて選択できる、コンテナでＩＣウェハを梱包する際の品質責任を有している人にシステムを提供する。【解決手段】システムは、２つ又はそれ以上の専用設計のコンテナの中からの選択を採用し、選択されたどれか１つの設計では、出荷段階で、破損、引っ掻き傷、及び／又は腐食によるウェハの損傷を回避し、低減し、且つ／又は排除するための２つ又はそれ以上の方法を選択できる。梱包段階で製品歩留まりを最大にするため、特別な装置を使用して引っ掻き傷を付けずにコンテナ内にウェハを挿入する。梱包に際しては、（１）品質保証／認定プログラム、（２）重要因子監視プログラム、並びに（３）リサイクル及び改装プログラムを使用する。【選択図】図２
2005347734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを含む、細心の注意を払うべき物品を移送するための梱包／発送用コンテナであって、
コンテナ底部と、
前記コンテナ底部に置かれた第１の緩衝材と、
前記緩衝材の上の、物品を保持するための複数の可動垂直部材を備える、フロータ板と、
前記物品の上に配置するための第２の緩衝材と、
物品、フロータ板、並びに第１及び第２の緩衝材を封じ込めるためのコンテナ底部に連結するためのコンテナ上部を備える梱包／発送用コンテナ。
【請求項２】
前記複数の可動垂直部材はそれぞれ前記物品を適所に保持するため移動して前記物品のエッジに当てる可撓性バンパ装置を備える、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項３】
それぞれの可撓性バンパは前記物品のエッジを傷つけずに前記物品を適所に保持するための複数のフィンガを備える、請求項２に記載のコンテナ。
【請求項４】
それぞれの垂直部材は、前記フロータ板に旋回自在に取り付けられ前記垂直部材を前記物品に対して動かし前記物品を適所に固定する、延長アームを備えている、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項５】
前記コンテナ底部は前記垂直部材と位置を合わせる複数の開口を備える広いフランジを有している、請求項４に記載のコンテナ。
【請求項６】
前記垂直部材はそれぞれ、前記コンテナ上部が下向きに置かれ、前記コンテナ底部に取り付けられたときにそれぞれの垂直部材を内側へ移動させ物品に当たるようにするカム部分を備える、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項７】
前記コンテナ底部は可撓性バンパが前記コンテナ底部の周囲に配置されている、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項８】
大気中浮遊分子汚染物質を吸収する材料を収めた割れやすいバイアルを備える、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項９】
前記割れやすいバイアルはガラスであり、多孔性袋に入れられる、請求項８に記載のコンテナ。
【請求項１０】
梱包された物品の間に置かれる仕切を備え、前記仕切の上側及び下側の周囲にはエンボスがあり、複数のエンボスは上側から上方に延びている、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項１１】
前記コンテナ上部に取り付けられた取り外し可能フロータ板を備える、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項１２】
前記フロータ板は上板、緩衝材、及び前記フロータ板を前記コンテナの上部に取り付けるファスナを備える、請求項１１に記載のコンテナ。
【請求項１３】
前記コンテナ底部は複数のゴム製バンパを備える、請求項１に記載のコンテナ。
【請求項１４】
半導体ウェハを含む、細心の注意を払うべき物品を移送するための梱包／発送用コンテナであって、
複数の垂直支柱アセンブリを備え、各アセンブリはゴム・タイプのバンパを取り付けており、各ゴム製バンパは損傷しないよう「弾力性」で物品のエッジに直接接触するアコーディオン型形状の複数のフィンガを備える底部カバーと、
前記上部が前記底部の上に置かれたときに前記垂直支柱アセンブリを撓ませ、内側に移動させ、ゴム・タイプのバンパと前記梱包されている物品のエッジとを接触させる内壁カムを備える上部カバーとを備える、梱包／発送用コンテナ。
【請求項１５】
前記物品の垂直移動を防止する、前記上部カバーと前記物品の上に置かれた緩衝材との間で圧縮されるポリマー・バネを備える、請求項１４に記載のコンテナ。
【請求項１６】
前記垂直支柱アセンブリは、可撓性の接続部により前記底部カバーに取り付けられる、請求項１４に記載のコンテナ。
【請求項１７】
梱包された物品の間に置かれる仕切を備え、前記仕切の上側及び下側の周囲にはエンボスがあり、複数のエンボスは上側から上方に延びている、請求項１４に記載のコンテナ。
【請求項１８】
梱包用コンテナの上部カバー及び底部カバーを固定するためのラッチ装置を備える、細心の注意を払うべき物品を移送するための梱包／発送用コンテナであって、
前記底部カバー内の溝に挿入して前記上部カバーを前記底部カバーに固定するための複数の前記溝を備える底部カバーと複数のラッチ・メカニズムを備える上部カバーと、
前記ラッチ・メカニズムが挿入される際に使用される溝を備え、第１の方向に回転すると前記上部カバーを前記底部カバーにロックし、第２の方向に回転すると前記底部カバーから前記上部カバーをロック解除するロッキング・リングとを備える、梱包／発送用コンテナ。
【請求項１９】
前記上部カバーのラッチ・メカニズムは、スナップ・ファスナにより前記上部カバーに取り外し可能に取り付けられ、ロックは前記上部カバー内の溝を通して上方に延びる前記底部カバー上の垂直部材に取り付けられる、請求項１８に記載のコンテナ。
【請求項２０】
前記コンテナ底部は前記コンテナ底部の周囲に配置されている可撓性バンパを有している、請求項１８に記載のコンテナ。
【請求項２１】
大気中浮遊分子汚染物質を吸収する材料を収めた割れやすいバイアルを備える、請求項１８に記載のコンテナ。
【請求項２２】
前記割れやすいバイアルはガラスであり、多孔性袋に入れられている、請求項２１に記載のコンテナ。
【請求項２３】
前記コンテナ上部に取り付けられた取り外し可能フロータ板を備える、請求項１８に記載のコンテナ。
【請求項２４】
前記フロータ板は上板、緩衝材、及び前記フロータ板を前記コンテナの上部に取り付けるファスナを備える、請求項２３に記載のコンテナ。
【請求項２５】
前記コンテナ底部は複数のゴム製バンパを備える、請求項１８に記載のコンテナ。
【請求項２６】
梱包された物品の間に置かれる仕切を備え、前記仕切の上側及び下側の周囲にはエンボスがあり、複数のエンボスは上側から上方に延びている、請求項１８に記載のコンテナ。
【請求項２７】
水蒸気を除去し、衝撃保護を行う梱包方法であって、
前記梱包内の前記物品の水平移動及び垂直移動を防止する衝撃防止パッケージで物品を梱包する工程と、
閉じることができる口を持つ防湿袋に梱包された物品を入れる工程と、
バキューム及び窒素を同時に前記袋に供給し、水蒸気及び前記窒素を前記袋から除去する工程とを含む方法。
【請求項２８】
前記袋及び物品梱包は両方とも、前記窒素を導き入れ、バキュームにより前記窒素及び水蒸気を除去するための閉じることができる口を備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記バキューム及び窒素は同時に前記袋及び前記梱包された物品に供給される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
半導体ウェハの梱包用コンテナをリサイクルするプログラム方法であって、
前記梱包用コンテナを受け取り洗浄する工程と、
認定されたリサイクル及び改装キットを装着する工程と、
コンテナを出荷する工程と、
改装キットを加工会社に送る工程とを含むプログラム方法。
【請求項３１】
半導体ウェハ発送用コンテナの生産及び認定のためのプログラム方法であって、
前記発送用コンテナを生産する工程と、
仕切、緩衝材、及びバンパを生産し、研究所で認定する工程と、
前記コンテナ、仕切、緩衝材、及びバンパを認定書及びロット番号を付けてウェハ加工会社に出荷する工程とを含む、プログラム方法。
【請求項３２】
湿式抽出検査の工程を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記梱包材料は追跡可能な記録を持つ、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
コンテナに入れて出荷される半導体ウェハの品質保証のためのプログラム方法であって、
発送用コンテナに半導体ウェハを梱包する工程と、
半導体ウェハのパラメータ及びセンサ・モジュール内の記録を測定する工程と、
センサ・モジュールを前記発送用コンテナに適用する工程と、
前記コンテナを加工施設に出荷する工程と、
前記ウェハの入庫したときの状態を記録する工程と、
半導体ウェハの入庫したときのデータ及びパラメータを評価する工程と、
出荷前後の半導体のパラメータを比較する工程とを含むプログラム方法。
【請求項３５】
測定されたパラメータは、温度、ＲＨ、圧力、Ｃの力、及び大気中浮遊分子汚染物質を含む、請求項３４に記載のプログラム方法。
【請求項３６】
半導体ウェハを損傷することなく前記半導体ウェハをピックアップし解放するための導電性エンド・エフェクター・ワンド及びシステムであって、
半導体ウェハをピックアップして、コンテナ内に入れる導電性バキューム・カップを備えるワンドと、
前記ワンドに接続されているバキューム・ラインと、
前記ワンド及び前記コンテナに接続された差動増幅器であって、前記コンテナ並びに前記コンテナ内の他のウェハ及び仕切と接触したときに前記半導体増幅器を解放させる差動増幅器とを備える、導電性エンド・エフェクター・ワンド及びシステム。
【請求項３７】
バキュームを作用させ、前記半導体が解放されるときに前記バキュームを解除する、真空源及びソレノイド弁を備える、請求項３６に記載のワンド及びシステム。
【請求項３８】
ソレノイド弁は、前記差動増幅器が前記ウェハと前記コンテナ及びウェハ仕切との接触を検出したときに前記ワンドをバキュームから大気に切り換える、請求項３６に記載のワンド及びシステム。
【請求項３９】
ＩＣウェハを梱包するための装置を備えるクリティカル・パッケージング・システムであって、
選択できる少なくとも２つの設計形式を持つコンテナと、
前記コンテナ内で適用できる選択する複数の梱包要素であって、要素の組合せで梱包、保管、及び出荷段階において破損、腐食、及び引っ掻き傷を回避し、低減し、排除する、梱包要素とを備える、クリティカル・パッケージング・システム。
【請求項４０】
出荷時に半導体ウェハの間に入れる仕切であって、
直径が少なくとも前記半導体ウェハと同じであり、上部と底部があり、上部及び底部のそれぞれの周囲にエンボスがある、薄膜材料と、
前記仕切の上側から上方に延びる複数の可撓性エンボスとを備える、仕切。
【請求項４１】
エンボスの深さは梱包されるウェハの厚さに応じて調整可能である、請求項４０に記載の仕切。
【請求項４２】
前記可撓性エンボスは円形である、請求項４０に記載の仕切。
【請求項４３】
前記可撓性エンボスは前記仕切の前記上面から上方に凹んでいる、請求項４０に記載の仕切。
【請求項４４】
前記複数の可撓性エンボスは圧縮可能であり、梱包されたウェハの垂直移動は前記複数の可撓性エンボスの圧縮により防止される、請求項４０に記載の仕切。
【請求項４５】
前記エンボス深さは、梱包されるウェハの前記厚さに応じて調整可能であり、前記仕切は梱包されたウェハの表面領域内でＥＳＤが発生した場合にアースに流す電気的経路となる、請求項４０に記載の仕切。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ梱包及び輸送システムに関するものであり、特に、半導体ウェハなどの細心の注意を払うべき物品を保管／出荷段階の前、保管／出荷中及び保管／出荷段階の後にウェハへの損傷防止のため梱包する梱包システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでは、半導体産業は、輸送過程で必然的に損失を被ることなく、或いは少なくとも梱包媒体をそれらの損失の発生源として自覚することなく、機能を高め、集積密度を高めたＩＣウェハの生産を行うことができた。一般に、ＩＣウェハの梱包用に設計された今日の輸送媒体は、挿入及び輸送時の高度技術のウェハに共通するいくつかの問題に対処するための必要な機能を欠いている。これは、高速化、小型化が進み、ボンド・パッド、キャップ、ボールなど盛り上がった相互接続部材を持つ２１世紀のウェハに対して特に当てはまる。これらの問題は、ウェハの破損、引っ掻き損傷、さらには可動イオンにより生じるパラメトリック障害を含む外観が損なわれたコネクタといった形で自ずと明らかになる。
【０００３】
輸送時に機能的に調整されてもいないし、ウェハ移動、大気中浮遊分子汚染物質（ＡＭＣ）、及び蒸気漏れに対処するように客観的に系統立てられてもいない袋、外部段ボール箱、緩衝材、及び仕切と組み合わせてウェハ出荷用コンテナ／箱を使用することにより、半導体ウェハの歩留まり問題が生じる可能性がある。歩留まり問題は、以下の問題と関連している。
【０００４】
ウェハの移動
現在、ウェハを入れる箱／コンテナは、オーバーサイズの縦壁構成を使用することで、制限なく円滑にウェハを挿入できるようにしている。通常、箱が完全に詰め込まれた後では、たるみを引き締めようと壁を内側に動かすことはできない。引き起こされたウェハ移動は、柔らかく薄い保護膜並びに盛り上がった柔らかいパッド、キャップ、及び／又はグラウンド・リングを使用するウェハと組み合わせた場合、ウェハの挿入及び輸送過程において引っ掻き傷が生じる可能性がある。また、盛り上がりの特徴を有する積み重ねられたウェハだと、柔らかすぎたり、硬すぎたりする圧縮率を持つ不適切な材料が選択された場合に、他の関連するウェハに構造上の損傷を与える可能性がある。箱が完全に詰め込まれないようにした場合は、システムの圧縮条件が変わり、加えるクッションを単純に増やしただけでは最適な解決策とはならない。
【０００５】
輸送媒体内のウェハの移動は剃られた粒子を作り、該粒子は引っ掻き傷を広め、脱落粒子を促進する。
【０００６】
「ＡＭＣ」の存在とこれらの粒子は表面汚染の可能性を高める。これら汚染は腐食損傷及び／又はトランジスタ反転に導く。
【０００７】
ＡＭＣは極めて小さく、一般的に腐食性があり、電荷を帯びる。分子移動を通じて、アクティブ・トランジスタ・ノードへの電荷の蓄積が発生し、トランジスタの極性反転及びパラメトリック障害を引き起こす。これらのタイプの欠陥は、一般に、その性質上表に現れるものではなく、最終試験段階で識別されるかもしれないが、通常は、現場からの返品で又は長時間の寿命試験解析を通じて明らかになる。包被の除去は汚染源を示唆する証拠も除去してしまうので、障害メカニズムは包被の除去時に消失する。問題の発生源としての輸送媒体システムにまで遡れる明確な経路はない。
【０００８】
挿入時の引っ掻き損傷
挿入プロセスでのウェハを移送するロボット及び／又は手動システムは挿入されたウェハのある程度の横方向移動が許容される。この移動（直接落下又は配置からの）は下にある仕切を通り、覆われているウェハの上面に至る。衝撃はウェハの重量と閉じ込められた空気の量によって異なるが、衝撃の結果、２つの表面が互いに接触したときに、ある大きさの不均一な力が発生する。挿入時の許容される横方向の移動により、引っ掻き傷が生じる。これらの引っ掻き傷は、通常、ミクロン以下の大きさであり、さらに、箱を閉じる際に緩衝材の圧縮力が発生すると、不動態酸化物を通過する。この種の割れ損傷は必ずしも壊滅的なものではなく、長時間の寿命試験中にそのような力が作用して壊滅的故障が生じるかどうかは不明である。また、このミクロン以下の割れが後で腐食拡大の入口点となりうるかどうかもわかっていない。このような損傷は、ウェハのはす縁に見られることが知られている。
【０００９】
引っ掻き損傷：汚染された又は引っ掻かれた回路リードの引っ掻き傷
輸送時に、コンテナ／箱内のウェハの横方向の移動で、出荷中にウェハ表面が引っ掻かれる。その結果できた引っ掻き傷は、グラウンド・リング、ボール・ボンド・パッド、及びキャップなどの盛り上がった接続部材を破壊及び変形することを含む相互接続回路への損傷を引き起こす。これらの引っ掻き傷は一方の金属領域から他方の金属領域への短絡を形成する。同じ横方向の移動は保護用仕切からの削りくずを創り、さらに引っ掻き損傷を促進する。
【００１０】
箱に梱包されているウェハは、盛り上がった回路の損傷の問題を回避するために出荷段階において横方向の移動を許さない。
【００１１】
腐食損傷
ウェハ表面に対する腐食損傷は、一般に、コンテナ、袋、緩衝材及び仕切などの梱包材料によって引き起こされ、それらは過剰な大気中浮遊分子汚染物質、すなわち、ＡＭＣをガス抜きする又は化学的に激減させる。ウェハを保持しているコンテナ及び袋の囲いの中に閉じ込められている水蒸気はＡＭＣにウェハ表面の方向にそって移動する流動性を提供し、腐食損傷を引き起こす。したがって、高い水蒸気透過率、すなわち、ＭＶＴＲを有した防湿袋は、過剰なＡＭＣと組み合わされた時、腐食性残留物を創り、ウェハ表面に潜在的欠陥を引き起こす。
【００１２】
表面に伝わる腐食損傷の量は、梱包材料と関連するＡＭＣの存在度、気圧、温度、並びにウェハが収納されている箱及び袋に割り当てられたＭＶＴＲを修正する相対湿度によって決まる。腐食侵入の証拠になるものとして（１）金属を欠いているエッジ及びベベル、（２）浮き上がっているパッド、（３）汚れの付いているパッド、並びに（４）黒く腐食したパッドがある。
【００１３】
最終の１６／３００ディップ製品では、カプセル化を通じての水素及び酸素（Ｈ２Ｏ）の分子移動は、室温で５０％ＲＨのときに１６８時間未満で発生する。最終製品は、偏倚力の元で置かれた時、様々なトランジスタ・ノードに移行する傾向があるイオンの分子移動を活性化する。ひび割れも亀甲割れもパッシベイションに対して発生していないと仮定すると、トランジスタ・ノードの上に集まる電荷蓄積はトランジスタ反転を引き起こし、パラメトリック回路故障に至る可能性がある。流動率は、バイアス電圧、オン状態時間、及びパッシベイション表面での蒸気移動内のＡＭＣの含有量によって決まる。カプセル化プロセスに至るまでのプロセスは、通常、パッシベイションの表面への荷電イオンの付着に影響を及ぼさない。一般に、これらのＡＭＣは、すでに、酸化物に付着しており、そのため鋸屑とグラインダ屑のスラリ及びそれぞれの清掃は、除去達成にほとんどかかわらない。
【００１４】
汚れの付いているボンド・パッド
出荷用コンテナ内に梱包されたウェハでは、ボンド・パッド及び隣接するパッシベイション・コーティングが汚染を蓄積し、汚れとして現れる場合がある。汚れは、パッシベイション・コーティング領域の下のボンド・パッドを超えて延びているように見える。この汚染状態は、フォトレジストと通常ポンド・バッド領域内に見られるパッシベイション・コーティングとの不整合に起因するように思われる。パッシベイションの不整合のため、汚染炭化水素などの有機タイプのＡＭＣと組み合わさった水蒸気の存在により促進される化学反応は腐食の第１段階が始まることを許している。
【００１５】
クリーン・ルームは、ＨＥＰＡフィルタで効果的に除去できないＡＭＣで満ちあふれている。水蒸気が完全に除去されていない箱内にウェハを梱包した場合、それらの袋類はＡＭＣの搬送媒体となり、ボンド・パッド及び上塗りパッシベイション層を含むすべての表面に沈着する。露出しているアルミニウム又は銅の表面でわずかな化学反応が発生し、それにより、ポンド・パッドの領域だけでなくフォトレジストとＰＯコーティングとの間の不整合が生じている領域内に腐食性の汚れが付く。
【００１６】
腐食ボンド・パッド
一方の場所から他方の場所へ輸送中にボンド・パッドの表面に過剰な腐食が生じた場合、ボンド・パッドの表面はＡＭＣの状態に不必要に曝される可能性がある。この損傷は、通常、ボンド・パッド表面のみに制約され、通常は、水蒸気の存在と関連がある。輸送システム内の発生源は、緩衝材及び／又は仕切のガス抜きを含む。このガス抜きは、無機及び有機タイプのＡＭＣとつながりがある場合があり、腐食損傷が生じる。輸送過程で閉じ込められた水蒸気は、残留炭化水素と反応し、パッドがひどく腐食することがある。水蒸気と組み合わされたときにＡＭＣのガス抜きをする化学添加剤で処理された開放気泡性緩衝材及び／又は仕切などの梱包材料のまずい選択がボンド・パッドが汚染される原因となりうる。
【００１７】
衝撃／応力エネルギーによるウェハ破損：
今日の梱包技術では、ウェハは緩衝材の梱包過剰及び／又は梱包不足により損傷する可能性がある。梱包過剰によるウェハ損傷は、応力エネルギーの結果であるとして識別され、通常、ウェハの箱のふたが取り付けられるときの梱包過程又は閉じた後のコンテナの取扱の誤りにより破損が生じる。梱包不足によるウェハの損傷は、コンテナが急な衝撃を受けた場合の衝撃エネルギーが原因であると考えられる。また、これらのタイプの障害は両方とも、ウェハのサイズ及び厚さ、並びにこのような種類の力に耐える能力に影響を受ける。
【００１８】
持ち上がったボール・ボンド・パッド及び半田・バンプ・パッド
「金及び／又は半田バンプの持ち上がり」という用語は、盛り上がりタイプのボンド・パッドが割り当てられたホスト基板パッドに接着しない、又は接着したままにならない傾向があるという状態のことを意味する。以前には、緩んだボールは緩衝又は摩擦のみにより生じると示唆されていた。
【００１９】
ボール又はパッドの分離は、（１）ウェハ表面と緩んだボールを生じる仕切との間の摩擦を発生する出荷用コンテナ内の梱包されたウェハの移動、及び（２）出荷前に除去されていない水蒸気と組み合わされたときの発送箱の大気環境内のＡＭＣ、又は共晶合金を腐食攻撃し、分解し、それによりボールに基板から銅との特定の合金を放出させる、ＡＭＣを含む袋を通してのＭＶＴＲ（蒸気漏れ）の結果とすることができる。
【００２０】
壁が移動可能な輸送箱と、制御される緩衝材料と、ＡＭＣの少ない仕切、気泡及び箱と、さらに水蒸気搬送率の低い袋は、すべて、最低コストで調達される品目としてではなく、クリティカル・パッケージング・システムの一部としてとみなすべきである。また、輸送のためシステムが装填される環境は、ＡＭＣで満ちあふれている領域の外になければならない。大半の前工程で使用されているものと類似のＨＥＰＡ濾過では、ＡＭＣは環境から除去されない。ところが、本発明により開発されたクリティカル・パッケージング・システムの概念は、製品歩留まりを改善するという目標とともにＩＣウェハを一方の場所から他の場所に輸送するという問題を解消する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の主要な目的は、出荷及び／又は保管時に発生する重大な問題を是正し、その結果として歩留まりを高める、経済性などのニーズ及び要求条件に応じて選択できる、コンテナでＩＣウェハを梱包する際の品質責任を有している人にシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
これ以降ＣＰシステムと呼ぶクリティカル・パッケージング・システムと呼ばれる梱包方法は、一方の場所から他方の場所に輸送するためＩＣウェハを梱包する完全な解決策又は是正策である。ＣＰシステムは、主要な特徴がＷＥＣ  ＢＯＸＥと呼ばれるウェハ発送箱に集中しているという点で極めてユニークである。これらの箱／コンテナは２つ又はそれ以上のスタイルがあり、製品歩留まりを下げることが知られているクリティカルな問題に対する解決策を体系化する選択肢を用意するように設計されているためユニークである。この体系化された概念は、（１）様々な量の梱包されたウェハに自動的に対応し、厚さの異なる気泡性緩衝材に対する今日の要求条件を解消する事前計算緩衝材システム、（２）引っ掻き傷を減らすように設計されているウェハ移動防止概念、（３）今日の緩衝材の性能を超える衝撃／応力エネルギーを吸収する機能、（４）出荷段階でボンド・パッドに対する腐食による損傷を低減するためＡＣＭを吸収する機能、（５）リサイクル及び改装プログラム、（６）品質保証プログラム、（７）リアルタイム監視プログラム、（８）梱包されたウェハの最大限の安全性を確保するように設計されているポジティブ・ロッキング・システム、並びに（９）梱包されたウェハ間の過剰な衝撃／応力エネルギーを吸収するように設計されているバンプ構成を持つ仕切又は差し込み、（１０）ストリップ法を使用して、他の方法では（ａ）金／半田バンプ・パッド損傷、（ｂ）リード線損傷、（ｃ）エッジ及びベベル汚染、（ｄ）金／半田バンプの持ち上がり、（ｅ）ボンド・パッドへの汚れ付着、及び（ｆ）ボンド・パッドの腐食といった問題の原因となるＡＭＣの流動性を回避するためのコンテナ及び袋の外装から閉じ込められている水蒸気を除去するパージング・システムを同時に実現するための微調整された方法である。
【００２３】
ＣＰシステムの発明の他の目的は、異なる梱包要求条件を満たし、出荷段階で製品歩留まりを最適にする組合せの特徴を持つ特別な防湿袋を備えることができる特別なコンテナ内にＩＣウェハを梱包することである。ＣＰシステムの発明は、本明細書で定められているように、出荷段階でウェハの主要な問題となるクリティカルな問題点を扱うため選択する専用設計のコンテナに関する選択肢を用意する。ＣＰシステムの概念の範囲内の選択はクリティカルな問題点に合わせて行われ、それにより梱包されたウェハの歩留まりを最適化する。袋は選択したコンテナと組み合わせることで、両方の包囲体の内壁から水蒸気を除去するためのシステムとなる。本発明によれば、前記コンテナの選択では、出荷段階で梱包されたウェハの損傷の原因となる少なくとも３つ又はそれ以上のクリティカルな問題点を取り扱うが、前記損傷は（１）腐食、（２）破損、（３）引っ掻き傷、（４）構造、（５）不適切な梱包及び（６）微粒子汚染などによるものである。ＣＰシステムの発明で重要な部分は、袋と組み合わせたすべてのコンテナは表面損傷の原因となる移動を引き起こす力を最小限に抑え、出荷段階での腐食による損傷の原因となる水蒸気を最小限に抑える共通設計を持つという点である。さらに、クリティカル・パッケージング・システムの機能は、出荷段階でクリティカルな問題点を取り扱い、是正するために異なる梱包方法を必要とする相当に高速でかなり小さな形状のＩＣウェハ専用の設計である。したがって、本発明によるコンテナの選択は、出荷時に所望のウェハ保護レベルを最適にするため手直しされる。
【００２４】
本発明の他の目的は、２つ又はそれ以上の手段／装置と組み合わせた少なくとも２つ又はそれ以上の異なる、別の設計のウェハ発送用コンテナの選択を行えるようにし、これらの手段／装置により、前記選択の結果、クリティカルな問題点を是正し出荷段階で梱包されたウェハの保護を最適なものとするレベルでＣＰシステムの目的を達成することである。例えば、少なくとも１つの実施例においてＣＰシステムで使用されるコンテナの一設計変更形態は、組み合わせることで梱包時並びに出荷段階でのＡＭＣ、酸化、破損及び引っ掻き傷が原因の損傷を回避する、コンテナ内の完全な囲いとなる特別な防湿袋を備える。
【００２５】
本発明の他の目的は、ボンド・パッドの品質を低下させる腐食性ＡＭＣを吸収又は減少させ、ボンド・パッドの酸化を低減してボンディングの質を高め、梱包されたウェハの横方向の移動を制限して表面の傷つきを減らし、衝撃エネルギーを吸収して破損損傷を低減することにより、製品歩留まりを向上させる手段となるクリティカル・パッケージング・システムにおける方法を提供することである。
【００２６】
本発明の他の目的は、前記コンテナを保持するための、前記コンテナに付いている入口弁に直接つながる隔壁を持つ防湿袋を備えることである。これは前記袋の膜壁を通して乾燥ガスを直接コンテナ内部に導き入れる手段であり、水蒸気を抜き取る手段となる。前記抜き取られた蒸気をコンテナから排出した後密閉できる防湿袋は、その中に梱包されているウェハに対するボンディング能力を高める手段となる。
【００２７】
他の目的は、梱包材料、人、クリーン・ルーム、汚染物質及びプロセス用機器に関連するＡＭＣを吸収又は低減する手段を備える、ＣＰシステムの発明の範囲内で選ばれた箱／コンテナを実現することである。前記手段は、イオン汚染物質を吸収又は低減する「ゲッタ」となる活性炭などの吸収材料を保持する少なくとも１つの壊れやすいガラスバイアルである。バイアルは、ウェハの梱包前にフローティング・リセプタクルが押し下げられたときに、すぐに壊れるように前記コンテナの底部カバーに取り付けられる。
【００２８】
本発明の他の目的は、独自のポリマー・スプリング又は出荷段階で同時に１から２５枚のウェハを受け付けながら、設定されたバネ定数で、過剰な応力及び衝撃エネルギーを吸収する空気を保持している高エネルギー吸収緩衝用袋を備えることができる選ばれた箱／コンテナを提供することである。
【００２９】
上述の目的は、発送用袋と組み合わせた場合に取扱が原因で生じる力を排除し、出荷段階でウェハ表面の間の移動を排除するか又は著しく最小限に抑え、それと同時に出荷段階で取扱ミスが原因で生じるウェハを破損する衝撃エネルギーの吸収能力と組み合わせて腐食性のＡＭＣ及びボンド・パッドを腐食し酸化させる水蒸気を排除するか又は著しく最小限に抑える複合した特徴を備える選ばれた発送用コンテナを提供するために様々な組合せで使用できる手段及び方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、これ以降、装置を含む複数の手段及び方法と組み合わせた箱／コンテナからなるクリティカル・パッケージング・システム又はＣＰシステムと呼ばれるシステムである。
【００３１】
本発明の実施例の第１の配置は、図１、図２、図３、及び図４に例示されているとおりである。箱又はコンテナは、ＣＰシステムのすべての特徴に適合するように設計されているＷＥＣ（ウェハ環境制御）ボックスと呼ばれるものである。この箱／コンテナは、ＡＢＳなどの合成樹脂材料で成型されたものであり、すべて出荷段階で発生する、大気中浮遊分子汚染物質による汚染、表面を損傷する原因となる梱包済みウェハの移動を引き起こす出荷段階の方向性のある力、及び取扱ミスが原因で生じる衝撃エネルギーを吸収する手段などのクリティカルな問題点に対処し、解決するように設計されている。
【００３２】
図１は、本発明の実施例の等角図である。図１は、上部カバー１６及び底部カバー１７を備える箱／コンテナ１５を示している。
【００３３】
図２は、箱１５の分解図であり、箱／コンテナの基本コンポーネントを示している。気泡性緩衝材１９が底の空洞２３内に配置された底部カバー１７がある。フロータ板２０が底部カバー１７内で気泡性緩衝材１９の上に配置される。エッジＥを持つウェハＷは、フロータ板２０内に配置され、複数の垂直部材アセンブリ２１により適所に保持され、それぞれのアセンブリ２１は、ウェハ・エッジＥに向かって移動して当接しウェハを不動位置に保持するゴム製バンパ２２を備える。第２の気泡性緩衝材１８がウェハの上に置かれ、上部カバー１６が底部カバー１７の上に、またそれと組み合わせて配置され、フロータ板及びウェハ、並びに緩衝材１９及び１８を囲む。
【００３４】
図３、図３ａ、及び図３ｂに示されているように、各垂直部材２１はゴム製バンパ２２を備え、複数のフィンガ２２ｆ（図３ｂ）を備え、それぞれの前記フィンガ２２ｆはアコーディオン形状を持つ。フィンガ２２ｆは移動してウェハＷのエッジＥに当たり、可撓し、ウェハのエッジを傷つけずにウェハＷを適所に保持する。各垂直部材は、延長アーム２１ｃ及びカム２４を備える。図４に関して説明されるように、各延長アーム２１ｃは、末端でフロータ板２０に旋回自在に取り付けられ、移動可能であり、バンパ２２のフィンガ２２ｆが移動してウェハＷに当たることを許している。
【００３５】
図４は、緩衝材１９で支えられているフロータ板２０内に梱包されたウェハＷとともにそれぞれに対し組み付けられている上部カバー１６及び底部カバー１７を備える図１の箱／コンテナ１５の断面線１−１で切断した断面図である。上部緩衝材１８及び上部カバー１６はウェハＷ、フロータ板２０、ウェハ１９及び底部カバー１７に下に向かう一定の圧力を加え、Ｚ軸方向の移動を制限する。
【００３６】
カム２４は上部カバー１６の内壁１６ａに似た角度を持つ。延長アーム２１ｃ及び旋回端がフロータ板２０に旋回自在に取り付けられている。垂直部材２１は、上部カバー１６により内向きに偏倚されたときに、バンパ２２が前記梱包されたウェハＷのエッジＥと接触するように移動可能である。上部カバー１６が底部カバー１７及びフロータ板２０に被せるようにして取り付けられると、垂直部材アセンブリ２１は内側へ作動し、ゴム製バンパ２２と梱包されたウェアＷのエッジＥとの間が密着し、穏やかな圧縮が加わる。この圧縮は、出荷段階で「Ｘ−Ｙ」軸上の移動又は「横から横への移動」を発生する力を低減するか、又は排除し、それにより、「引っ掻き傷」などの表面損傷を低減又は排除する「弾力性」の手段となる。
【００３７】
図５から図８は、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸上のウェハの移動を制限する目的を持つ箱／コンテナ３０を示している。上部カバー３１は、内側に図４の１６ａに似たＬ字型壁があり、また図２の緩衝材１８に似た緩衝材がある。図５は、上部カバー３１及び底部カバー３２を備えるウェハ発送用コンテナを示している。底部カバー３２は、図６に示されているように、また図７の分解図に例示されているように、垂直部材３４又は前記板１．１２ｂと位置が揃えられている複数の開口３９を持つ幅広のフランジ３８があるという点で底部カバー１７（図１及び図２）と異なる。底部カバー３２は、前記底部カバー３２を使って（図には示されていない）取り付けられたときにカム板４１の複数のカム４０が移動可能な開口である複数の開口３９を持つ幅広のフランジ３８を備える。２−２の線で切断した図８の断面図は、カム４０が底部カバー３２の開口３９から突き出ていて、これによりカム４０が偏倚され、その結果、垂直部材３４のゴム製バンパ３５は梱包されたウェハＷのエッジＥと接触し、出荷段階で「Ｘ、Ｙ、及びＺ」軸での移動を起こす力を低減又は排除する「弾力性」の手段となる穏やかな圧縮力が生じ、それにより引っ掻き傷などの表面損傷が低減又は排除されることを示している。
【００３８】
図９〜図１２は、本発明の他の実施例を示している。図９は、上部カバー４６及び底部カバー４７を備えるコンテナ４５を示している。底部カバー４７の周囲に配置されているのは、いくつかの可撓性のゴム製バンパ４７ａである。箱／コンテナ４５は、Ｘ−Ｙ軸上でのみ出荷段階のウェハの移動を制限する経済的なコンテナを提供するために使用される。可撓性のバンパ４７ａを使用すれば、コンテナ４５が側面からぶつけられてもバンパ４７ａが撓み、衝撃を吸収するので、梱包されたウェハに衝撃が加わるのを防ぐことができる。
【００３９】
図１０は、コンテナ４５の分解図である。底部カバー４７、可撓性バンパ４７ａは、ゴム製バンパ５０が取り付けられている複数の垂直支柱アセンブリ５２を備える。各ゴム製バンパ５０は複数のフィンガ５１を備え、各フィンガ５１はアコーディオン型の形状をしており、損傷を与えることなく「弾力性」で梱包されているウェハＷ（図１２）のエッジＥに直接接触する。底部カバー４７は、手作業又は自動でウェハ梱包を行うときに制限又は何らかの種類の干渉を引き起こすことなくウェハＷを受け入れられるように周囲に配列された複数の垂直支柱アセンブリ５２を備える。各垂直支柱５２は、図１１の断面図に示されているゴム製バンパ５０とともに組み立てられ、上部カバー４６の内壁カム４８により偏倚され、内側に撓むか、又は移動し、梱包されたウェハＷのエッジＥと密着し、引っ掻き傷などの損傷を引き起こす「Ｘ−Ｙ」軸表面での移動を発生する力を低減又は排除する「弾力性」の手段となる穏やかな圧縮力Ｃを発生する。ポリマー圧縮バネ４９は、装着されているウェハの上及び上部カバー４６の下に取り付けられる。
【００４０】
図１１では、ゴム製バンパ５０及びフィンガ５１を備える支柱アセンブリ５２がウェハＷのエッジＥと係合した形で示されている。
【００４１】
図１２は、図９の３−３の線で切断した断面図である。ポリマータイプのバネ４９は、ウェハＷを緩衝材５３にしっかりと保持し、梱包されているウェハを、いきなり落とすなどの箱の取扱ミスによる衝撃エネルギーを原因とする構造上の損傷から保護する。上部カバーを下げて底部カバー４７にくっつくようにすると上部カバー４６による下向きの圧力がバネ４９にかかる。バネ４９は、問題の衝撃エネルギー伝達を引き起こさずに厚さに応じて１から５０個までの梱包されたウェハを自動的に調整し受け入れることができる。上部カバー４６が底部カバー４７の上に置かれると、上部カバー４６の内側にあるカム４８はそれぞれの垂直支柱５２及びウェハＷのエッジＥに当たっているバンパ５２を移動する。
【００４２】
図１３〜図１６は、出荷時にＸ−Ｙ軸内のウェハの移動を制約する経済的なコンテナ５５を示す。箱／コンテナ・アセンブリ５５は、図１３に例示されているように、上部カバー５６及び底部カバー５７を示す。
【００４３】
図１４は、複数のＬ字型支柱５８を持つ底部アセンブリ５７の等角図であり、それぞれの支柱５８はゴム製バンパ５９を含み、カム６０及び可撓性部材５７ａ（図１５に示されている）を有し、それらの組合せは底部カバー５７の一体型ポリ部材として成型されている。
【００４４】
図１５は、緩衝材６１の上に置かれているウェハＷで底部アセンブリ５７の線４ａ−４ａで切断した断面図である。Ｌ字型支柱５８は、外側に向けて角度が付けられており、部材５７ａの可撓性のため上部カバーの内側で偏倚されるときに内向きに移動可能である。Ｌ字型支柱５８は、手作業又は自動でウェハ梱包を行うときに制限又は何らかの種類の干渉を引き起こすことなくウェハＷを受け入れられるように周囲に配列されている。図１６（図１３の切片４−４を通る線で切断した断面図）に例示されているように、ゴム製バンパ５９を備えるそれぞれのＬ字型支柱５８は、上部カバーの内壁５６ａに付いているカム６０により内向きに偏倚され、それによりバンパ５９は内側に移動してウェハＷのエッジＥと接触し、それによりバンパ５９のわずかな圧縮力がウェハのエッジＥに加わり、出荷時のウェハＷの「Ｘ−Ｙ」軸上の移動又は「横から横への移動」を発生する力を低減するか、又は排除し、「引っ掻き傷」などの表面損傷を低減するか、又は排除する。
【００４５】
図１７〜図２１は、ウェハの出荷時のＸ−Ｙ軸内のウェハの移動を制限するための最も経済的な手法を提供する本発明のさらに他の実施例を示している。図１７は、上部カバー６３及び底部カバー６４に囲まれているコンテナ６２を示している。
【００４６】
図１８は、複数のＬ字型支柱６５を備える底部カバー６４の等角図であるが、各支柱６５はカム６５ａ、可撓な面６５ｂを備え、それらの組合せは前記底部カバー６４の一体型ポリマー部材６５ｃとして成型される。しかし、図２０及び図２１は図１７の切片５−５を通る線で切断した断面図である。図２０では、上部カバー６３は適所にはない。
【００４７】
図２０では、ウェハＷは底部カバー６４の底内側に配置された緩衝材６８に載っている。Ｌ字型支柱６５は、外側へ傾斜し、緩衝材６８に載っているウェハＷの配置と干渉しないようになっている。
【００４８】
図２１は、図１７の断面線５−５で切断された断面図であり、上部カバー６３が底部カバー６４に取り付けられている状態を示している。上部カバー６３が底部カバー６４上に置かれると、上部カバー６３の内壁６６は移動してカム６５ａに当たり、これによりＬ字型支柱６５は内側に移動してウェハＷのエッジＥと係合し、これにより横から横へのウェハの移動が低減されるか、又は排除され、その結果、表面に引っ掻き傷が付かないようにできる。その一方で、圧縮バネ６７はウェハＷを緩衝材６８に押し付けて保持する。
【００４９】
図２２〜図２７は、１つ又は複数のウェハを安全に梱包するための進展事前梱包システムを例示している。複数のウェハが梱包される場合、後述のようにウェハ間に特別な仕切が使用される。
【００５０】
図２２は、アセンブリ（図に示されていない）を有した上部カバー７１及び底部カバー７２を備える基本的包囲コンテナ７０を示している。図２２の切片７−７を通る線で切断した断面図が図２３に示されている。図２３は、単一のウェハを示している。この梱包システムは、この時点では、図４に例示されているシステムと本質的に同じである。ウェハは、緩衝材７５に載っている底部カバー７２内に取り付けられ、いくつかの垂直支柱アセンブリ７３により適所に保持される。それぞれの垂直アセンブリ７３は、ゴム製バンパ及びカム７３ａを備える。他の緩衝材７６はウェハＷの上に置かれている。上部カバー７１が下がって底部カバー７２に被さると、図２４に示されている垂直支柱アセンブリ７３は、内壁がカム７３ａと係合すると内側に移動してウェハＷに向かい、ゴム製バンパ７４が移動してウェハＷのエッジＥと係合する。垂直方向の移動は、ウェハＷの各側面に対する緩衝材７５及び７６の圧縮力により防止される。水平方向の移動は、ゴム製バンパ７４とウェハＷのエッジＥとの係合で防止される。
【００５１】
図２５は、特別な仕切パッド７８の上面図である。仕切パッドには、複数の単独の個別エンボス７８ｂと関連する円形外側エンボス７８ａがある。切片８−８を通る線で切断したパッド７８の断面図が図２６に例示されている。エンボス（７８ａ及び７８ｂ）の深さは、梱包されるウェハの厚さに応じて調整可能である。仕切７８は、（１）梱包されたウェハの表面領域内でＥＳＤが発生した場合にアースに流すための電気的経路、（２）一方の場所から他方の場所へ輸送中のウェハの緩衝手段、及び（３）他の方法では出荷段階で表面損傷を引き起こすことになる摩擦に対抗する手段となるボンド・パッド及びキャップなどの盛り上がっている部材を含む、梱包されている次のウェハの高さに等しいクリアランスを確保する組み合わされた目的を持つ。
【００５２】
図２７は、ウェハＷが特別な仕切７８と交互に並べられて梱包されていることを示す線７−７（図２２）に沿って切断した断面図である。ウェハＷのエッジＥは、上部カバー７１が底部カバー７２に組み付けられた場合に内側に偏倚されたときに複数のゴム製バンパ又は緩衝材７４に圧縮力を加えることにより適所にしっかりと保持される。ウェハＷの垂直方向の移動は、緩衝材７５及び７６により防がれる。
【００５３】
図２２〜図２７に例示されている梱包システムは、梱包されたウェハに対する衝撃を和らげて破損を回避すること、前記梱包されたウェハのエッジに対する損傷を回避する弾力性手段を用意すること、ボンド・パッドなどの盛り上がった部材を持つ前記梱包されたウェハに対する摩擦を回避するための手段を仕切に付加すること、ＥＳＤの発生を回避するためにアースに流す電気的経路の手段を用意することといった追加機能により、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸上のウェハの移動を制御する。この実施例は、弾力性のない垂直部材及び梱包されたウェハの中心領域を物理的に支えるための手段を持たないセンター穴のある仕切を備える箱に勝っている。
【００５４】
一方の場所から他方の場所へＩＣウェハを梱包して輸送することを目的として設計されている現今の箱／コンテナは、上部カバーを底部カバーに固定する手段を欠いており、ウェハの喪失を引き起こすおそれがある。現今のウェハ発送用箱は、一般に、上部カバーを底部カバーに固定するキャッチ・アンド・ラッチ構成を含む「スナップ式」構成のみを採用している。通常、上部カバーが「キャッチ」であり、通常、底部カバーが「ラッチ」であり、この組合せは上部カバーと底部カバーを互いにスナップ式で嵌め合わせる手段となり、これにより、出荷段階でウェハのある程度の安全性を確保できる。
【００５５】
市場に出ている他の発送用箱には、「ネジ留め式」構成による上部カバー及び底部カバーを備え、これにより安全性を確保することができる。単純に底部カバーに「スナップ式」で嵌まる上部カバーを備えるジャーがあり、これによりその中に梱包されているウェハの安全性を確保する。すべての場合において、これらの設計されたコンテナはいずれも、開かせる、また偶然に開いてしまう状況が発生し、ウェハの内容が失われて取り返しが付かなくならないように、上部カバー及び底部カバーを互いに確実に固定するポジティブ・ロッキング方法を提供する補助的手段を提供する方法を備えていない。
【００５６】
これらのタイプの発送用箱のすべてに、関連する問題がある。例えば、通常、底部カバーの外側に取り付けられているラッチ・アンド・ラッチ構成を採用するウェハ発送用箱がある。このタイプのラッチは、箱の構造に応力が加わり、その結果、梱包されたウェハのプラットフォームが不均一になる「オーバー梱包」に対応しない。「オーバー梱包」された箱により不均一になると、梱包されたウェハは出荷段階で破損する場合がある。「ネジ留め式」タイプの箱の場合、時計回り及び反時計回りに上部カバーを回すことにより、捻れ運動が上の梱包されたウェハに伝わり、引っ掻き傷を作る。ジャーの概念の場合、梱包されたウェハの安全性は、底部カバーに嵌合する上部蓋に割り当てられた張力のみに広がる。
【００５７】
図２８〜図３３はポジティブな手段によりＷＥＣ箱の上部カバー及び底部カバーを相互に固定できる箱／コンテナの第１の実施例を示している。箱８０は上部カバー８１及び底部アセンブリ８２を含む。図２８はラッチされた状態の箱／コンテナ８０を示し、図２９はラッチ解除された状態の箱／コンテナ８０を示している。箱／コンテナ８０は底部カバー８２に組み立てられたロッキング・リング８８を備える。ロッキング・リング８８はリテーナ・リング９０により適所に保持され、リング９０は、リング９０を動かす目的を持ち、垂直部材８９が上部カバー８１の一部となるフランジ８３と関連する細長いスロット８４の中に受け入れられる、垂直移動可能部材８９を備える。この配置は底部カバー８２への上部カバー８１のロック及びロック解除を行う手段となる。固定された垂直部材８７と移動可能垂直部材８９との間で単純に手を動かし、人さし指と親指を使って、前記ロッキング・リング８８をロック位置に操作することができる。逆の動作をすると、箱／コンテナのロックが解除される。
【００５８】
図３０から図３２ｂは、ロッキング・メカニズム並びに上部カバー及び底部カバーを互いに対し固定する手段を示している。ロッキング・リング８８で得られるロック／ロック解除の概念の仕組みが、図３０の部分図の線９−９にそって切断した図３１の断面図から始まる図面で例示されている。図３１はラッチ８３及びキャッチ８６の配置により互いに対し固定された上部カバー８１及び底部カバー８２をそれぞれ示しているが、８３は上部カバー８１の一部であり、キャッチ８６は底部カバー８２の一部である。ロッキング・リング８８は、図３２ａ及び図３２ｂに例示されているように、ラッチ８３がロック位置又はロック解除位置で動ける溝付き領域８６を持ち、これにより、図３３に示されている断面図Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤで説明されているように底部カバー８２が上部カバー８１に固定されているか、固定されていないかの関係が変化する。
【００５９】
図３３ａ〜図３３ｄでは、上部８２のラッチ８３が下側へ移動して溝Ｘ内に入り、その後ラッチ８３は図３３ｂに例示されているように、ロック位置に入る。上部カバー８１が取り外されると、ラッチ８３は図３２ｂに示されているように、ロック解除位置に移動し、図３３ｃに示されているように、解除され、図３３ｄに示されているように、上側に移動する。上部カバー８１が底部カバー８２にラッチされると、一方の場所から他方の場所へ梱包されたウェハを安全に移送できる。
【００６０】
図３４〜図３６は、ウェハ梱包システムの上部カバーを底部カバーに固定する他のラッチ方法を例示している。図３４は、前述の箱／コンテナに類似の梱包箱／コンテナ１００を示しており、同様に上部カバー１０１及び底部カバー１０２がある。箱１００には、下位置又は上位置に移動して、上部カバー１０１を底部カバー１０２にロックするか、又はロック解除することができる、これ以降キャッチ／ラッチ手段と呼ぶ、アクチュエータ１０３が備えられている。図３５及び図３６（図３４の１０−１０を通る線で切断した断面）は、それぞれのアクチュエータ１０３がラッチ１０３を使って底部カバー１０２に組み付けられていることを例示している。ラッチ１０３は、上部カバー１０１の一部であるラッチ部１０４に被さるようにして下方に移動する。上部カバー１０１が、移動した下方へ被されるように、底部カバー１０２の上に置かれると、ラッチ部１０５は底部カバー１０２のエッジ１０６の下に「スナップ式」で嵌まる。その後、ラッチ１０３をラッチ部１０４の上に置くと下方に移動し、突起１０８が上部カバー１０１の開口部１０９内に嵌まる。これにより、ラッチ部１０４が移動しなくなり、また上部カバー１０１が底部カバー１０２から外れない。上部カバー１０１を底部カバー１０２から取り外すには、ラッチ１０３を上側に移動し、外側に傾けて、底部カバー１０２のエッジ１０６の下からラッチ部１０５を曲げながら、上部カバー１０１を底部カバー１０２から外す。
【００６１】
図３６の断面図は下方にラッチされている位置（左側）と上方の位置（右側）のラッチ１０３を示している。
【００６２】
図３７〜図４０は、底部カバー１１２を上部カバー１１１に固定するように設計されている複数の揺動ラッチ１１３が上部カバー１１１に備えられている発送用箱／コンテナ１１０を例示している。底部カバー１１２は、周囲を上部の穴１１５に合わせる複数の垂直部材１１４を備えるが、その一方で、前記部材１１４はそれぞれキャッチ１１６を備え、前記キャッチは線１１−１１にそって切断した図３８の断面図に示されているように前記上部カバーに「スナップ式」で嵌められるように設計されており、前記キャッチ１１６は前記ラッチ１１３により適所に留められ前記上部カバーを前記底部カバーに固定する。前記上部カバー１１１は、図３９の断面図に示されている揺動ラッチ１１３を持ち上げる単純な手作業で取り外し可能であり、この作業でキャッチ１１６の一部である前側の下側切り込み１１７を乗り越える。これにより、図４０に示されている他の単純な手作業で、前記キャッチ１１６を前記箱／コンテナ１１０の中心からキャッチ１１６を離すことにより上部カバーを完全に外すが、この作業で、キャッチ１１６の前側の下側切り込み１１７部分が空き、それと同時に、上部カバーの位置合わせ穴１１５も空いて、図４０に例示されているように底部カバー１１２から上部カバー１１１を取り外すことができる。
【００６３】
図４１、図４２、及び図４２ａは、箱／コンテナ内のウェハが動くのを制約又は防止する梱包用箱／コンテナを例示している。図４１に示されている箱／コンテナ１２０は、上部カバー１２１及び底部カバー１２２を備える。
【００６４】
図４２は、底部カバー１２２が緩衝材１２３により支えられているフロータ板１２９を備えることを示す線１２−１２にそって切断した断面図である。フロータ板１２９は、ウェハＷのエッジＥと接触するゴム製バンパ１２５を保持する複数の垂直部材１２６を備える。箱／コンテナ１２０内に梱包されているウェハは、上部緩衝材１２８と上部カバー１２１のコンポーネント部との間に挟まれ、底部緩衝材はフロータ板１２９の下にある。
【００６５】
図４２ａは、フロータ板１２９の上のウェハを示す部分図であり、垂直部材１２６はゴム製バンパ１２５をウェハＷに保持している。圧縮力ＣＭにより、ウェハＷの横方向の移動が防止される。
【００６６】
図４３は、基本的に、図４１に示されているのと同じ箱／コンテナであるが、ただし、１３−１３の線にそって切断した図４４に示されている断面図に例示されているように、複数の分離機能を備えるフロータ・アダプタ１３２を備えるという点が異なる。アダプタ１３０は箱／コンテナの外側の周囲にあり、作業台又は加工台からの不測の落下など取扱ミスが発生した場合の衝撃エネルギーを吸収する、複数の突き出ているポリマー製バンパ１３１を備える。現在ではこの配置により、出荷段階でＷＥＣ箱／コンテナの取扱ミスにより生じるおそれのある衝撃エネルギーを完全に遮断することができる。上部緩衝材１２９は、梱包されている基板の方向のＺ軸に沿って移動する箱／コンテナ包囲体の上部カバー及び底部カバーから伝達される損傷を与える衝撃エネルギーを吸収するのに必要な弾力性を持ち、測定した厚さを０．１２７から０．８１２８ｍｍ（５から３２ミル）として１から２５枚のウェハを自動的に受け入れるように設計されている。ゴム製バンパ１２５は、ウェハのエッジと接触しており、箱／コンテナ包囲体からＸ−Ｙ軸上の前記ウェハの方向に移動する衝撃エネルギーを吸収するアイソレータとして使用される。
【００６７】
図４５〜図４９は、発送用箱／コンテナ内の大気中浮遊分子汚染物質を吸収又は低減するように設計されたウェハ発送用箱／コンテナを例示している。前の設計で使用されているフロータ板１４３は、この設計でも使用され、図４８に示されている。図４５は、上部カバー１４１及び底部カバー１４２を備える発送用箱／コンテナ１４０を示している。
【００６８】
図４６ａ及び図４６ｂは、ＡＭＣを吸収するように設計された粒状材料１５１を保持することができる割れやすいバイアル１５０を示している。図４６ｂは、粒状材料１５１を示すバイアル１５０の（１４ａ−１４ａの線にそって切断した）断面図である。バイアル１５０は、薄壁ガラスでできていて、簡単に割れるようになっており、図４７ａに示されているように、多孔性の袋１５２の開いている口に入れられ、その後、袋１５２は、図４７ｂに示されているように、閉じられて密封される。袋１５２は、これ以降アブソーバ・パッケージ１５２と呼ばれ、その第１の目的はウェハ発送用箱内に閉じ込められているイオン腐食性ガス又はＡＭＣを多孔性壁を通じて受け取り、捕捉することであり、第２の目的はガラス・バイアルが割れたときにガラス片及び粒状材料１５１の両方を保持することである。
【００６９】
図４８は、圧縮性の緩衝材１４９を備える底部カバー１４７を示している。緩衝材１４９は中心に開口部Ｈがあり、その中に１つ又は複数の密封されたアブソーバ・パッケージ１５２が入れられる。フロータ板１４３は、緩衝材１４９の回りの底部カバー１４７に配置される。
【００７０】
フロータ板１４３は移動可能であり、底部カバー１４７内に置いたときに手動又は自動的手段により下方に圧力をかけてアブソーバ・パッケージ１５０内のバイアル１５０を割るための手段となる。バイアル１５０が割れると、アブソーバ材料１５１は、箱／コンテナなどの包囲体内に梱包されているウェハと関連する腐食性ガスを吸収する。
【００７１】
図４９は、フロータ板１４２が緩衝材１４９及びアブソーバ・パッケージ１５０に被さる閉じられた発送用パッケージを示す。ウェハＷは、垂直部材１５７に載る緩衝材１５５及びゴム製バンパ１５６により適所に保持される。上部カバー１４１は、発送用箱／コンテナ１４０内にウェハＷを封じ込め、密閉する。
【００７２】
図５０及び図５１は、取扱方が悪くて衝撃エネルギーが発生した場合に、それを吸収する特別な方法を備える発送用箱／コンテナを例示している。
【００７３】
箱／コンテナ内に梱包された脆いウェハは、あらゆる方向から衝撃エネルギーを容易に受ける。発送用箱内のそのような薄く脆いウェハは、何らかの形でどの時点でも伝わり、脆く薄い基板を損傷することになると考えられるすべての軸上の衝撃エネルギーを吸収する手段を備えていなければならない。包囲体内に梱包されている緩衝材は、通常、箱／コンテナが７６．２ｃｍ（３０インチ）以上の高さからうっかり落とした場合には役に立たない。したがって、梱包及び出荷担当責任者は、過剰な衝撃エネルギーを吸収する他の手段に頼らざるを得ない。そこで、現在よく使用されている方法では、ウェハを保持するコンテナを、様々な点を勘案してフォームを内側に配置し出荷段階で過剰なエネルギーを吸収するようにした段ボール箱に梱包する。破損の問題に対しては、梱包を追加し衝撃エネルギーに対し特別な防護措置を講じた段ボール箱に梱包されたウェハと比較して出荷段階の前のウェハの梱包及び取扱の時間を含めなければならない。外部緩衝材の配置を除き、図５０〜図５１に示されている箱アセンブリ１６０は、７６．２ｃｍ（３０インチ）の落下テスト時に脆いウェハが破損するのを防ぐように設計されており、図１１、図２５〜図２７、及び図３７〜図４０で説明され、示されているのとほとんど同じ設計及び特徴を備える。箱／コンテナ・アセンブリの一部が従来の構成と同じである場合、同じ番号が同じ部分に対し使用されている。図９〜図１２は、上部カバー４６及び底部カバー４７をそれぞれ示しており、底部カバー４７は図１１に示されている複数のゴム製バンパ５０を備え、上部カバー４６の内壁カム４８により偏倚され、内側に撓むか、又は移動して、密着する圧力Ｃが発生し、この圧力がうっかり落とすなどの取扱ミスが原因の「衝撃エネルギー」を低減又は排除する「弾力性」の手段及び／又は「引っ掻き傷」などの損傷の原因となるウェハの「Ｘ−Ｙ」軸表面上の動きを発生する「力」を低減又は排除する「弾力性」の手段となる。図２５〜図２７は、図２６の断面図に示されている設計７８ａ及び７８ｂで説明されているいずれかの形状及び／又は両方の形状をとる複数の単独の個別エンボスを持つ衝突緩衝バネ板又は仕切７８を示している。仕切７８は、図２７の断面図に示されている各ウェハの間に交互に配置され、梱包されたウェハ同士の間の「弾力性」の手段となる。脆い梱包されたウェハの方向に伝わる「衝撃エネルギー」を吸収する「弾力性」は、７８ａ及び７８ｂのそれぞれの並びにすべての単独のエンボス内に閉じ込められている空気が生み出すものである。エンボス７８ａ及び７８ｂは、Ｇの力により「衝撃エネルギー」が発生し、ウェハＷ基板の方向に伝わり、破損を引き起こすときに、閉じ込められている空気がプラスチックのエンボスを膨張させ「ショック・アブソーバ」になるという点で極めてユニークな性能を示す。これは、前記「衝撃エネルギー」がｙ軸の線に沿って発生した場合に特に当てはまる。図３７〜図４０は、それぞれ、ラッチ・アンド・キャッチ構成１１４、１１６、及び１１７を示しており、前記構成はロッキング手段１１３により適所に、確実に且つ明確に保持される。ウェハＷはＹ軸上のエネルギーを吸収する機能を持つ「弾力性」を発揮する交互に並ぶ衝突緩衝バネ板７８を備える図５０〜図５１に示されているＷＥＣ箱内に梱包され、ウェハＷは「弾力性」を持つ複数のゴム製バンパ５０の間に圧縮力Ｃで押し付けられ、箱／コンテナの底部カバー１１２は、内部衝撃エネルギーを吸収する「弾力性」を持つ複数のサイド・バンパ４７ａを組み込んでいる。箱／コンテナ・アセンブリ１６０は、「弾力性」のある発泡パッド１６２とつながる上部カバー１１０とは無関係の上部吸収板１６１を備え、底部カバー１１２は集まって弾力性を発揮する緩衝用発泡パッド１６４にそって複数のスタンドを備え、前記ウェハＷは上部高エネルギー吸収（ＨＥＡ）緩衝材１６２と底部高エネルギー吸収（ＨＥＡ）緩衝材１６４との間で確実に梱包されている。
【００７４】
水蒸気は、ＩＣウェハにとって極めて重大な問題であり、特に、高速、小さな形状、薄い基板、銅との合金という特徴を持つウェハの場合には特に問題となる。この問題は、梱包されたウェハを保持している袋及び箱／コンテナの囲みから除去されないと、過剰なＡＭＣをボンド・パッドの方向に動かして、腐食性の損傷を引き起こす伝達要因になるという、事実にある。
【００７５】
電荷の非対称的分布により分極した水蒸気分子は、梱包されたウェハを保持している箱及び袋包囲体の内面にしっかり取り付き、つまり「固着」し、出荷段階で腐食性損傷を引き起こす。蒸気は、ＡＭＣの触媒であり、前記包囲体から十分に取り除かれなければ、腐食性の残留物となり、出荷段階でボンド・パッドを腐食することになる。
【００７６】
梱包されたウェハを保持する袋及び箱／コンテナの包囲体表面から水蒸気を除去又は低減する現今の方法は、バキューム手段を採用する方法である。この概念の問題は、前記バキューム手段によって生じる空気の移動は除去を最大にする蒸気の電荷の中性化にほとんど、又は全く効果がないという点である。除去される蒸気の量は、バキューム量に等しいだけである。包囲体内壁に固着している残留蒸気を除去する突出した手段としては、吸水能力を持つゲッタ又は乾燥剤を使用する手段がある。単位当たりの測定された乾燥剤の必要量は、ＲＨで測定された所望の乾燥度、袋包囲体に割り当てられているＭＶＴＲ、袋包囲体の面積、及び前記乾燥度を得るために要する時間に等しい。乾燥剤に関連する問題は、乾燥剤がサイズの極めて小さいＡＭＣからなる腐食性残留物を吸収し、電荷を持ち、常に動いており、梱包されたウェハの腐食の背景要因となっているという事実にあることがわかる。
【００７７】
よりよい解決策は、窒素源を使用して包囲体の壁及びウェハの表面から水蒸気を「ストリップ方式」で除去することである。電荷の分極を有しない窒素（Ｎ２）は、電荷非対称分布の分極を有する水蒸気と衝突したときに水蒸気を除去する。そこで、これは、梱包されたウェハを保持している袋及び箱／コンテナから蒸気分子を除去する機能強化された方法となる。
【００７８】
図５２は、発送用箱／コンテナ１７１を受け入れるように準備されているＭＶＴＲが少なくとも０．０２である防湿袋１７０を示しているが、前記袋１７０は雌の袋隔壁１７２を備え、前記箱／コンテナはオスの隔壁１７４を備える。袋隔壁１７２及び雄の隔壁１７４は、箱／コンテナ１７１が図５３に示されているように袋１７０に入れられ密封されると、ぴったり合わさる。
【００７９】
図５４は、封じ込められているウェハ・パッケージ及びシステムを示す断面図であり、そこでは、水蒸気は、中空の針１７８及び１７９を持つプローブ１７７と連通している窒素源１７５及び真空源１７６を使用して包囲体の壁から「ストリップ方式」で除去される。針１７８は、窒素源１７５と直接連通し、端１７９は真空源１７６と直接連通している。針１７８は、直接、袋隔壁１７２を通り、箱／コンテナのオス隔壁１７４に入り、針１７９は、袋隔壁１７２のみを通る。窒素ガス及び真空が袋１７０及び箱／コンテナ１７１の両方の包囲体内に同時に加えられると、窒素の圧力が直接箱／コンテナ１７１にかかり、内側表面に「固着」している水蒸気と衝突する。加えられた窒素により、各水蒸気分子の構造が変化し、袋隔壁１７２を通じての排出によりコンテナと袋の両方の「ストリップ方式による除去」が行われるという形で乾燥作用が生じる。
【００８０】
ウェハ出荷用に設計されている現今の箱／コンテナは低コストであり、したがって再利用のための改装もリサイクルも行われない。このような方法で問題となるのは、世界的規模での埋め立て地の供給不足である。完成ウェハを最終顧客に出荷する加工会社は、ポリマーでできている箱／コンテナの処分方法に関して埋め立て地に関連する問題をあまり考慮していない。粉砕再生方法によるプラスチックのリサイクルを規定する規制が整備されているとしても、これは、もはやエンジニアリング・グレードでなくなってしまい管理レベルの化学物質になった樹脂を使用する拡張プロセスであるという意味で細心の注意を払うべき物品の梱包の需要を満たさない。加工会社が再利用のため発送用箱／コンテナをリサイクルするように指定するプログラムがあるが、これは箱／コンテナのポリマーがイオン汚染に関して許容可能な使用範囲内にあることを認定するという独自の問題を提起する。
【００８１】
本発明のＣＰシステムの概念によれば、すべての箱／コンテナは、ウェハの移動、水蒸気、破損、及び／又はＡＭＣの問題を解消するように設計されているすべてのコンポーネント部品がイオン汚染の問題を回避するために定められた最大ＡＭＣ限界の範囲内にあることを認定できるように設計されている。本発明のすべてのウェハ箱／コンテナは、図５５に示されている「リサイクル及び改装流れ図」に従ってリサイクルされ、改装される。
【００８２】
図５５は、リサイクル及び改装プログラムにより、ＷＥＣ箱／コンテナのリサイクル及び改装をコスト及び埋め立ての影響を低減することを目的として何回も行えることを示している。ウェハ加工会社は、ウェハ箱／コンテナを受け取り、出荷用に認定されたウェハを梱包する。加工会社は、ウェハを受け取ると、ウェハを取り出してさらに処理を行う。空になったウェハ箱／コンテナは、新しい緩衝材、仕切、及びバンパを含む認定コンポーネント部品できれいにリサイクルされ改装される。ウェハ箱／コンテナは、認定された後、ウェハ加工会社に出荷され再利用される。
【００８３】
図５６は、ウェハ発送用箱／コンテナ及びパッキング材料の生産並びに認定のための方法及び手順つまり品質保証／認定プログラムを示している。図５６を参照すると、ウェハ箱／コンテナ用の梱包材料は、生産施設に出荷されることが示されている。仕切、緩衝材、及びバンパは加工され、研究所で認定を受けるが、これは、湿式抽出検査を含む。梱包材料は、ロット番号で認定され、その後、ウェハ箱／コンテナとともに、ウェハ箱／コンテナ及び追跡可能な記録を有する梱包材料を受け取るウェハ加工会社に出荷される。
【００８４】
一方の場所から他方の場所へ現在の方法を用いて箱／コンテナで出荷されるウェハは、輸送期間中に加わった新しいレベルの腐食性損傷にまで至る可能性があり、またそうなる。出荷段階で発生する追加されたレベルの腐食性ＡＭＣは、ウェハは加工された同じ自然のままの状態で必ずしも出荷されないという問題と同等のものとすることができる。過剰な水蒸気とＩＣウェハを保持する包囲体内に閉じ込められた過剰なＡＭＣとの組合せは、一般に、ＩＣウェハを製造し加工する企業ではよく理解されていない所有コストの増大に対する公式となっている。これは、（１）ＥＳＤの発生を回避するために必要な表面抵抗性又はＳＲを得るために「化学添加剤」により通常は生じる過剰なＡＭＣを有する梱包材料、（２）出荷／保管の前に除去されていない水蒸気、（３）前記包囲体に割り当てられた水蒸気透過率つまりＭＶＴＲ、及び（４）十分なＭＶＴＲを欠いている包囲体という問題点に対する理解又は認識の不足に関する自己満足があるためであり、遷移蒸気はさらにＡＭＣの伝達物質となり、出荷段階でボンド・パッドに腐食性損傷を集めて引き起こす。
【００８５】
この問題に対する解決策は、コインを積み上げたような発送用箱内にウェハを梱包するために使用される指定緩衝材及び仕切などのイオン汚染物質レベルの梱包材料について確かだと認定可能な知識を持つことから開始し、ボンド・パッドを腐食する、知られているレベルのイオン汚染物質と比較する。これらのレベルは、ＡＭＣが供給される梱包材料と関連する前記箱内で許容される最大限度に関して表されなければならず、限度は、ウェハを加工する個々のメーカーによって定められなければならず、したがって発送用箱内でウェハを梱包するために使用される梱包材料のイオン汚染という問題に対処する定められた仕様条件を満たす必要がある。
【００８６】
品質保証プログラムは、本発明により、箱／コンテナ、並びに緩衝材、バンパ、及び仕切を含むそれぞれの及びすべてのオリジナルの部分が認定研究所により認定され、保証プログラムの下でＡＭＣ最大限度を超えないこと、及びロット番号別のすべての類似品目を置き換えることを保証できるように設計されている。各ロット番号は、最初の生産日までさかのぼって追跡可能である。
【００８７】
認定は、検査されるサンプルとして生産ラインからランダムに取り出した製品に基づき、前記信頼度水準が定められている数量を示すことになる。それぞれのサンプルについて湿式抽出法で１時間以上の間少なくとも８５℃の温度を使用して検査し、１よりも大きい又は１よりも小さい係数で希釈した溶液を使用して不純物を得る。ＣＰシステムの発明により、前記湿式抽出法を行ったところ検査結果は、以下の表１に示されているＡＭＣ最大レベルを超えない。測定は、１０億分の１（ｐｐｂ）を単位として行い、最終顧客によって指定された報告要件に応じてμｇ／ｇ又はμｇ／ｃｍ２で記録する。その後、改装及びリサイクル・プログラムで使用される交換部品を含む箱／コンテナ及びすべての部品において他の方法では出荷段階でウェハ歩留まりを下げることになる腐食性汚染物質が比較的残っていないという記録は、品質保証プログラムで最終顧客の要件を満たしているものとして認定できる。
【００８８】
【表１】
2005347734.tif 000003
【００８９】
図５７は、損傷、汚染、又は文書に記載されている特性が認定されている最終製品の最終的歩留まり若しくは品質を損ねる可能性のある何らかの出来事から細心の注意を払うべき物品を保護するように設計された重要因子監視プログラムを示しており、ここでは、データを追跡して最終顧客にデータを提供するために使用できるセンサを備えることができる。これにより、出荷前に知られているデータと比較することができる。コンテナは、その環境及び状態のいくつかの限界内でのみ保護できる。例えば、コンテナ及び梱包システムが最大衝撃力１０Ｇの破損から保護するように設計されている場合、出荷の受取人が出荷時にコンテナが受けた力に関係する情報を有していれば、よい情報であろう。損傷の証拠がなくてもコンテナが１２Ｇの力を受けたことが知られている場合、次のプロセス工程で追加工程を実行するのはもっともなことである。同様に、コンテナに、ＡＭＣ汚染物質のガス抜きが温度、湿度、及び圧力の特定の範囲にわたって許容可能なレベルにあることを規定する仕様書があれば、出荷品を曝した環境条件に関するデータを顧客に提供できると、最終プロセスに必要な決定に対しかなりの影響を及ぼす可能性がある。
【００９０】
本発明の目的は、細心の注意を払うべき物品用の発送用コンテナであって、センサ、リアルタイム・クロック、及び輸送中に前記コンテナが曝されるすべての条件を格納することができるメモリ・デバイスを備える発送用コンテナを提供することである。この情報は、コンテナの能力のすべてのパラメータを含むソフトウェアとともに、歩留まりを向上させることに直接関係する所有コストを低減する際の次の工程に関する決定を下すために使用することができる。すでに市販されているセンサ・デバイスとしては、（１）Ｇの力、（２）ＡＭＣ、並びに（３）組合せ可能な湿度、温度、及び圧力を記録するためのデバイスがある。これらのデバイスは、ウェハ発送用箱に適合するようにモジュールとして配置することができる。この配置は、図５７に示されているように、一方の場所から他方の場所に輸送される袋／箱／コンテナ内に梱包されているウェハの品質保証プログラムの基礎となる。
【００９１】
認定研究所は、様々なパラメータを記録するための認定されたセンサ・モジュールを用意する。センサは、割り当てられたシリアル番号を持ち、ウェハ加工会社に出荷される、ウェハ発送箱／コンテナに組み付けられる。ウェハ箱／コンテナ内の１つ又は複数のウェハ・パッケージの状態及び環境条件が記録され、その後、下流のウェハの顧客に出荷される。記録されたデータを評価することで、コストを低減し、ウェハの損傷を防止するために何を行えるかを確認する。下流の顧客は、ウェハ箱／コンテナからウェハを取り出し、センサ・モジュールを取り出して、輸送中に収集されたデータをダウンロードする。このデータは、ウェハ加工会社に転送され、出荷されたデータと比較される。この評価は、出荷時の状態を判別し、損傷がもしあればその原因を突き止め、排除するのに役立つ。図５８〜図６０は、ウェハに傷を付けずにウェハ発送用箱／コンテナ内にウェハを挿入するための装置及び方法を例示している。半導体ウェハは、検査及び／又は梱包のため施設から施設へ輸送する必要がある。そうする際に、ウェハは保護コンテナ内に、通常は静電気防止仕切をウェハの間に入れて、梱包される。手動によりバキューム・ピックアップ・デバイスを使ってコンテナ内に入れると、オペレータが輸送されたウェハからコンテナの底、又はすでに挿入されているウェハまでの距離を判別することは困難である。したがって、バキュームを解除することによりウェハが落ちるのが早すぎると、ウェハは落下の距離分だけ大気中に浮遊し、多くの場合移動が一定せず、その結果、ウェハに引っ掻き傷が付くことになる。
【００９２】
本発明では、手動又は自動的手段により発送用コンテナ内に挿入されるシリコン・ウェハが接触する瞬間を検出する。いずれかの手段又は両方の手段は、図５８〜図５９に示されているように底部カバー１９０内に挿入される梱包された仕切ＳとウェハＷとの「タッチ」接触を感知する導電性のエンド・エフェクターを備える。図５８及び図５９の図面に示されている手動システムは、バキューム・ワンド１９１、コントローラ１９３、底部カバー１９０、及び真空源１９４からなる。ワンド１９１は、ホース１９１ａによりコントローラ１９３に接続されている導電性エンド・エフェクター１９２を備える。コントローラ１９３は、ホース１９４ａにより真空源に接続される。コントローラ１９３は、ウェハＷが仕切Ｓに接触したときに真空源１９４を遮断するソレノイド弁（図６０）を備える。
【００９３】
従来技術のエンド・エフェクターは、挿入手順実行時に前記ウェハを解放することが望ましい場合に大気中に放出できる真空源に接続される。しかし、この方法だと、前記ウェハが不規則に自由落下し梱包されている仕切の次の表面に接触してこすれるため引っ掻き傷が生じる。比較すると、図６０は、前記ワンド１９１を備え、非常に低い入力電流要件を有したコントローラ１９３と直接連通している導電性エンド・エフェクター１９２を備える、概略図を示している。定電圧源（図には示されていない）は、感知抵抗器を通じてワンド１９１に接続され、その電圧降下は差動的に増幅器の入力に印加される。限流抵抗器は、差動増幅器のいずれかの側に接続されており、これによりコンポーネントの故障が発生した場合に１μＡを超える電流がウェハに流れないよう保護される。したがって、ワンド１９１のエンド・エフェクター１９２により保持されているウェハＷの瞬間的解放があり、これにより真空源１９４は大気中に通気する。これは、ウェハＷが、＞１０Ｅ５から＜１０Ｅ１１までの範囲のＳＲを保持する、すでに挿入されているウェハＷと交互に組み合わされる、すでに挿入されている仕切Ｓと接触すると瞬時に発生する。これらは、回路を完結させる導電性を与える標準的な抵抗値であり、これにより前記ウェハＷは前記ワンド１９１から解放される。ウェハＷの瞬間的解放は、非常に低い電圧の回路が、小電流が流れ感知抵抗器間にワンド１９１内の計装用増幅器により前記コントローラ１９３のコンポーネント部分でもある電圧比較器による検出結果と一致するレベルまで増幅された電圧を発生する、前記ウェハＷを交互に並ぶ仕切Ｓとともに保持する底部カバー１９０の接地ボタン１９５に直接つながるときに発生する。電圧比較器は、真空から大気中へワンドを切り換えるソレノイド・ドライバをトリガし、それにより接触の瞬間にウェハを解放する。選択上の問題として、また本発明の概念により、前記底部カバーは、ワンド１９１により保持されるウェハＷの同じ瞬間解放を実現するため接地しているコントローラ１９３と同じにすることも可能な接地を完成するように完全に導電性である設計とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】上部カバーを底部カバーにロックし、ロック解除するための垂直フィンガ部材とともにロッキング・リングを備えるコンテナの等角図である。
【図２】フローティング・リセプタクル及びゴムバンパー付き垂直部材を示すためコンテナの上部カバーと底部カバーを分離した状態を表しているコンテナの図である。
【図３】バンパ部材の詳細を示す図である。
【図３ａ】バンパ部材の詳細を示す図である。
【図３ｂ】バンパ部材の詳細を示す図である。
【図４】図１の１−１の直線で切断したコンテナの断面図である。
【図５】上部カバーを底部カバーにロックし、ロック解除するための垂直フィンガ部材とともにロッキング・リングを備えるコンテナの等角図である。
【図６】ウェハ・キャリアの底部カバーの詳細を示す図である。
【図７】上部カバー、２つの膜フレーム、及び中でフローティング・リセプタクルが凹んでいる底部カバーを示すコンテナの分解図である。
【図８】図５の２−２の直線で切断した断面図である。
【図９】本発明の他の実施例の等角図である。
【図１０】図９のコンテナの分解図である。
【図１１】ウェハのゴム製バンパの詳細を示す図である。
【図１２】図９の３−３の直線で切断した断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例の等角図である。
【図１４】図１３の実施例の底部カバーの図である。
【図１５】図１４のセクション４−４を通る線で切断した断面図である。
【図１６】セクション４−４を通る線で切断した図１３のコンテナの断面図である。
【図１７】出荷時にウェハの移動をＸ−Ｙ軸上に制限する他のコンテナの等角図である。
【図１８】出荷時にウェハの移動を制限する角度付ポストの詳細を示す図である。
【図１９】出荷時にウェハの移動を制限する角度付ポストの詳細を示す図である。
【図２０】図１８のセクション５−５を通る線で切断した断面図である。
【図２１】図１７のセクション５ａ−５ａを通る線で切断した断面図である。
【図２２】本発明の他の実施例の等角図である。
【図２３】図２２の６−６を通る線で切断した断面図である。
【図２４】ウェハ・エッジのエッジを固定することを示す詳細図である。
【図２５】ウェハ間に使用される仕切の上面図である。
【図２６】図２５のセクション８−８を通る線で切断した断面図である。
【図２７】複数のウェハを示す図２２のセクション７−７を通る線で切断した断面図である。
【図２８】ロック位置で示されている、ロッキング・トップを備える一実施例の等角図である。
【図２９】ロック解除位置の上部を示している、図２８の一実施例の等角図である。
【図３０】ロッキング部材の詳細を示している、図２８の実施例の部分等角図である。
【図３１】図３０のセクション９−９を通る線で切断した断面図である。
【図３２ａ】ロック位置にある図２９〜図３２のロックを示す図である。
【図３２ｂ】ロック解除位置にある図２９〜図３２のロックを示す図である。
【図３３ａ】ロッキング部材の位置を示す図である。
【図３３ｂ】ロッキング部材の位置を示す図である。
【図３３ｃ】ロッキング部材の位置を示す図である。
【図３３ｄ】ロッキング部材の位置を示す図である。
【図３４】安全なロッキング・コンテナの他の実施例の等角図である。
【図３５】図３４のコンテナのロッキング・メカニズムを示す部分図である。
【図３６】セクション１０−１０を通る線で切断した図３４のコンテナの断面図である。
【図３７】固定ウェハ・コンテナの他の実施例を説明する等角図である。
【図３８】図３７のセクション１１−１１を通る線で切断した部分断面図である。
【図３９】図３７のセクション１１−１１を通る線で切断した部分断面図である。
【図４０】図３７のセクション１１−１１を通る線で切断した部分断面図である。
【図４１】ウェハの損傷を防ぐためウェハ同士を隔てる本発明の一実施例の等角図である。
【図４２】セクション１２−１２を通る線で切断した図４１の断面図である。
【図４２ａ】ウェハを固定する緩衝メカニズムの部分図である。
【図４３】フロータ・アダプタを備える図４１に示されているのと類似のウェハ箱の図である。
【図４５】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４６ａ】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４６ｂ】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４７ａ】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４７ｂ】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４８】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４９】ウェハ発送用箱／コンテナの図である。
【図４４】大気中浮遊分子汚染物質を吸収する図４３の箱／コンテナの断面図である。
【図５０】衝撃エネルギーを吸収するためのデバイスを備える発送用箱を例示する図である。
【図５１】衝撃エネルギーを吸収するためのデバイスを備える発送用箱を例示する図である。
【図５２】ウェハ箱を保持するための水蒸気袋の使い方を示す図である。
【図５３】ウェハ箱を保持するための水蒸気袋の使い方を示す図である。
【図５４】ウェハ箱を保持するための水蒸気袋の使い方を示す図である。
【図５５】コンテナ再利用のためのリサイクル及び改装プログラムを例示しているチャートである。
【図５６】コンテナ及び梱包コンポーネントの品質保証／認定プログラムを例示しているチャートである。
【図５７】リアルタイムの出荷段階のコンテナに対する重要因子（ＡＭＣ）監視プログラムを例示しているチャートである。
【図５８】ウェハ発送用箱内にウェハを挿入するための装置及び方法を例示している図である。
【図５９】ウェハ発送用箱内にウェハを挿入するための装置及び方法を例示している図である。
【図６０】ウェハ発送用箱内にウェハを挿入するための装置及び方法を例示している図である。
【図１】
2005347734.tif 000004
【図２】
2005347734.tif 000005
【図３】
2005347734.tif 000006
【図３ａ】
2005347734.tif 000007
【図３ｂ】
2005347734.tif 000008
【図４】
2005347734.tif 000009
【図５】
2005347734.tif 000010
【図６】
2005347734.tif 000011
【図７】
2005347734.tif 000012
【図８】
2005347734.tif 000013
【図９】
2005347734.tif 000014
【図１０】
2005347734.tif 000015
【図１１】
2005347734.tif 000016
【図１２】
2005347734.tif 000017
【図１３】
2005347734.tif 000018
【図１４】
2005347734.tif 000019
【図１５】
2005347734.tif 000020
【図１６】
2005347734.tif 000021
【図１７】
2005347734.tif 000022
【図１８】
2005347734.tif 000023
【図１９】
2005347734.tif 000024
【図２０】
2005347734.tif 000025
【図２１】
2005347734.tif 000026
【図２２】
2005347734.tif 000027
【図２３】
2005347734.tif 000028
【図２４】
2005347734.tif 000029
【図２５】
2005347734.tif 000030
【図２６】
2005347734.tif 000031
【図２７】
2005347734.tif 000032
【図２８】
2005347734.tif 000033
【図２９】
2005347734.tif 000034
【図３０】
2005347734.tif 000035
【図３１】
2005347734.tif 000036
【図３２ａ】
2005347734.tif 000037
【図３２ｂ】
2005347734.tif 000038
【図３３ａ】
2005347734.tif 000039
【図３３ｂ】
2005347734.tif 000040
【図３３ｃ】
2005347734.tif 000041
【図３３ｄ】
2005347734.tif 000042
【図３４】
2005347734.tif 000043
【図３５】
2005347734.tif 000044
【図３６】
2005347734.tif 000045
【図３７】
2005347734.tif 000046
【図３８】
2005347734.tif 000047
【図３９】
2005347734.tif 000048
【図４０】
2005347734.tif 000049
【図４１】
2005347734.tif 000050
【図４２】
2005347734.tif 000051
【図４２ａ】
2005347734.tif 000052
【図４３】
2005347734.tif 000053
【図４４】
2005347734.tif 000054
【図４５】
2005347734.tif 000055
【図４６ａ】
2005347734.tif 000056
【図４６ｂ】
2005347734.tif 000057
【図４７ａ】
2005347734.tif 000058
【図４７ｂ】
2005347734.tif 000059
【図４８】
2005347734.tif 000060
【図４９】
2005347734.tif 000061
【図５０】
2005347734.tif 000062
【図５１】
2005347734.tif 000063
【図５２】
2005347734.tif 000064
【図５３】
2005347734.tif 000065
【図５４】
2005347734.tif 000066
【図５５】
2005347734.tif 000067
【図５６】
2005347734.tif 000068
【図５７】
2005347734.tif 000069
【図５８】
2005347734.tif 000070
【図５９】
2005347734.tif 000071
【図６０】
2005347734.tif 000072