(57)【要約】  標準化された前面開口型ウェーハ容器の重心を調整するためのバラストシステムを提供する装置と方法。本発明の様々な実施例として、背が低く、ウェーハ容器の外殻に変更を必要とせず、既存のウェーハ搬送容器に後付けすることのできるバラストシステムを提示する。実施例によっては、これらの機能はウェーハ容器のキネマティック連結板にバラストを取り付けることによって実現する。ひとつの実施例として、このように重荷を課してウェーハ容器の浄化に伴う持ち上げ力に対する十分な反力を得ることにより、浄化作業中のウェーハ容器の「持ち上がり」を防止することもできる。バラストはウェーハ容器の出荷の際に取り外して出荷コストを抑えることもできる。
2016522586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ容器用のバラストシステムであって、
外周を有する板状部とこの板状部から垂下する第１中核部とを有するバラストを備えており、
第１中核部が重量材料を含むとともに、キネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有することを特徴とするバラストシステム。
【請求項２】
請求項１のバラストシステムであって、バラストが板状部から垂下する第２中核部をさらに備えており、
この第２中核部がキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有することを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項２のバラストシステムであって、バラストが板状部から垂下する少なくとも一つのリブをさらに備えており、
この少なくとも一つのリブ部が第１中核部と第２中核部との間に配置されていることを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３のバラストシステムであって、少なくとも一つのリブにキネマティック連結板のキネマティック連結部の裏側に対応した凹凸が付けられていることを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１のバラストシステムであって、バラストの第１外表面に、第１中核部寄りの位置にキネマティック連結板と係合するための接触部位が形成されていることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１のバラストシステムであって、バラストが、キネマティック連結板と結合するために、板状部の外周を越えて突き出す突起をさらに備えていることを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項６のバラストシステムであって、キネマティック連結板に第１受け部と第２受け部がさらに設けられ、この第１受け部と第２受け部の少なくとも一方がバラストを受け入れられるような形状と寸法になっており、キネマティック連結板が突起と係合できる開口部の形成された隔壁構造を備えていることを特徴とする。
【請求項８】
請求項１のバラストシステムであって、第１中核部を板状部の外周よりも内側に寄せたことによってフランジ部が形成されていることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項１のバラストシステムであって、バラストがポリマー材料のコーティングを含むことを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項９のバラストシステムであって、コーティングが粉体塗装であることを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項１のバラストシステムであって、第１中核部がキネマティック連結板の保持部位と係合する係合部を備えていることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１０のバラストシステムであって、係合部が導入構造と掛かり面を有するクリップ係合部であることを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１２のバラストシステムであって、第１受け部と第２受け部を有するキネマティック連結板がさらに設けられ、この第１受け部と第２受け部の少なくとも一方が前記のバラストを受け入れられるような形状と寸法になっており、キネマティック連結板がクリップ係合部と結合する保持クリップを備えていることを特徴とするバラストシステム。
【請求項１４】
請求項１のバラストシステムであって、バラストの重量材料が金属でできていることを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１４のバラストシステムであって、重量材料がステンレス鋼合金、亜鉛、亜鉛合金、鉛、金属粉末のいずれかでできていることを特徴とするもの。
【請求項１６】
ウェーハ容器用のバラストシステムであって、
協働して第１主区画を形成する第１槽部と第１蓋部を有する第１ハウジング部と、
第１主区画内に配置された重量材料を含む第１主重量体とを有するバラストを含んでおり、
第１ハウジング部がキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有することを特徴とするバラストシステム。
【請求項１７】
請求項１６のバラストシステムであって、
バラストが、協働して第２主区画を形成する第２槽部と第２蓋部を有する第２ハウジング部と、第２主区画内に配置された第２主重量体とをさらに備えており、
第２ハウジング部がキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有していることを特徴とするバラストシステム。
【請求項１８】
請求項１７のバラストシステムであって、第１ハウジング部と第２ハウジング部が架橋構造で接続されていることを特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項１８のバラストシステムであって、架橋構造にキネマティック連結板のキネマティック連結部の裏側に対応した凹凸が付けられていることを特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項１６のバラストシステムであって、第１ハウジング部が第１槽部から横方向に延びるフランジ部が形成された構造を備えていることを特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項２０のバラストシステムであって、バラストがフランジ部から垂下する接触部位をさらに備えていることを特徴とするもの。
【請求項２２】
請求項１６のバラストシステムであって、第１槽部と第１蓋部の間の隙間にガスケットが配置されていることを特徴とするもの。
【請求項２３】
請求項２２のバラストシステムであって、ハウジング部に複数の切欠きが形成されており、ガスケット部に凸片部が複数設けられており、各凸片部が複数の切欠きのうちの対応する一つと係合することを特徴とするバラストシステム。
【請求項２４】
請求項１６のバラストシステムであって、第１ハウジングに二次重量体を収容する第１補助区画がさらに形成されていることを特徴とするもの。
【請求項２５】
請求項２４のバラストシステムであって、ガスケットが第１主重量体と二次重量体の間に突き出すシム部を有することを特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項２４のバラストシステムであって、第１補助区画にキネマティック連結板のキネマティック連結部の裏側に対応した凹凸が付けられていることを特徴とするもの。
【請求項２７】
請求項１６のバラストシステムであって、バラストがキネマティック連結板の保持部位と係合する第１係合部を有することを特徴とするもの。
【請求項２８】
請求項２７のバラストシステムであって、第１係合部が第１ハウジング部の外表面に一体形成されていることを特徴とするもの。
【請求項２９】
請求項２７のバラストシステムであって、第１係合部が導入構造と掛かり面を有するクリップ係合部であることを特徴とするもの。
【請求項３０】
請求項２９のバラストシステムであって、第１受け部と第２受け部を有するキネマティック連結板が設けられ、この第１受け部と第２受け部の少なくとも一方がバラストを受け入れられるような形状と寸法になっており、キネマティック連結板がクリップ係合部に結合される第１保持クリップを含んでいることを特徴とするバラストシステム。
【請求項３１】
請求項３０のバラストシステムであって、バラストがキネマティック連結板の第２保持部位と係合する第２係合部を有することを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項３１のバラストシステムであって、第２係合部が第１ハウジング部の外表面に一体形成されていることを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項３１のバラストシステムであって、第２係合部が導入構造と掛かり面を有する第２クリップ係合部であることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３３のバラストシステムであって、第２保持部位が第２クリップ係合部と結合した第２保持クリップであることを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項３４のバラストシステムであって、第１保持クリップが第１平面内で撓むことができ、第２保持クリップが第１平面に直交する第２平面内で撓むことができることを特徴とするもの。
【請求項３６】
請求項３１のバラストシステムであって、キネマティック連結板がポリマーでできていることを特徴とするもの。
【請求項３７】
請求項３６のバラストシステムであって、バラストの重量材料の密度がポリマーの密度の少なくとも２倍でかつ１０倍以下であることを特徴とするもの。
【請求項３８】
請求項３７のバラストシステムであって、バラスト部の密度がポリマーの密度の少なくとも２．５倍であることを特徴とするもの。
【請求項３９】
請求項３７のバラストシステムであって、バラスト部の密度がポリマーの密度の少なくとも３倍であることを特徴とするもの。
【請求項４０】
請求項３７のバラストシステムであって、バラスト部の密度がポリマーの密度の少なくとも３．５倍であることを特徴とするもの。
【請求項４１】
請求項３７のバラストシステムであって、バラスト部の密度がポリマーの密度の少なくとも４倍であることを特徴とするもの。
【請求項４２】
請求項３７のバラストシステムであって、バラスト部の密度がポリマーの密度の少なくとも４．５倍であることを特徴とするもの。
【請求項４３】
請求項３７のバラストシステムであって、バラスト部の密度がポリマーの密度の少なくとも５倍であることを特徴とするもの。
【請求項４４】
請求項１から請求項３６のいずれかのバラストシステムであって、バラストの重さが少なくとも１ｋｇｆでかつ１２ｋｇｆ以下であることを特徴とするもの。
【請求項４５】
請求項４４のバラストシステムであって、バラストの重さが少なくとも４．５ｋｇｆであることを特徴とするもの。
【請求項４６】
請求項４４のバラストシステムであって、バラストの重さが少なくとも６ｋｇｆであることを特徴とするもの。
【請求項４７】
請求項４４のバラストシステムであって、バラストの重さが少なくとも１０ｋｇｆであることを特徴とするもの。
【請求項４８】
請求項１から請求項３６のいずれかのバラストシステムであって、重量材料の密度が少なくとも３０００ｋｇ／ｍ3でかつ１４０００ｋｇ／ｍ3以下であることを特徴とするもの。
【請求項４９】
請求項４８のバラストシステムであって、重量材料の密度が少なくとも４０００ｋｇ／ｍ3であることを特徴とするもの。
【請求項５０】
請求項４８のバラストシステムであって、重量材料の密度が少なくとも６０００ｋｇ／ｍ3であることを特徴とするもの。
【請求項５１】
ウェーハ容器を浄化するためのシステムであって、
ドア枠と対向する背面パネルを有しこの背面パネルからドア枠までを天面パネルと底面パネルと２枚の対向する側面パネルとでつないで構成された外殻を備え、ドア枠に密封ドアが係合している前面開口型ウェーハ容器を含んでおり、
外殻の底面パネルに少なくとも一つの浄化給気口と少なくとも一つの浄化排気口が形成されており、
この少なくとも一つの浄化給気口と少なくとも一つの浄化排気口に浄化装置が機能的に結合しており、
前面開口型ウェーハ容器にバラストが機能的に結合しており、このバラストの重さが、浄化装置が対応する所定の流量で動作しているときにウェーハ容器の持ち上がりを防止することができるようあらかじめ設定された重さになっていることを特徴とする。
【請求項５２】
請求項５１のシステムであって、外殻の底面パネルに接続されたキネマティック連結板をさらに備えており、バラストがこのキネマティック連結板に取り付けられていることを特徴とするもの。
【請求項５３】
請求項５２のシステムであって、バラストが外殻の背面パネル寄りに配置されることを特徴とするもの。
【請求項５４】
請求項５のシステムであって、浄化装置が保管庫であることを特徴とするもの。
【請求項５５】
請求項５２のシステムであって、バラストの重さが、ウェーハ容器にウェーハが１枚だけ入っているときのウェーハ容器の持ち上がりを防止するのに十分な重さにあらかじめ設定されていることを特徴とするもの。
【請求項５６】
浄化装置にウェーハ搬送容器を固定するための方法であって、
ウェーハ容器で使用するためのバラストを提供する過程を含んでおり、このバラストの重さが所定の浄化気体の流量で浄化装置にウェーハ容器を保持するのに適した重さにあらかじめ設定されており、
有形の媒体に記した一組の指示を提供する過程を含んでおり、この一組の指示が、ウェーハ容器にバラストを装着する手順と、バラストを装着した後にウェーハ容器を浄化装置に機能的に結合させる手順とを含む指示であることを特徴とする方法。
【請求項５７】
請求項５６の方法であって、一組の指示中におけるウェーハ容器にバラストを装着する手順が、ウェーハ容器のキネマティック連結板にバラストを装着する手順であることを特徴とする方法。
【請求項５８】
請求項５６の方法であって、バラストを受け取ることのできる構造とした交換用のキネマティック連結板を提供する過程をさらに含んでおり、
一組の指示を提供する過程で提供される一組の指示が、ウェーハ容器から既存のキネマティック連結板を取り外す手順と、交換用のキネマティック連結板にバラストを装着する手順と、ウェーハ容器に交換用のキネマティック連結板を取り付ける手順とを含む指示であることを特徴とする方法。
【請求項５９】
請求項５６の方法であって、バラストを提供する過程で用いられるバラストの重さが、ウェーハ容器にウェーハが１枚だけ入っているときのウェーハ容器の持ち上がりを防止するのに十分な重さにあらかじめ設定されていることを特徴とする方法。
【請求項６０】
請求項５６から請求項５９のいずれかの方法であって、浄化装置が保管庫であることを特徴とする方法。
【請求項６１】
ウェーハ容器であって、
ドア枠と対向する背面パネルを有しこの背面パネルからドア枠までを天面パネルと底面パネルと２枚の対向する側面パネルとでつないで構成された外殻を備え、ドア枠に密封ドアが係合しており、
外殻の天面パネルに機能的に結合されたロボット用フランジ、このロボット用フランジがある中心軸を中心としその中心軸に対して垂直となっており、
底面パネルにキネマティック連結板が機能的に結合されており、
キネマティック連結板の背面パネル寄りの位置にバラストが機能的に結合されており、
このキネマティック連結板にバラストを受け入れられるような形状と寸法の受け部が少なくとも一つ設けられていることを特徴とするウェーハ容器。
【請求項６２】
請求項６１のウェーハ容器であって、
バラストが外周を有する板状部とこの板状部から垂下する第１中核部とを備えており、
この第１中核部が重量材料を含んでいるとともに、キネマティック連結板の少なくとも一つの受け部に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有していることを特徴とするウェーハ容器。
【請求項６３】
請求項６２のウェーハ容器であって、
バラストが板状部から垂下する第２中核部をさらに備えており、
この第２中核部がキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有していることを特徴とするもの。
【請求項６４】
請求項６１のウェーハ容器であって、
バラストが、協働して第１主区画を形成する第１槽部と第１蓋部を有する第１ハウジング部と、重量材料を含み第１主区画内に配置された第１主重量体とを備えており、
第１ハウジング部がキネマティック連結板の少なくとも一つの受け部の一つ目に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有することを特徴とするもの。
【請求項６５】
請求項６４のウェーハ容器であって、
バラストが、協働して第２主区画を形成する第２槽部と第２蓋部を有する第２ハウジング部と、第２主区画内に配置された第２主重量体をさらに備えており、
第２ハウジング部がキネマティック連結板の少なくとも一つの受け部の二つ目に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有することを特徴とするもの。
【請求項６６】
請求項６５のウェーハ容器であって、第１ハウジング部と第２ハウジング部が架橋構造で連結されていることを特徴とするもの。
【請求項６７】
請求項６１から請求項６６のいずれかのウェーハ容器であって、バラスト部を追加するとウェーハ容器の重心が中心軸から２０ｍｍ以内に移動することを特徴とするもの。
【請求項６８】
請求項６１から請求項６６のいずれかのウェーハ容器であって、ウェーハ容器が縦の軸を中心として間隔を空けて積み重なった４５０ｍｍのウェーハを保持できるように構成されていることを特徴とするもの。
【請求項６９】
前面開口型ウェーハ容器を安定化するための方法であって、
第１事業者にバラストを提供する過程と、第１事業者に有形の媒体に記した指示を提供する過程とを含み、
その指示が、第１事業者からキネマティック連結板を含む前面開口型ウェーハ容器を受け取る手順と、ウェーハ容器のキネマティック連結板にバラストを連結する手順を含む指示であることを特徴とする方法。
【請求項７０】
請求項６９の方法であって、一組の指示におけるバラストをキネマティック連結板に連結する手順が、ウェーハ容器の外殻からキネマティック連結板を取り外す手順と、キネマティック連結板にバラストを装着する手順と、バラストが装着されたキネマティック連結板をウェーハ容器の外殻に取り付ける手順で構成されることを特徴とする方法。
【請求項７１】
請求項６９または請求項７０の方法であって、指示が、キネマティック連結板からバラストを取り外す手順と、第１事業者がバラストを取り外した容器を返送する手順とをさらに含む指示であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は２０１３年６月１８に出願された米国仮特許出願第６１／８３６５７２号の利益を主張するとともに、その開示内容の全体を参照により本願に援用する。
【０００２】
開示の分野
本発明は概してウェーハ容器を対象としており、具体的には重量バラスト機能を備えた前面開口型ウェーハ容器を対象としている。
【背景技術】
【０００３】
開示の背景
集積回路内の単位面積当たりの回路数が増大するにつれ、半導体ウェーハを集積回路に転換することに伴う微粒子の問題がますます大きくなっている。回路を破壊する可能性のある微粒子の大きさが小さくなり、分子レベルに近づいている。粒子制御は、半導体ウェーハの製造、加工、輸送、保管の全工程に必要である。搬送容器にウェーハを挿入・取り出しするときや輸送中に搬送容器内でウェーハが動いて粒子が発生するのを抑制または防止する必要がある。ウェーハ容器は、使用中に蓄積した粒子状物質を除去するために洗浄される。こういった容器は洗浄に伴うあらゆる汚染の問題を抑制できるように構築する必要がある。このような問題には、洗浄と金属成分と接触する洗浄流体によって持ち込まれた汚染物質の直後に乾燥しない領域を含む。規模の経済に牽引され、半導体製造施設（「ファブ」）で利用されるウェーハの大きさが増加し続けている。現在、３００ｍｍウェーハを加工する施設や４５０ｍｍウェーハ用の施設がいくつも開発されている。
【０００４】
３００ｍｍ径と４５０ｍｍ径のウェーハは、前面開口型ウェーハ容器で運ばれて取り扱われる。その内部には、横向きのウェーハを間隔を置いて積み重なった状態で棚とウェーハ拘束で支えている。容器は底部にキネマティック連結（カップリング）部を備え、これと協働するキネマティック連結突起を有するマシンインターフェースに正確に着座できるようになっているとともに、容器を掴んで搬送するためのロボット用フランジを備えている。前面開口型ウェーハ容器はその前側の面にドアが配置されている。ドアは枠に密封状態に結合されて装着される。ドアと枠があるとウェーハ容器の最前面の重さが増し、ウェーハ容器を前側へつんのめらせるような無視できないモーメントが生じる。つまり、ウェーハ容器にウェーハが満載されている場合であってもウェーハ容器の重心はウェーハ容器の幾何学的中心よりかなり前方に来る。ドアの開閉やウェーハの取り出し・挿入はすべてロボットで行われる。前面開口型ウェーハ容器は、マシンインターフェースに正確に、安定的に、確実に着座させることが不可欠である。３００ｍｍウェーハ容器の場合に起こりうる着座の正確性と安定性に関する問題は４５０ｍｍ容器になるとプラスチック量が増大し、壁が厚くなり、重さがかなり大きくなるという理由からさらに悪化する。ドアとドア枠に相当する増加分の重さ。
【０００５】
底面のキネマティック連結部は通常キネマティック連結板に設けられ、３つの丸い突起が三角形に配置されたキネマティック連結部に着座できるように対応位置に設けた３つの溝を備えており、キネマティック連結板を正確な位置に置けるようになっている。中心軸は容器の上部にある正方形のロボット用フランジの中心を通る。この中心軸はまた、対応位置に設けた３つの溝や、搬送容器が装着されたときにその溝と係合する３つの突起の中心位置をも通る。場合によっては、中心軸は、３００ｍｍと４５０ｍｍ両方の前面開口型容器の中で隙間を空けて積み重なったウェーハを通って縦方向に延びる。
【０００６】
ウェーハ容器の重心は、キネマティック連結部の３つの突起の中心とウェーハ容器の上部にある正方形のロボット用フランジの中心に対応する中心軸の位置かそれに近接した位置にあると、安定性と最適な着座にとって有利である。このため、半導体製造装置・材料協会（「ＳＥＭＩ」）の公表するＳＥＭＩ規格として知られる業界標準によって、３００ｍｍ容器と４５０ｍｍ容器の特定の側面が標準化されている。ＳＥＭＩ規格Ｅ１５８とＥ１５９では重心がロボット用フランジの中心軸から中心軸の前方に向かう方向に一定の距離内とすべきことが規定されている。この「前方」とはウェーハ容器の扉に向かう方向のことである。例えば、４５０ｍｍ前面開口型統一ポッド（「ＦＯＵＰ」）については重心を中心軸から前方に２９ｍｍの範囲内、４５０ｍｍ多用途搬送容器（「ＭＡＣ」）については中心軸から前方に３９ｍｍの範囲内とすべきことが規定されている。
【０００７】
前面開口型ウェーハ容器の重心の位置を調整するための新規・既存両方のウェーハ容器に対して実施できるシステムがウェーハ容器の技術に加われば歓迎されるであろう。
【発明の概要】
【０００８】
開示の概要
本願では、標準化された前面開口型ウェーハ容器の重心を調整するためのバラストシステムを提供する様々な装置と方法を開示する。本発明の様々な実施例として、背が低く、ウェーハ容器の外殻に変更を必要とせず、既存のウェーハ搬送容器に後付けすることのできるバラストシステムを提示する。実施例によっては、これらの機能はウェーハ容器のキネマティック連結板にバラスト（底荷）を取り付けることによって実現する。ひとつの実施例として、このように重荷を課してウェーハ容器の浄化に伴う持ち上げ力に対する十分な反力を得ることにより、浄化作業中のウェーハ容器の「持ち上がり」を防止することもできる。
【０００９】
大径用の（例えば３００ｍｍ径や４５０ｍｍ径のウェーハを収容するための）前面開口型ウェーハ容器は、通常、射出成形ポリマーから形成され、前面が開口した収容部とこの開口した前面を密閉する扉を備えている。基本的に閉じた壁とウェーハ拘束体しかないウェーハ容器の背面構造に比べ、ウェーハ容器の前面では開口前面が形成されたドア枠やウェーハ拘束体とラッチ機構とを備えたドアによってポリマーの量がかなり増加し、したがって重さも増加する。ドアとドア枠に前面ポリマー構造が加わったことによる前面の重さは、ウェーハ容器の重心はウェーハの積み重ねの中心軸とキネマティック連結の突起や溝の中心から前方に十分に移動し、ウェーハ容器の安定性やキネマティック連結突起の上への最適な着座性が負の影響を受ける。また、このように前方へずれると重心がロボット用フランジに対しても前方に移動するため、容器をロボット用フランジで搬送する際の静的荷重や動的荷重が不均一になるという問題が生じる可能性がある。
【００１０】
山岸らの米国特許出願公開第２０１３／００３２５０９号（「山岸」）には、背面壁や側壁の後部などウェーハ容器本体の後部に重い重心位置調整手段を設け、この重心位置調整手段により基板容器本体が容器の蓋側に傾くのを規制した基板収納容器が開示されている。この山岸の一部の形態では収納容器の外形を拡張する必要がある。他の形態は背が低い（つまり収納容器の外形を拡張しない）ものであるが、収容部に対し交換が必要となるような変更を加えなければならない。さらに山岸の一部の形態はウェーハ容器の技術における他の技術革新の実現を妨害するような構造的特徴を含んでいる。たとえば、山岸の特殊な背の低い形態はバーンズらのＷＯ２０１１／０７２２６０に開示されているような様々な浄化塔の性能を妨害したり性能に影響を及ぼしたりするため、こういった性能を高める装置の使用を実質的に退けてしまう可能性がある。本発明の様々な実施例は、ウェーハ容器の外殻を変更する必要なく背の低いバラストを実現することによってこの山岸の欠点に対処できる。
【００１１】
ウェーハ容器に底荷を課す際の技術的な検討事項は最終的な重心位置の他にもある。例えば、バラストは容器の浄化に起因する力に対抗する働きをすることもできる。前面開口型ウェーハ容器は、一般的に、窒素や非常に乾燥した空気を容器の後部下面の通路を通して取り入れ、前部下面の通路を通して排出することによって浄化される。ウェーハ容器を長期保管するために用いられる従来の保管庫（ストッカー）など、一部の使用場所では、容器が保持クランプで積極的には固定されない。浄化気流が流されるとウェーハ容器の後部と前部に上向きの力が生じるが、特にウェーハ容器にウェーハが数枚しか入っていない場合、その力はウェーハ容器を持ち上げる程の大きさになることがある。
【００１２】
バラストを加えると、ウェーハ容器を浄化する際に支持台から持ち上がるのを防止する働きをすることができる。極端な状況（例えばウェーハが１枚で浄化気流量が非常に大きいとき）では、単に重心位置を許容範囲内に収めるためだけに必要なバラストの重さよりも大きな重さが必要になることがある。
【００１３】
構造的にいうと、本発明の種々の実施例としてのウェーハ容器は、収容部の壁やキネマティック連結板を成すポリマーより高密度の材料でできたバラストを設けて、重心を容器内のウェーハの縦方向の積み重ねの軸に向かって、あるいはこの縦の軸寄りにずらす。バラストには不活性な外側ポリマー表面を設けることもできる。ひとつの実施例としてバラストには収容部の下部のキネマティック連結板に横たわる板を設け、これをキネマティック連結板とウェーハ容器の外殻との間でしっかりと挟み込む。ひとつの実施例として、バラストはばね式の留め具でキネマティック連結板に取り付け、キネマティック連結板と収容部との間で挟んでもよい。バラストの板は横方向に延びる細長い棒または板として構成し、キネマティック連結板の後部側と収容部の後部側に配置することもできる。バラスト板は、キネマティック連結板や収容部に使われているポリマーの構造的強度を補うことのできる高密度材料で形成することもできる。実施例によってはバラストはステンレス鋼、亜鉛、鉛、他の金属などの金属材料あるいは加重材料でできた中実の板または細長いブロックを被覆材で包み込んで構成する。被覆材は例えばポリマー粉体コーティングによって設けることもできる。
【００１４】
ひとつの実施例として、ウェーハ容器用のバラストシステムは、外周を有する板状部とこの板状部から垂下する第１中核部とを有するバラストを備え、第１中核部が重量材料を含むとともに、キネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有するものとする。バラストには板状部から垂下する第２中核部をさらに設け、第２中核部はキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有するものとすることもできる。バラストには板状部から垂下する少なくとも一つのリブをさらに設け、少なくとも一つのリブ部は第１中核部と第２中核部の間に配置することもできる。少なくとも一つのリブにはキネマティック連結板のキネマティック連結部の裏側に対応した凹凸を付けることもできる。ひとつの実施例として、バラストの第１外表面にはキネマティック連結板と係合するための接触部位を第１中核部側に形成する。バラストにはキネマティック連結板と結合するために板状部の外周を越えて突き出す突起をさらに設けることもできる。第１中核部には板状部の外周より内側に寄せることでフランジ部を形成することもできる。バラストにはポリマー材料のコーティングを施すこともできる。第１中核部にはキネマティック連結板の保持部位と係合する係合部を設ける。ひとつの実施例として係合部は導入構造と掛かり面を有するクリップ係合部とする。
【００１５】
様々な実施例では、キネマティック連結板に第１受け部と第２受け部を設け、この第１受け部と第２受け部の少なくとも一方はバラストを受け入れられるような形状と寸法とし、キネマティック連結板には突出部と係合する開口部が形成された隔壁構造を設ける。キネマティック連結板にはまたクリップ係合部に結合する保持クリップを設けることもできる。
【００１６】
特定の実施例として、ウェーハ容器用のバラストシステムは、協働して第１主区画を形成する第１槽部と第１蓋部を有する第１ハウジング部と、重量材料を含み第１主区画内に配置された第１主重量体とを含むバラストを備えたものとする。第１ハウジング部にはキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を設けることもできる。ひとつの実施例として、バラストには、協働して第２主区画を形成する第２槽部と第２蓋部を有する第２ハウジング部と、第２主区画内に配置された第２主重量体とをさらに設け、その第２ハウジング部にキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の外表面を設けることもできる。実施例によっては、第１ハウジング部と第２ハウジング部は架橋構造で接続されたものとするが、別の実施例として、第１ハウジング部と第２ハウジング部は別個の独立したバラストとしてもよい。第１ハウジング部には第１槽部から横方向に突き出すフランジ部が形成された構造を設けることもできる。バラストにはフランジ部から垂下する接触部位をさらに設けることもできる。第１ハウジングは、さらに二次重量体を収容する第１補助区画を形成することもできる。第１補助区画には、キネマティック連結板のキネマティック連結部の裏側に対応した凹凸を付けることもできる。バラストには、キネマティック連結板の保持部位と係合するため、第１ハウジング部の外表面に一体形成された第１係合部を設けることもできる。この第１係合部は、導入構造と掛かり面を有するクリップ係合部とすることもできる。
【００１７】
ひとつの実施例として、第１槽部と第１蓋部との間の隙間にガスケットを配置する。ハウジング部には複数の切欠きをさらに形成し、ガスケット部には凸片部を複数設け、各凸片部が複数の切欠きの対応する一つと係合するようにすることもできる。ひとつの実施例として、ガスケットには第１主重量体と二次重量体との間に突き出すシム部を設ける。
【００１８】
ひとつの実施例として、キネマティック連結板には第１受け部と第２受け部とを設け、この第１受け部と第２受け部の少なくとも一方はバラストを受け入れられるような形状と寸法とし、キネマティック連結板にはクリップ係合部と結合させる第１保持クリップを設ける。バラストにはキネマティック連結板に第２保持部位と係合する第２係合部を設けることもできる。この第２係合部は第１ハウジング部の外表面に一体形成することもできる。ひとつの実施例として、第２係合部は導入構造と掛かり面を有するクリップ係合部とする。第２保持部位は第２クリップ係合部と結合させる第２保持クリップすることもできる。ひとつの実施例として、第１保持クリップは第１平面内で撓むことができ、第２保持クリップは第１平面に直交する第２平面内で撓むことができるようにする。
【００１９】
様々な実施例で、キネマティック連結板はポリマー製とする。実施例によっては、バラストの重量材料の密度はポリマーの密度の少なくとも２倍かつ１０倍以下の密度とする。ひとつの実施例としてバラスト部の密度はポリマーの少なくとも２．５倍の密度とする。ひとつの実施例としてバラスト部の密度はポリマーの少なくとも３倍の密度とする。ひとつの実施例としてバラスト部の密度はポリマーの少なくとも３．５倍の密度とする。ひとつの実施例としてバラスト部の密度はポリマーの少なくとも４倍の密度とする。ひとつの実施例としてバラスト部の密度はポリマーの少なくとも４．５倍の密度とする。ひとつの実施例としてバラスト部の密度がポリマーの少なくとも５倍の密度とする。
【００２０】
様々な実施例で、バラストシステムのバラストの重さは少なくとも１ｋｇｆ以上かつ１２ｋｇｆ以下とする。ひとつの実施例としてバラストの重さは少なくとも４．５ｋｇｆとする。ひとつの実施例としてバラストの重さは少なくとも６ｋｇｆとする。ひとつの実施例として、バラストの重さは、少なくとも１０ｋｇｆとする。
【００２１】
実施例によっては、バラストシステムの重量材料の密度は少なくとも３０００ｋｇ／ｍ３以上でかつ１４０００ｋｇ／ｍ３以下とする。ひとつの実施例として、重量材料の密度は少なくとも４０００ｋｇ／ｍ３とする。ひとつの実施例として、重量材料の密度は少なくとも６０００ｋｇ／ｍ３とする。
【００２２】
本発明のひとつの実施例として、ウェーハ容器を浄化するためのシステムは、ドア枠と対向する背面パネルを有しこの背面パネルからドア枠までが天面パネルと底面パネルと２枚の対向する側面パネルでつながった外殻をもちドア枠が扉と密閉状態に係合した前面開口型ウェーハ容器を含んだものとし、外殻の底面パネルに少なくとも一つの浄化給気口と少なくとも一つの浄化排気口が形成する。少なくとも一つの浄化給気口と少なくとも一つの浄化排気口には浄化装置を機能的に連結する。前面開口型ウェーハ容器にはバラストを機能的に結合し、このバラストの重さは浄化装置が対応する所定の流量で運転している間にウェーハ容器の持ち上がりを防止できるような重さにあらかじめ設定する。浄化システムには、外殻の底面に取り付けられたキネマティック連結板と、キネマティック連結板に取り付けたバラストを含めることもできる。ひとつの実施例としてバラストは外殻の背面パネル寄りに配置する。ひとつの実施例として浄化装置は保管庫とする。ひとつの実施例としてバラストの重さはウェーハ容器にウェーハが１枚入っているときのウェーハ容器の持ち上がりを防止するのに十分な重さにあらかじめ設定しておく。
【００２３】
同様に、本発明の実施例として、浄化装置にウェーハ搬送容器を固定するための方法を開示する。この方法は以下の段階を含む。
・ウェーハ容器と併用するためのバラストを提供する過程。バラストの重さは所定の流量の浄化気体で作動する浄化装置にウェーハ容器を保持するのに適した所定の重さとする。
・有形の媒体に記した一組の指示を提供する過程。その一組の指示は、ウェーハ容器にバラストを装着する手順と、バラストを装着した後のウェーハ容器を浄化装置に機能的に連結する手順とを含む指示とする。
ひとつの実施例として、一組の指示中におけるウェーハ容器にバラストを装着する手順はさらにウェーハ容器のキネマティック連結板にバラストを装着する手順を含むものとする。この方法にはさらに以下の過程を含めることもできる。
・バラストを受け入れることができる構造とした交換用のキネマティック連結板を提供する過程。
・一組の指示を提供する過程で提供される一組の指示は、ウェーハ容器から既存のキネマティック連結板を取り外す手順と、交換用のキネマティック連結板にバラストを装着する手順と、ウェーハ容器に交換用のキネマティック連結板を取り付ける手順とを含む指示とする。
バラストを提供する過程で用いられるバラストの重さは、ウェーハ容器にウェーハが１枚収容されているときのウェーハ容器の持ち上がりを防止するのに十分な重さにあらかじめ設定しておくこともできる。
【００２４】
本発明の様々な実施例として、ドア枠と対向する背面パネルを有しこの背面パネルからドア枠までを天面パネルと底面パネルと２枚の対向する側面パネルとでつないだ外殻を備えドア枠にドアが密封状態で係合したウェーハ容器を開示する。外殻の天面パネルには、ある中心軸を中心としこの中心軸に対して垂直ロボット用フランジを機能的に結合することもできる。底面パネルにはキネマティック連結板を機能的に結合することもできる。キネマティック連結板の背面パネル寄りの位置にはバラストを機能的に結合する。キネマティック連結板には、バラストを受け入れられるような形状と寸法の受け部を少なくとも一つ設ける。ひとつの実施例として、バラストは、外周面を有する板状部と、この板状部から垂下する第１中核部とを備えたものとし、第１中核部は重量材料を含むとともにキネマティック連結板の少なくとも一つの受け部に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有するものとする。バラストには板状部から垂下する第２中核部をさらに設け、この第２中核部はキネマティック連結板に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有するものとすることもできる。ひとつの実施例として、バラストには、協働して第１主区画を形成する第１槽部と第１蓋部を有する第１ハウジング部と、重量材料を含む第１主区画内に配置された第１主重量体とを設け、第１ハウジング部はキネマティック連結板の少なくとも一つの受け部のうちの一つ目に挿入できるような形状と寸法の第１外表面を有するものとする。ウェーハ容器のバラストには、協働して第２主区画を形成する第２槽部と第２蓋部を有する第２ハウジング部と、第２主区画内に配置された第２主重量体とをさらに設け、第２ハウジング部はキネマティック連結板の少なくとも一つの受け部のうちの二つ目に挿入できるような形状と寸法の第２外表面を有するものとする。ひとつの実施例として、ウェーハ容器のバラストを追加することによりウェーハ容器の重心を中心軸から２０ｍｍ以内のところまで移動させるようにする。様々な実施例で、ウェーハ容器は４５０ｍｍのウェーハをある縦向きの軸を中心とし隙間を空けて積み重なった状態で保持できるように構成する。
【００２５】
本発明の種々の実施例として、前面開口型ウェーハ容器を安定化するための以下の過程を含む方法を開示する。
・第１事業者にバラストを提供する過程。
・第１事業者に有形の媒体に記した指示を提供する過程。その指示は、第１事業者からキネマティック連結板を含む前面開口型ウェーハ容器を受け取る手順と、ウェーハ容器のキネマティック連結板にバラストを結合する手順とを含む指示とする。
一組の指示中におけるキネマティック連結板にバラストを結合する手順は以下の手順で構成することもできる。
・ウェーハ容器の外殻からキネマティック連結板を取り外す手順。
・キネマティック連結板にバラストを装着する手順。
・バラストが装着されたキネマティック連結板をウェーハ容器の外殻に取り付ける手順。
指示にはさらに以下のものを含めることもできる。
・キネマティック連結板からバラストを取り外す手順。
・バラストを取り外した状態で容器を第１事業者に返送する手順。
【００２６】
本発明のいくつかの実施例では、加重ラベル板を収容部の背面外側に取り付けることもできる。この板は、文字による情報やバーコードなどの表示を有するポリマー製のポケットに収納して被覆してもよく、またＲＦＩＤタグとしてもよい。このような加重部材は、重心を加重板に向かって後方にずらす。
【００２７】
実施例によっては、バラスト部は、左右方向の中心に配置し、左右にウェーハ容器の幅の少なくとも５０％にわたる大きさとする。実施例によっては、バラスト部は、左右方向の中心に配置し、左右にウェーハ容器の幅の少なくとも６０％にわたる大きさとする。実施例によっては、バラスト部は、左右方向の中心に配置し、左右にウェーハ容器の幅の少なくとも６５％にわたる大きさとする。
【００２８】
本発明の特定の実施例では、バラスト部は金属でできた重量材料を含むものとし、さらにその金属の露出を防止するための被覆材を設ける。被覆材は、バラスト材料に被覆成型したポリマー被覆材であってもよいし、バラスト材料を例えば粉末コーティングなどによりポリマーでコーティングしてもよいし、被覆材を溶接で閉じたりＯリングシール等のガスケットを用いたりすることによってバラストを被覆材に封入してもよい。被覆材は外殻と一体形成しても外殻に固定してもよく、またキネマティック連結板と一体形成しても固定してもよく、あるいはそれらの間に挟んでもよい。
【００２９】
実施例によっては、ウェーハ容器はバラスト部を使う場合にも使わない場合にも使用できるような転換可能なものとすることもできる。実施例によっては、容器は例えば製造施設などの使用場所に出荷し、そこでは容器をキネマティック連結部によってマシンインターフェースに装着したりロボット用フランジで搬送したりする。使用場所では、ロボット用フランジによってマシンインターフェースに確実に装着する目的や安全に搬送する目的のためにバラスト部を装着することができる。いくつかの実施例において、容器は容易にバラスト部を受け入れることのできる構造とする。実施例によっては、バラストは容易に取り外しできるものとする。実施例によっては、このような装着と取り外しは工具を使わず、例えばばね式の留め具や手動のスライド接続部を使用して行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】図１Ａは本発明の実施例としての前面開口型ウェーハ容器の分解前面斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは本発明の実施例としての図１Ａの組立状態の前面開口型ウェーハ容器の後部下側からの斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは４５０ｍｍ多用途搬送容器（ＭＡＣ）の重心位置の目標領域の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは４５０ｍｍ前面開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）の重心位置の目標領域の概略図である。
【図３】図３は本発明の実施例としてのキネマティック連結板の部分的な後部下方からの斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施例としてのキネマティック連結板の部分的な前側上方からの斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施例としての固体バラストの底面斜視図である。
【図６】図６は本発明の実施例としてのリブ付き固体バラストの底面斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施例としての重い固体バラストの底面斜視図である。
【図８】図８は本発明の実施例としての重い固体バラストの上面斜視図である。
【図９】図９は本発明の実施例としてのキネマティック連結板に重い固体バラストを装着した組立品の部分的な平面図である。
【図１０】図１０は図９の組立品の複合断面図である。
【図１１Ａ−１１Ｄ】図１１Ａから図１１Ｄは本発明の実施例としてキネマティック連結板に重い固体バラストを装着する概略図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは本発明の実施例としての組立式バラストの分解前面斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは図１２Ａの組立式バラストの前面斜視図である。
【図１３】図１３は図１２Ｂの組立式バラストの前側下部の部分斜視図である。
【図１４】図１４は本発明の実施例として図１２Ｂの組立式バラストをキネマティック連結板に装着した状態の前面上部の部分斜視図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは本発明の実施例としての拡張型組立式バラストの分解前面斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは図１５Ａの拡張型組立式バラストの前面斜視図である。
【図１６】図１６は図１５Ｂの拡張型組立式バラストの前側下部の斜視図である。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態として二つ組の拡張型組立式バラストをキネマティック連結板に装着した状態の前面上部の部分斜視図である。
【図１８】図１８は図１５Ｂの拡張型組立式バラストの前面上部の斜視図であり、本発明の実施例としてのガスケットの細部を露出させるために蓋を取り除いている。
【図１９】図１９は図１８の部分的な断面図である。
【図２０】図２０は本発明の実施例としての図１５Ｂの拡張型組立式バラストのガスケットの近傍における部分的な拡大断面図である。
【図２１】図２１は本発明の実施例としてのバラストが装着されたキネマティック連結板の後部底面斜視図である。
【図２２】図２２は本発明の実施例としてのウェーハ容器にバラストを後付けするためのキットの概略図である。
【図２３】図２３は本発明の実施例としてのウェーハ容器を安定化するための供給方法のフローチャートである。
【図２４】図２４は本発明の実施例としてのバラストを外部の後部に取り付けたウェーハ容器の立面図である。
【図２５】図２５は本発明の実施例としての図２４の外部の後部に取り付けられたバラストの分解図である。
【図２６】図２６は本発明の実施例としての浄化装置に結合されたバラストウェーハ容器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
詳細な説明
図１では本発明の実施例としてバラスト３２付きの前面開口型ウェーハ容器３０を示している。前面開口型ウェーハ容器３０は、三つ組のキネマティック連結部４２を収容するための外殻部ないし収容部３４、取り外し可能なドア３６、ロボット用フランジ３８、キネマティック連結板４０を備える。外殻部３４は、ロボット用フランジ３８が取り付けられる天面パネル４４と、キネマティック連結板４０が取り付けられる底面パネル４６と、二枚の対向する側面パネル４８と、背面パネル５２と、取り外し可能なドア３６を機能的に着脱できるドア枠５４とを備え、このドア枠５４が出し入れ用の開口５６を形成する。様々な実施例において、バラスト３２はキネマティック連結板４０に連結する。ひとつの実施例として、バラスト３２はキネマティック連結板４０と外殻部３４の底面パネル４６との間に保持する（「挟む」）。
【００３２】
前面開口型ウェーハ容器３０は、複数のウェーハ５７を間隔を空けた状態で搬送できるように構成される。取り扱い時には、ウェーハ容器は、中心軸５８を中心とするロボット用フランジ３８で吊られる。それによって、ｚ座標軸が中心軸５８と一致し、ｘ座標軸が出し入れ用の開口５６と直交し後方５９に延び、ｙ座標軸がｘ座標軸とｚ座標軸に直交する直交座標系６０を定めることができる。いわゆる「直立姿勢」とは中心軸５８とｚ座標が実質的に直交する姿勢である。この特許出願に限って直交座標系６０の原点はキネマティック連結板４０内にあるものとする。
【００３３】
図２Ａと図２Ｂには、４５０ｍｍＭＡＣと４５０ｍｍのＦＯＵＰの重心位置の目標領域６１と６２を示す概略図をそれぞれ示している。目標領域６１はＳＥＭＩ  Ｅ１５９によって指定されており、目標領域６２はＳＥＭＩ  Ｅ１５８で規定されている。４５０ｍｍＭＡＣの場合の目標領域６１はｚ座標軸の前方６３（つまり「ｘ軸の負」の方向）側において、矩形領域６１ａに目標領域６１の先端部６１ｃに半円部６１ｂを加えた形状として規定されている。目標領域６１の最大長はｘ座標の前方側に３９ｍｍである。半円の半径は１７ｍｍであり、３４ｍｍの直径部分は矩形領域６１ａの幅ともなっている。
【００３４】
４５０ｍｍＦＯＵＰの場合の目標領域６２は、ｘ座標の前方６３側に１２ｍｍ進んだ点を中心とする円６２ａの一部として規定されている。円６２ａは半径１７ｍｍであり、この半径と１２ｍｍの中心位置とを組み合わせることで最大長さがｘ座標の前方側に２９ｍｍとなっている。
【００３５】
図３と図４では本発明の実施例としてキネマティック連結板４０の後部を示している。キネマティック連結板４０は、バラスト３２を受け入れるための少なくとも一つの受け部６４を含む。ひとつの実施例として、各受け部６４は、前面開口型ウェーハ容器３０が直立位置にある状態で上方６８に上端６９まで突き出した壁６６を備えたものとする。したがって各壁６６はキネマティック連結板４０と外殻部３４の底面パネル４６との間に延びる。各壁６６はキネマティック連結板４０に形成された開口部７０を少なくとも部分的に囲うもので、この開口部７０はキネマティック連結板４０に垂直な受け部軸７２を有する。壁６６には受け部軸７２側に面する内面７４とその反対側の外表面７６を形成することもできる。様々な実施例では、キネマティック連結板４０には撓むことのできる弾性突起や保持クリップ７８などの保持部位を１つ以上設ける。保持クリップ７８には開口部７０の上に横方向に（つまり受け部軸７２に向かう方向に）突き出し上向きかつ受け部軸７２側に面するテーパー面８２を有する戻り止め８０を設ける。バラスト３２は必要に応じて固定具を用いることによりキネマティック連結板４０または外殻３４の底面パネル４６に結合することもできる。様々な実施例では、キネマティック連結板４０はｘｚ平面に関して互いに鏡像関係の形状とした一対の受け部６４を設ける。
【００３６】
種々の実施例では、キネマティック連結板４０には上方６８に突き出す二次保持クリップ８４を一対で設けることもできる。二次保持クリップ８４のそれぞれには上向きのテーパー面８８を有する戻り止め８６を設けることもできる。キネマティック連結板４０は、キネマティック連結板４０の後方端部９２に近接する隔壁９０を設けることもできる。隔壁９０には、一対の開口部９４を形成することもできる。一対の開口部９４はそれぞれｘ軸に対して実質的に平行な対応する開口部軸９６を中心とする。各開口部９４は上縁９８を含む周縁９７によって形成される。ひとつの実施例として、開口部９４はｘｚ平面を挟んでそれぞれ等距離に配置する。ひとつの実施例として、二次保持クリップ８４は開口部９４付近に配置し、開口部９４を通して到達できるようにする。
【００３７】
図５から図１０では本発明の実施例としてバラスト３２の様々な形態を示している。ここではバラストを包括的に参照番号３２で総称し、個々の形態は参照番号３２の末尾に文字を付けて参照する（例えば３２ｂ）。
【００３８】
図５では固体バラスト３２ａを示している。固体バラスト３２ａは板状部１２２とそこから垂下する一対の中核部１２４とを設け、この中核部１２４にはキネマティック連結板４０の受け部６４内に装着できるような形状と寸法の外表面１２１を形成する。中核部１２４は板状部１２２の外周面１２３より内側に寄せ、ｘｙ平面内で中核部１２４よりも先へ突き出すフランジ部１２５を形成することもできる。ひとつの実施例として、固体バラスト３２ａには組立状態で板状部１２２の外周面１２３の後方端１２８から後方方向５９に突き出す一対の突起１２６を設ける。各突起１２６は上部表面１３０を有することが特徴である。固体バラスト３２ａにはさらにフランジ部１２５から垂下する複数の接触部位１３２を設けてもよく、これは中核部１２４の角に近接配置することができる。
【００３９】
図６ではリブ付き固体バラスト３２ｂを示している。リブ付き固体バラスト３２ｂは、同じ番号の参照番号で示している固体バラスト３２ａと、同じ属性の多くが含まれている。さらにリブ付き固体バラスト３２ｂには板状部１２２から垂下するリブ１３４を少なくとも一つ設ける。リブ１３４は先端縁１３６を有する。ひとつの実施例として、先端縁１３６には、組立状態で２つの中核部１２４の間に来るキネマティック連結部４２の裏側１３８（図４）に対応した凹凸を付けることもできる。
【００４０】
機能的に言うと、リブ１３４は、特定の製造法の場合の板状部１２２の反りを抑えることができる。鋳造法ではこのリブにより半固化状態と鋳造後状態の両方で反りを抑えることができる。ひとつの実施例として、凹凸のある先端縁１３６は、接触または他のキネマティック連結部４２に影響を与えることなくリブ固体バラスト３２ｂを配置できるようにする。別の実施例（図示せず）として、凹凸のある先端縁でキネマティック連結部４２の支持を部分的に負担させることもできる。
【００４１】
図７から図１０では重い固体バラスト３２ｃを示しているが、これには固体バラスト３２ａと３２ｂと同じ属性が多く含まれているため、同じ数字を含む参照番号で示している。また、重い固体バラスト３２ｃの様々な態様を重い固体バラスト部３２ａ、３２ｂに組み込むこともできることは当業者ならば認識できるであろう。重い固体バラスト３２ｃの意義は嵩を増量することによってバラスト３２から得られる重さを増すことである。したがって、リブ１３４や突出部１２６など、重い固体バラスト３２ｃの様々な要素は厚みを増している。重い固体バラスト３２ｃとして図示している実施例では、「複数のリブ」１３４が非常に厚いため一つに繋がっている（つまり隙間がない）。
【００４２】
種々の実施例では、重い固体バラスト３２ｃとして図８に示しているように、バラスト３２にクリップ係合部１５２を設ける。各クリップ係合部１５２には導入構造１５４と掛かり面１５６を設けることもできる。図示している実施例では、クリップ係合部１５２は、保持クリップ７８と係合するため中核部１２４の前面１５８に配置されている。
【００４３】
図９と図１０ではキネマティック連結板４０の受け部６４の一方に固定された重い固体バラスト３２ｃの複合断面図１７０を示している。この複合断面図１７０は、第１の断面１７２で保持クリップ７８とクリップ係合部１５２の断面を示し、第２の断面１７４で接触部位１３２の一つの断面を示し、第３の断面１７６で突出部１２６と隔壁９０の一つの断面を示している。
【００４４】
複合断面図１７０では、保持クリップ７８の戻り止め８０がクリップ係合部１５２の掛かり面１５６に係合している。接触部位１３２はちょうど壁６６の上端６９の位置に合わせられている。突起１２６は開口部９４に差し込まれその上面１３０が開口部９４の周縁９７の上縁９８と接触している。
【００４５】
こうして重い固体バラスト３２ｃは、保持クリップ７８が掛かり面１５６に及ぼす下向きの力ＦＤ１と、開口部９４の周縁９７の上縁９８が突起１２６の上面１３０に及ぼす下向きの力ＦＤ２によって受け部６４内に保持される。重い固体バラスト３２ｃの接触部位１３２には壁６６の上端６９によって及ぼされる上向きの反力ＦＵが作用する。
【００４６】
図１１Ａから図１１Ｄでは本発明の実施例として重い固体バラスト３２ｃの装着を模式的に示している。破線は図９と図１０の第１、第２、第３の断面１７２、１７４、１７６の区分を表す。明確化のため具体的な構造の詳細は削除または変更している。装着を行うには、まず重い固体バラスト３２ｃの突起１２６を横向きに対して（つまりｘｙ平面に対して）傾斜角θを成す向きで開口部９４から入れ、各中核部１２４の後面１８２が受け部６４の壁６６に接する状態か接しそうな状態にする（図１１Ａ）。
【００４７】
次に中核部１２４の前端１８４を挿入力ＦＩでもって受け部６４内に押し入れていき、重い固体バラスト３２ｃを横向き（つまり板状部１２２がｘｙ平面と実質平行になる向き）となる方向に向かって回転させる。こうして重い固体バラスト３２ｃを回転させていくと突起１２６が開口部９４の周縁９７の上縁９８に当たり、各中核部１２４の後面１８２が受け部６４の壁６６に押し当てられる。また、中核部１２４の下部前方の角１８６が保持クリップ７８の戻り止め８０のテーパー面８２に当たり、保持クリップ７８を受け部軸７２から遠ざかる方向に曲げる（図１１Ｂ）。挿入力ＦＩを加え続けていくと導入構造１５４は戻り止め８０の表面をすべり、その間、突起１２６は開口部９４の周縁９７の上縁９８と当たったままであり、中核部１２４の後方面１８２は壁６６に対して受け部６４に押し当てられたままであり、保持クリップ７８は受け部軸７２（図１１Ｃ）から離れる方向に曲がったままである。
【００４８】
導入構造１５４を戻り止め８０の奥まで滑らせていくと、戻り止め８０がクリップ係合部１５２の掛かり面１５６の位置に来て、保持クリップ７８が定位置にスナップ嵌合する。重い固体バラスト３２ｃと受け部６４と隔壁９０の大きさは、保持クリップ７８がちょうどクリップ係合部１５２の位置に来たときに、接触部位１３２がちょうど壁６６の上端６９の位置に来るとともに、突起１２６の上側表面１３０がちょうど開口部９４の周縁９７の上縁９８の位置に来るような大きさに形成する（図１１Ｄ）。
【００４９】
受け部６４から重い固体バラスト３２ｃを取り外すには、基本的に図１１Ｄ、１１Ａの逆の手順で、戻り止め８０を係合部１５２の掛かり面１５６から外し、重い固体バラスト３２ｃを回転させて受け部６４から取り出す。保持クリップ７８の離脱は、例えば、作業を容易にするための工具（図示せず）を戻り止め８０と中核部１２４の前面１５８のテーパー面８２との間に差し込んでこじ開ける作業により行うことができる。
【００５０】
図９から図１１Ｄには重い固体バラスト３２ｃを示すとともにこれと関連付けて重い固体バラスト３２ｃについて述べたが、固体バラスト３２ａ、３２ｃなど、係合部１５２と突起１２６を有する任意の他のバラスト３２にも同じ特徴と考え方を適用することができることに留意されたい。
【００５１】
固体バラスト部３２ａ〜３２ｃは重量材料１７８から形成し、その重量材料はステンレス鋼、亜鉛または亜鉛系合金、鉛、粉末金属などの金属材料からなるものとすることができる。重量材料１７８は、インベストメント鋳造、金属射出成形、砂型鋳造、粉末冶金、鍛造を含む様々な方法によって形成することができ、目的の公差を達成するために必要に応じてバラストを機械加工することもできる。
【００５２】
実施例によっては、固体バラスト３２ａ〜３２ｃは、半導体ウェーハ容器に通常使用されている種々のポリマーなどの不活性物質でコーティングする。ひとつの実施例として、コーティングは粉体塗装法によって行う。コーティングを選択する際に考慮すべき事項には、固体材料に対する接着性（例えばステンレス鋼への接着性）、耐食性、耐摩耗性、非濡れ性／疎水性、ビルド厚さの低さと再現性、部品に完全に被覆する能力（つまりフィクスチャポイントがないこと）などがある。ステンレス鋼の望ましい特性を有するコーティングの例としては、ＥＮＤＵＲＡ  ２０２Ｐ  ニッケル母材を浸漬してフルオロポリマー製の外殻を付与したもの、ＥＮＤＵＲＡ  ３１１  Ｍ  ＰＦＡ、ＩＭＰＲＥＧＬＯＮ  Ｔ−６０  ＰＦＡ、オリオン・インダストリーズ社のＥＴＦＥ（ＴＥＦＺＥＬ）、オリオン・インダストリーズ社のＥＣＴＦＥ（ＨＡＬＡＲ）、ＰＡＲＹＬＥＮＥ  ＨＴ  コンフォーマルコーティング、Ｅ−ＣＯＡＴが挙げられる。
【００５３】
図１２Ａから図１４では本発明の実施例として組立式バラスト３２ｄを示している。組立式バラスト３２ｄが、それぞれが重量材料１７８から形成された主重量体２０４を含むハウジング部２０２の対を含む。重量材料１７８は、固体バラスト３２ａ〜３２ｃに利用する上記の材料のいずれかを含むことができる。また、被覆したハウジング部２０２を使用するのであれば、これらの材料は、球状、ペレット状、ショット状など、粒状の形をとることもできる。
【００５４】
ひとつの実施例として、キネマティック連結部４２の裏面１３８に対応する外形を有する架橋構造２０６で２つのハウジング部２０２を接続する。各ハウジング部２０２には、協働して主区画２１５を形成する槽部２１２と蓋部２１４が設けられる。ひとつの実施例として、槽部２１２と蓋部２１４の間の隙間にはガスケット２１６を配置する。各ハウジング部２０２の外側２１８は、固体バラスト３２ａ〜３２ｃと同じ態様と構成要素の多くを持つことができ、同じ番号を含む符号（例えばフランジ部１２５、接触部位１３２、クリップ係合部１５２とこれに伴う導入面１５４、掛かり面１５６など）で示している。
【００５５】
図１５Ａから図１７では本発明の実施例として拡張型組立式バラスト３２ｅを示している。拡張型組立式バラスト３２ｅには、同じ数字の参照番号で示した組立式バラスト３２ｄと同じ態様と部材が多く含まれている。拡張型組立式バラスト３２ｅは拡張ハウジング２２０を備えている。槽部２１２と主重量体２０４に加えて、拡張型組立式バラスト３２ｅは、各拡張型組立式バラスト３２ｅの拡張ハウジング２２０は二次重量体２２４を少なくとも一つ収容できる補助区画２２２が形成された補助槽部２２１を備えている。二次重量体は重量材料１７８から形成することができる。さらに拡張型組立式バラスト３２ｅには、主区画２１５と補助区画２２２の両方を形成できるよう、組立式バラスト３２ｄの蓋部２１４とガスケット２１６よりも大きな蓋部２２８とガスケット２３２を設ける。ひとつの実施例として、補助区画２２２は組立状態としたときにキネマティック連結部４２に被さるような構造とすることもできる。なお、図示している実施例では、補助区画２２２に２個の二次重量体２２４Ａ、２２４Ｂを収容している。
【００５６】
拡張型組立式バラスト３２ｅの区画２１５、２２２は必ずしも両方に重量体を収容する必要はない。重量体の選択と組み合わせは個々の安定化要件に従うことができる。例えば、拡張型組立式バラスト３２ｅは主重量体２０４のみと二次重量体２２４Ａ、２２４Ｂのいずれか一方のみを含める場合がある。別の組立品としては、二次重量体２２４Ａ、２２４Ｂのみを封入し主区画２１５は空のままにしておくなどである。このように、拡張型組立式バラスト３２ｅはバラストを組み立てるためのモジュール式の土台となる。
【００５７】
拡張型組立式バラスト３２ｅには、下向きの導入テーパー面２３８を有する突出部２３６を有する二次クリップ係合部２３４を設けることもできる。ひとつの実施例として、二次クリップ係合部２３４は、拡張型組立式バラスト部３２ｅの後面２４４に（例えば図示している通り補助槽部２２１に）形成された凹部２４２内に配置する。この凹部２４２内には拡張型組立式バラスト３２ｅの上側、底側、後側の少なくとも一方向から到達することができる。
【００５８】
ひとつの実施例として、組立式バラスト３２ｄ、３２ｅは、装着後の組立式バラスト３２ｅとして図１７に示しているように、互いに連結しないようにする（つまり架橋構造なし）。したがって、図示している実施例では、ツインの組立式バラスト３２ｅがあり、それぞれｘｚ平面に関して互いの鏡像である。
【００５９】
装着する際には、拡張型組立式バラスト３２ｅを受け部６４の上で受け部の軸７２に位置合わせし、受け部６４内に相補的に挿入できるような向きにする。次に、拡張型組立式バラスト３２ｅを受け部６４に挿入し、受け部の軸７２に沿って下方に押し込む。拡張型組立式バラスト部３２ｅを下方に進めていくと、クリップ係合部１５２の導入構造１５４が保持クリップ７８のテーパー面８２に、二次クリップ係合部２３４の導入テーパー面２３８が二次保持クリップ８４のテーパー面８８に、それぞれ接触する。テーパー面８２、８４は各導入面１５４、２３８の表面を滑り、定位置にスナップ嵌合することで拡張型組立式バラスト３２ｅが受け部６４内に固定される。
【００６０】
ひとつの実施例として二つの保持クリップ７８、８４は互いに直交させる。同様にそれぞれの係合部１５２、２３４も互いに直交させる。このように構成すれば、ロック動作が機能すると拡張型組立式バラスト３２ｅをｘ方向とｙ方向の両方について積極的に保持できる。つまり、保持クリップ７８、８４は拡張型組立式バラスト３２ｅが受け部６４内に配置されたときに撓んだ状態になるように構成することで、保持クリップ７８が係合部１５２に対して（ｘ軸に平行な）後方向に力を加え、二次保持クリップ８４が二次係合部２３４に対して（ｙ軸に平行な）横方向に力を加え、この両方の力が受け部６４の壁６６の部分によって対抗されるようにすることができる。
【００６１】
図１８から図２０では本発明の実施例として拡張型組立式バラスト３２ｅのガスケット２３２の詳細を示している。図面とこれに付随する議論は展開組立式バラスト３２ｅのガスケット２３２についてのものを提示しているが、同じ原理は組立式バラスト３２ｄにも適用できる。ガスケットには内側に突き出た凸片部２５２を複数設けることもできる。槽部２１２、２２１を囲むハウジング２２０の枠２５４には、凸片部２５２に形状と配置を対応させた切欠き２５６を複数形成することができる。ひとつの実施例として、枠２５４の上向き面２５９には内部エネルギー集束部２５７となる三角形断面の隆起部を配置することもできる。さらに実施例によっては、特定の凸片部２５２から重量体２０４、２２４とハウジング２２０との間に下方へ突き出すシム部２５８を設けることもできる。
【００６２】
ガスケット２３２は、蓋部２２８と槽部２１２との間に形成したグランド２６２に収めることもできる。ひとつの実施例として、グランド２６２は背面角２６４を形成しており、内周縁２６６よりもハウジング部２２０の外表面２１８のところが狭くなっている（図２０）。蓋部２２８は超音波溶接などの接合方法で槽部２１２に取り付けることができる。
【００６３】
機能的に言えば、拡張型組立式バラスト３２ｅのガスケット２３２によって重量体２０４、２２４が周囲から分離され、洗浄サイクルの間に溶液がハウジング部２０２、２２０に入るのを防ぐことができる。内部エネルギー集束部２５７により、超音波溶接の作業中に溶接のバリの生成がまとまるため、バリは区画２１５、２２２の中か、内部エネルギー集束部２５７とガスケット２３２のところにできた溶接部との間に捕捉される。凸片部２５２は組み立ての際に切欠き２５６と噛み合ってガスケット２３２の位置決めの補助となる。シム部２５８は、重量体２０４、２２４とハウジング２２０との間の公差間隙を埋め、がたつきを防止ないし抑制することができる。グランド２６２の背面角２６４は、ガスケット２３２の外側への膨らみを防止ないし抑制する圧縮下のガスケット２３２の流れの緩和を提供しながら、ガスケット２３２がハウジング２２０の外部２１８のところで密封状態で圧縮されることを確実にする。
【００６４】
組立式バラスト３２ｄ、３２ｅについて、ハウジング部２０２、２２０はポリカーボネート、ナイロン、フルオロポリマーなどの従来のポリマーから形成することができる。上で収容部２０２、２２０について説明した外装２１８の様々な特徴と態様を提供するための製造法としては、例えば射出成形法が挙げられる。重量体２０４、２２４は、ウォータージェット、ワイヤ放電加工（ＥＤＭ）、粉末冶金を含む種々の方法での製造を容易にするために、単純な二次元形状（つまりｘｙ平面内に輪郭形状があってｚ方向に均一な厚さであるもの）とすることができる。ハウジング部２０２、２２０の区画２１５はこういった単純な二次元形状に適合する構造とすることができる。
【００６５】
図２１と表１では本発明の実施例についての様々なバラスト３２の予測効果を提示している。解析モデルを開発し、完全に組み上がった４５０ｍｍ多用途搬送容器（ＭＡＣ）と完全に組み上がった４５０ｍｍ前面開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）について、空の状態（つまりウェーハ容器３０にウェーハが入っていない状態）と満載の状態（つまりウェーハ容器にウェーハ５７の完全補完が入っている状態）の両方で、バラスト３２の様々な構成が重心に及ぼす効果を測定した。モデルとした完全に組み上がったＭＡＣとＦＯＵＰは、ドア枠５４に取り外し可能なドア３６を取り付けたものである。この分析では、各バラスト３２は、中心軸５８からＸ軸に平行な距離Ｌだけ離れた位置にある直線２７２を中心とする重さＷを有することを特徴とした。重さＷは標準重力の下での質量１キログラムの重さとして定義されるｋｇｆの単位で表す。
【００６６】
空状態と満載状態の２個の搬送容器について得られる重心位置は、中心軸５８からｘ軸に平行な方向の位置ΔＸがその特徴となる。ステンレス鋼鋳物３０４を様々なバラスト３２のための重量材料１７８のモデルとした。また、金属粉末３１６ステンレス鋼を拡張型組立式バラスト３２ｅのモデルとした。ここで、重さＷは、重量材料１７８の他にバラスト３２の一部である任意の他の構造（例えば組立式バラスト３２ｄ、３２ｅの場合はハウジング部２０２、２２０を構成するポリマー材料）を含む安定化構造全体の重さである。拡張型組立式バラスト３２ｅの実施例では、重さＷに二つ組構成の組立式バラスト（つまり各受け部６４に一個ずつ入った二個のバラスト３２ｅ）が含まれることに留意されたい。
【表１】
2016522586.tif 000003
【００６７】
比較のために、モデルとしたＭＡＣ組立品とＦＯＵＰ組立品は、空の状態と満載の状態の両方についてバラスト３２を付けずに分析し、バラスト補償なしでの重心のベースライン位置ΔＸを評価した。表１に示した結果によれば、Ｗ＝０の場合は完全に組み上がったＦＯＵＰは常にＳＥＭＩ  Ｅ１５８でΔＸの限界値２９ｍｍの範囲外であり、満載した状態では完全に組み上がったＭＡＣはＳＥＭＩ  Ｅ１５９でΔＸの許容値３９ｍｍの範囲外であることを示している。
【００６８】
表１に示した結果は、分析のモデルとしたバラストの実施例のいずれかを装着すれば、完全に組み上がったＦＯＵＰとＭＡＣがＳＥＭＩ規格に準拠することを示している。
【００６９】
図２２では本発明の実施例として後付けキット２８０を示している。この実施例では、本願に図示・説明している様々なバラスト３２の１つ以上を、既存のウェーハ容器３０に後付けするための後付けキット２８０に含めることができる。ひとつの実施例として、既存のウェーハ容器３０にバラスト３２を収容するための付属品を備え付けておき（例えば保持クリップ７８を有する受け部６４を備えたキネマティック連結板４０）、バラスト３２はすぐに装着を行えるよう必要に応じてまたは後で調達する。また必要に応じて、バラスト３２を保持できるようにするための上述の様々な構造的特徴を備えたキネマティック連結板４０を後付けキット２８０に含めておき、このキネマティック連結板４０を既存のキネマティック連結板に代わってウェーハ容器３０に結合することによって後付けを実行できるように構成することもできる。また後付けキット２８０には、ウェーハ容器３０にキネマティック連結板４０やバラスト３２を装着するための本願で説明した方法を全体または一部として含む指示書２８２を含めておくこともできる。
【００７０】
バラスト３２とウェーハ容器３０を後付けする際には、例えばウェーハ容器３０にキネマティック連結板４０を取り付けている留め具を緩めて取り外したり、キネマティック連結板４０をこじ開けてウェーハ搬送容器３０の底面パネル４６に配置された摩擦連結部から外したりすることによって、キネマティック連結板４０をウェーハ容器３０から取り外す。次に、どのような実施例を利用するかにもよるが、例えば図１１Ａから図１１Ｄに付随して説明した方法や図１５から図１７に付随して説明した方法でバラスト３２をキネマティック連結板３０に装着する。次に、バラスト３２が装着された状態でキネマティック連結板４０をウェーハ搬送容器３０の底面パネル４６に取り付けることによって、ウェーハ容器３０の底面パネル４６との間にバラスト３２が「挟まれる」ようにする。
【００７１】
図２３では本発明の実施例として安定化するための供給方法２９０をフローチャートで示している。供給方法２９０は、出荷側（つまりウェーハ５７を製造するなどして提供して供給し、ウェーハ容器３０で出荷する事業者）と受け取り側（つまり出荷側からウェーハ容器３０とその中のウェーハ５７を受け取る事業者）が関わる。方法２９０は、二つの部分的な方法２９０Ａ、２９０Ｂに分割できる。部分的な方法２９０Ａは出荷側で行うためものであり、部分的な方法２９０Ｂは受け取り側で行うためのものである。
【００７２】
部分的な方法２９０Ａについて、出荷側はウェーハ５７を含むウェーハ容器３０をバラスト３２なしで受け取り側に出荷する（段階２９３）。場合によっては、出荷側が自分達の内部で処理する目的でウェーハ容器３０に第１バラスト３２を装着し（段階２９１）、出荷前にそれをウェーハ容器３０から取り外す（段階２９２）こともできるということに留意されたい。
【００７３】
部分的な方法２９０Ｂについて、受け取り側は出荷側からウェーハ容器３０とウェーハ５７とを受け取り（段階２９４）、その後のウェーハ５７の取り扱いと加工のためにウェーハ容器３０に第２バラスト３２を装着する（段階２９６）。ひとつの実施例として、受け取り側は第２バラスト３２を取り外し（段階２９８）、バラスト３２なしで出荷側にウェーハ容器３０を返送する（段階２９９）こともできる。
【００７４】
別の実施例として、キネマティック連結板４０とバラスト３２をユニットとして提供する。この実施例では、ウェーハ容器３０はバラスト３２なしで出荷する。受け取り側はその後キネマティック連結板４０を取り外し、ユニットとして供給、バラスト３２を含むキネマティック連結板４０に置き換える。別の実施例では、ウェーハ容器３０の外殻３４はキネマティック連結板４０なしで出荷し、受け取り側でキネマティック連結板４０をバラスト３２とともに装着する。
【００７５】
機能的に見ると、受け取り側で使用するためのバラスト３２を提供すれば、ウェーハ容器３０をバラスト３２なしで出荷することにより輸送コストを削減できる。また、バラスト３２に加わった重さのせいで輸送中に発生しうる衝撃によって容器が損傷する可能性が抑えられる。バラスト３２は受け取り側で保管しておき別のウェーハ容器３０に利用することによって、倉庫内に必要なバラスト３２の数を減らし、コストをさらに削減することもできる。
【００７６】
図２４と図２５では本発明の実施例として外部に取り付けられたバラスト３００を示している。外部に取り付けられたバラスト３００は、重心ＣＯＧを適用可能なＳＥＭＩ規格の仕様の範囲内にずらすことができるようなものを選択し、寸法を決める。バラスト部３００は、図示しているようにカードやＲＦＩＤ板の形態の付属品３５０の一部とすることもできる。概してバラスト３００の部分はバラスト材料３５２を半導体ウェーハ容器に通常使用される種々のポリマーなどの不活性物質で被覆して構成する。被覆材は従来の手段で施される粉末コーティングとしてもよく、あるいはＯリング３７０で密封される蓋３６２を備えた被覆材３６０でバラスト材料３５２を密封状態に封入することもできる。付属品３５０の一部としてＲＦＩＤカプセル３６６をブラケット３６８に取り付けることもできる。付属品３５０には容器やその内容物に関する情報が印刷されたＩＤ板３７２を含めることもできる。
【００７７】
図２６では本発明の実施例としてウェーハ容器３０を浄化装置４０２に固定するための加重システム４００を示している。ウェーハ容器３０は少なくとも一つの浄化給気口４０４と少なくとも一つの浄化排気口４０６を含むものであり、それぞれ外殻３４の底面パネル４６を突き抜けて浄化装置４０２と結合している。浄化装置４０２は、キネマティック連結板４０を介してウェーハ容器３０と連結するキネマティック連結ピン４１２と浄化口連結部４１４を備えている。ひとつの実施例として浄化装置は保管庫（ストッカー）とする。保管庫は通常、補助的な押さえ具を備えていない。ウェーハ容器３０は、中心軸５８からの距離ΔＸで重心ＣＯＧの中心を有することを特徴とする。ウェーハ容器３０は、また、本願で図示・説明しているようなバラスト３２を含むこともできる。
【００７８】
動作時には、ウェーハ容器３０を浄化装置４０２に取り付け、キネマティック連結ピン４１２がキネマティック連結部４２と連結して、浄化口連結部４１４が浄化口４０４、４０６に接続されてウェーハ容器３０内を経由する浄化気流４１６の経路が出来るようにする。流れ始める前（流量ゼロの状態）では、キネマティック連結ピン４１２と浄化口連結４１４の連結箇所でウェーハ容器３０に反力ＦＲが作用している。流量ゼロの状態の場合の反力ＦＲはすべて正であり（つまりウェーハ容器３０と浄化装置４０２の接触状態を維持するように作用し）、ウェーハ容器３０の重さＷＣとバラスト３２の重さＷに対抗している。
【００７９】
浄化気流４１６はウェーハ容器の持ち上げ力を発生することが知られている。この持ち上げ力は主として浄化給気口４０４の箇所で発生するが、特定の浄化システムでは浄化排気口４０６の箇所でも副次的に持ち上げ力が生じることが知られている。浄化気流４１６によって生じる持ち上げ力は流量に比例するが、ウェーハ容器３０の浄化結合部にも多少依存する。流量と持ち上げ力を関連付ける情報は、通常、ウェーハ搬送容器の供給業者から入手することができる。
【００８０】
特定の状況では、浄化気流４１６から生じる持ち上げ力によって、一つ以上のキネマティック連結ピン４１２の箇所で反力ＦＲが負になることがある。一部の浄化装置４０２は負の反力ＦＲに対抗するためにクランプフックなどの補助的な押さえ具を備えている。しかし、保管庫など他のほとんどの装置には補助的な押さえ具が設けられていない。また、保管庫は、他の加工設備と比べて小さい半径Ｒの部分にキネマティック連結ピン４１２が設けられている傾向があるため、持ち上げ力が小さくても（つまり浄化気流４１６の流量が小さくても）負の反力ＦＲが生じる。
【００８１】
ひとつの実施例として、バラスト３２の大きさは、余分な持ち上げ力を発生しうるウェーハ容器３０の持ち上がりに対抗するような大きさにすることができる。持ち上がりに対抗するためのバラスト３２の重さ条件は、多くの場合ＳＥＭＩ規格の範囲内に重心をもってくるための重さ条件をかなり上回っていることに留意したい。モデル化した中心軸５８から１７１ｍｍの距離Ｌに位置するバラスト３２ａ、３２ｅ（図２１に付随して議論し表１にまとめている）を検討する。ＦＯＵＰ実施例を２９ｍｍ要件のΔＸ内に収めるためにバラスト３２ａ、３２ｅに必要となる最小の重さＷの計算値は約１．２ｋｇｆである。しかし、中心軸５８からキネマティック連結ピン４１２の中心までの半径Ｒが（保管庫では典型的な）公称１４５ｍｍである場合、公称値毎分１００リットル（ＬＰＭ）の浄化気流４１６に対抗するには、ウェーハ搬送容器に少ししか入っていない（つまりウェーハが１枚しか入っていない）と仮定すると、バラスト３２ａ、３２ｅに必要な重さＷは約２．４ｋｇｆにすればよいと前もって決定できる。これは重心を指定された制限内にずらすために最小限必要な重さＷの丸２倍である。
【００８２】
このように、本願で開示しているバラスト３２、３００を加重システム４００で利用すれば、補助的な押さえ具を使う必要なくウェーハ容器を浄化装置に固定することができる。バラスト３２の装着は、前述の後付けキット２８０を用いて行うことができる。ひとつの実施例として、ウェーハ容器の持ち上がりを防止するのに十分なバラスト３２の重さＷと浄化装置の浄化気流４１６のための動作に対応する流量との間の相関をあらかじめ定めておき、例えば図や式の形で提供することもできる。ひとつの実施例として、所定の重さＷと流量との関係は、空ないしほぼ空のウェーハ容器３０（例えばウェーハが１枚入ったウェーハ容器）に基づいて定める。ひとつの実施例として、作動時の対応する流量に対応する所定のバラスト３２の重さＷのバラスト３２を後付けキット２８０の一部として提供することもできる。
【００８３】
以上で触れた次の文献は、その全体を本願に参照により援用する。山岸らの米国特許出願公開第２０１３／００３２５０９号、本出願の権利者が共同で権利を有するバーンズらのＷＯ２０１１／０７２２６０、ＳＥＭＩ  Ｅ１５９−０９１２、ＳＥＭＩ  Ｅ１５８−０９１２。参照による援用は、本願に明示的に開示に反する主題を援用しないように限定する。また、上記文献の参照による援用は、文献に含まれる特許請求の範囲を本願に参照により援用しないように限定する。さらに、上記文献の参照による援用は、本願に明示的に述べられない限り、文献に記載されている定義は本願に参照により援用しないように限定する。
【００８４】
以上の議論では便宜上「上」「下」「前」「後」「側方」「横」「縦」などの相対的な用語を使用している。他に指定があったり容易に推測できたりしない限り、これらの用語はあらゆる状況において文字通りの意味ではなく、（以前に定義した）「直立」姿勢の状態におけるウェーハ容器３０の記述であると解釈すべきである。これらの方向と向きに関する記述用語は直交座標系６０と次のような大まかな関係があることに留意されたい。「上」はｚ座標の正方向に対応する方向、「下」はｚ座標軸の負方向に対応する方向、「後」はｘ座標の正方向に対応する方向、「前」はｘ座標軸の負方向に対応する方向、「側方」は凡そｙ座標軸に沿って延びる方向、「横」はｘ座標軸とｙ座標軸で規定される平面に対応する方向、そして「縦」は凡そｚ座標に沿って延びる方向である。
【００８５】
本願で開示している付加的な図面および方法の各々は、製造および使用するための改良された装置と方法を提供すること、または他の特徴および方法と組み合わせて、別々に使用することもできる。したがって、本願に開示している特徴および方法の組み合わせは、その最も広い意味で、本発明を実施する必要がなく、代わりに、特に代表的な好ましい実施例を説明するためだけに開示している。
【００８６】
本開示内容を読めば実施例の様々な変形例は当業者にとって明らかであろう。例えば、関連する技術分野の当業者ならば、種々の実施例のために説明された様々な特徴を適宜組み合わせたり、解体して他の特徴と組み替えたり、単独で用いたり、異なる組合せで用いたりすることができることは認識できるであろう。同様に、以上に述べたの種々の特徴はすべて例示的な実施例であり、本発明の範囲や要旨の限定と見なすべきではない。
【００８７】
関連する技術分野の当業者は、上記の個々の実施例で説明した特徴よりも少ない特徴を含む様々な実施例を認識できるであろう。本願で説明した実施例は、様々な特徴のあらゆる組み合わせ方を網羅的に提示していることを意味しない。したがって、実施例は特徴の互いに排他的な組み合わせではなく、当業者であれば理解しているはずだが、特許請求の範囲には異なる個々の実施例から選択した異なる個々の特徴の組み合わせを含めることもできる。
【００８８】
本願に含まれる「実施例」「開示」「本発明」「発明の実施例」「開示した実施例」などへの言及は、この特許出願の明細書（特許請求の範囲を含む文章と図面）を指すものであり、従来技術であることを自認するものではない。
【００８９】
特許請求の範囲を解釈するにあたり、各請求項に「工程（step）」「手段（means）」という特定の用語が明確に記載されていない限り米国特許法第１１２条（ｆ）の規定を適用しないことを意図している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2016522586.tif 000017
【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
2016522586.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
2016522586.tif 000023
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2016522586.tif 000028
【図１９】
2016522586.tif 000029
【図２０】
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【図２１】
2016522586.tif 000031
【図２２】
2016522586.tif 000032
【図２３】
2016522586.tif 000033
【図２４】
2016522586.tif 000034
【図２５】
2016522586.tif 000035
【図２６】
2016522586.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月22日(2016.2.22)
【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】請求項５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５４】
請求項５１のシステムであって、浄化装置が保管庫であることを特徴とするもの。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2016522586.tif 000037
【図１Ｂ】
2016522586.tif 000038
【図２Ａ】
2016522586.tif 000039
【図２Ｂ】
2016522586.tif 000040
【図３】
2016522586.tif 000041
【図４】
2016522586.tif 000042
【図５】
2016522586.tif 000043
【図６】
2016522586.tif 000044
【図７】
2016522586.tif 000045
【図８】
2016522586.tif 000046
【図９】
2016522586.tif 000047
【図１０】
2016522586.tif 000048
【図１１Ａ】
2016522586.tif 000049
【図１１Ｂ】
2016522586.tif 000050
【図１１Ｃ】
2016522586.tif 000051
【図１１Ｄ】
2016522586.tif 000052
【図１２Ａ】
2016522586.tif 000053
【図１２Ｂ】
2016522586.tif 000054
【図１３】
2016522586.tif 000055
【図１４】
2016522586.tif 000056
【図１５Ａ】
2016522586.tif 000057
【図１５Ｂ】
2016522586.tif 000058
【図１６】
2016522586.tif 000059
【図１７】
2016522586.tif 000060
【図１８】
2016522586.tif 000061
【図１９】
2016522586.tif 000062
【図２０】
2016522586.tif 000063
【図２１】
2016522586.tif 000064
【図２２】
2016522586.tif 000065
【図２３】
2016522586.tif 000066
【図２４】
2016522586.tif 000067
【図２５】
2016522586.tif 000068
【図２６】
2016522586.tif 000069
【国際調査報告】
2016522586.tif 000070
2016522586.tif 000071