DE69635780T2

DE69635780T2 - Polsterung für einen waferbehälter

Info

Publication number: DE69635780T2
Application number: DE69635780T
Authority: DE
Inventors: L. David Plymouth NYSETH
Original assignee: Entegris Inc
Current assignee: Entegris Inc
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: CN1163675A; JP3370680B2; DE69635780D1; WO1996039711A1; TW328294U; KR100254327B1; KR970705172A; CN1084049C; EP0774161A1; EP0774161B1; JPH10500538A; US5816410A; JP2003133406A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Behälter und Verpackungen zum Versenden von Halbleiter-Wafern und ähnlichen Objekten.
Halbleiter-Wafer unterliegen bei ihrer Verarbeitung zahlreichen Schritten. Die Wafer werden verschiedenen Verarbeitungsschritten in verschiedenen Maschinen und an verschiedenen Orten unterzogen. Die Wafer müssen von Ort zu Ort transportiert und über eine Zeitdauer gelagert werden, um die notwendige Verarbeitung zu ermöglichen. Bislang sind eine Anzahl von Arten von Transport- und Versandvorrichtungen zum Befördern, Lagern und Versenden von Wafern bekannt geworden.
Eine Hauptkomponente von Versandvorrichtungen sind Mittel zum Puffern der Wafer, um sie vor physikalischer Beschädigung durch einen Stoß, eine Erschütterung, Abrieb oder dergleichen zu schützen. Bislang sind solche Versandbehälter und Dämpfungsmittel, wie sie in den US-Patenten 4.043.451, 4.171.740, 4.248.346, 4.555.024, 4.574.950, 4.557.382, 4.718.549, 4.966.284, 5.253.755, 5.255.797 und 5.273.159 offenbart sind, bekannt geworden. Diese Versand- und Transportvorrichtungen verwenden verschiedene Mittel an den Deckeln zum Greifen und Puffern, um die Wafer vor einer physikalischen Beschädigung zu schützen, wobei solche Behälter jedoch keine Möglichkeit der Eigendurchbiegung der Deckel der Versandvorrichtung auf Grund des Vorhandenseins der Wafer vorsehen, insbesondere der Durchbiegung, bei der sich die Mitte des Deckels mehr nach außen biegt als die Randabschnitte, d. h. einer Wölbung des Deckels. Siehe außerdem FR-A-2 377 949, das US-Pendant 4.160.504, das US-Patent 4.248.346 und DE-A-33 30 720 mit einem US-Pendant des US-Patents 4.450.960. Diese Literaturhinweise beschreiben weder das Problem der Wölbung des oberen Deckels noch die hier dargestellte Lösung.
Ein wünschenswertes Merkmal von Versand- und Transportvorrichtungen besteht im Vorhandensein eines oberen Deckels, der eine hermetische oder nahezu hermetische Abdichtung schafft, um das Eintragen von Schmutz zu verhindern.
Die Verwendung flexiblerer Kunststoffe für Deckel wie etwa Polypropylen und Hytrel^® gewährleistet eine bessere Abdichtung, wobei jedoch die größere Durchbiegung des oberen Deckels einen ungleichmäßigen und unbeständigen Eingriff der einzelnen Wafer erzeugt. Das liegt daran, dass sich die oberen Deckel wölben, d. h., der obere Deckel biegt sich in der Mitte mehr nach außen als in der Nähe der Ränder.
Bestrebungen, das Problem der Durchbiegung der Deckel zu behandeln, erfolgten über den Versuch, die Wölbung des oberen Deckels durch das Hinzufügen äußerer Rippen, die Änderung der Struktur des oberen Deckels oder die Verwendung steiferer Materialien zu verhindern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 ist ein Versandbehälter zur sicheren Lagerung von Gegenständen wie etwa Halbleiter-Wafer.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Versandbehälter zu schaffen, der eine nahezu hermetische Abdichtung an dem oberen Deckel aufweist sowie Dämpfungsmittel zur Ermöglichung einer Durchbiegung der Deckel besitzt und der die Flexibilität der Deckel des Versandbehälters zur sicheren Lagerung und Versendung von Halbleiter-Wafern nutzt, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Verschmutzung von Wafern minimiert wird.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Wafer-Tragbehälter, der einen Behälter mit Seiten- und Stirnwänden, einen lösbaren oberen Deckel, der eine obere Wand definiert, und einen lösbaren Bodendeckel, der eine untere Wand definiert, umfasst. Wafer trennende Rippen sind an den Seitenwänden angeordnet, um die Wafer in einem beabstandetem Verhältnis zueinander zu halten.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung sind Dämpfungsmittel an dem oberen Deckel. Die Dämpfungsmittel umfassen mehrere Stege, die in Längsrichtung längs des oberen Deckels angeordnet sind und sich radial in den Wafer-Einschlussbereich erstrecken.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass jeder Steg eine durchgehende Wafer-Eingriffkante in Längsrichtung des Stegs aufweisen kann.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass jeder Steg eine Reihe sein kann, die mehrere getrennt verlaufende Dämpfungslappen mit einem Schlitz zwischen jedem Paar benachbarter Lappen umfasst, so dass eine unterbrochene Wafer-Eingriffkante mit einer im Wesentlichen konvex gekrümmten Form in Bezug auf die Mittellinie des Tragbehälters gebildet wird. Jeder Dämpfungslappen besitzt eine Wafer-Eingriffkante.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Struktur in jedem Steg an dem oberen Deckel, die dafür vorgesehen ist, längs eines Radius des Wafers an dem Wafer-Eingriffabschnitt elastisch eingedrückt zu werden.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung sind zweite Dämpfungsmittel auf dem Bodendeckel, die eine Wafer-Eingriffkante besitzen. Die Dämpfungsmittel auf dem Bodendeckel stützen die Wafer und beabstanden die Wafer von dem Bodendeckel, wobei sie eine Durchbiegung des Bodendeckels auf Grund des Gewichts der Wafer ermöglichen.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Reihe aus Wafer-Eingriffabschnitten an dem oberen Deckel oder dem Bodendeckel eine Struktur wie etwa ein Steg oder eine Reihe von Eingriffelementen aufweisen kann, die so entworfen ist, dass sie an beiden Enden des Behälters stärker komprimierbar und in dem Mittelabschnitt des Behälters weniger komprimierbar ist, um die Durchbiegung des Deckels der Versandvorrichtung zu ermöglichen und auszunutzen.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Positionierung der Stege an dem oberen Deckel, um den Pufferungseffekt bezüglich der Wafer zu maximieren. Ein oberer Steg kann längs der Mitte des oberen Deckels angeordnet sein.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Steg einteilig mit dem Deckel ausgebildet sein kann, um die Herstellungskosten zu minimieren.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Schlitz zwischen den Lappen, der es jedem Lappen ermöglicht, sich einzeln zu biegen, wenn er mit einem Wafer in Eingriff steht, wobei er verhindert, dass die Durchbiegung eines Lappens die Ausrichtung oder den Eingriff anderer Lappen mit ihren jeweiligen Wafern beeinflusst.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass jeder Steg die Form einer sich in Längsrichtung an der Innenseite des Deckels erstreckenden Wulst aufweisen kann.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Kante des Stegs oder Eingriffabschnitts die Form einer Spitze, einer Wulst oder einer flachen Oberfläche annehmen kann.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Wafer-Eingriffkante von der Mittellinie des Tragbehälters um einen radialen Abstand beabstandet ist. Der radiale Abstand nimmt progressiv von dem Mittelabschnitt des Stegs zu den Abschnitten des Stegs in der Nähe der Stirnwände zu.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Dämpfungsmittel auf dem Bodendeckel die Form eines sich in Längsrichtung des Bodendeckels erstreckenden Paars von Stegen besitzen können. Eine Struktur jedes Stegs auf dem Bodendeckel, die so entworfen ist, dass sie sich elastisch verbiegt, um den Wafer an der Stelle festzuklemmen, schränkt eine Drehung des Wafers ein.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Wafer-Eingriffkante an den Dämpfungsmitteln auf dem Bodendeckel, die eine gekrümmte konvexe Form in Richtung zu der Mittellinie des Tragbehälters aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffversandbehälters;
2 ist eine perspektivische Ansicht des Versandbehälters im Explosionszustand, um die drei Hauptteile zu zeigen;
3 ist eine Schnittansicht durch den Versandbehälter längs einer unterbrochenen Line, die bei 3-3 von 1 angezeigt ist, bei der der Bruch an der durch Strichpunktlinien in 3 angezeigten Mittellinie erfolgt ist, die insbesondere die Lappen und den Aufriss zeigt;
3A ist eine Schnittansicht durch den Versandbehälter längs einer unterbrochenen Line, die bei 3-3 von 1 angezeigt ist, die insbesondere die radiale Ausrichtung der Stege in dem oberen Deckel zeigt;
4 ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 4-4 von 2;
5 ist eine Schnittansicht ungefähr bei 5-5 von 14;
5A ist eine Schnittansicht ungefähr bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der Wafer-Dämpfungsmittel zeigt;
5B ist eine Schnittansicht ungefähr bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der Wafer-Dämpfungsmittel zeigt;
5C ist eine Schnittansicht ungefähr bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der Wafer-Dämpfungsmittel zeigt;
5D ist eine Schnittansicht ungefähr bei 5-5 von 14, die eine alternative Ausführungsform der Wafer-Dämpfungsmittel zeigt;
6 ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 6-6 von 5;
6A ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 6-6 von 5, die eine Wulstkonfiguration des Stegs veranschaulicht;
6B ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 6-6 von 5, die eine klingenförmige Wafer-Eingriffkante veranschaulicht;
6C ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 6-6 von 5, die eine flache Wafer-Eingriffkante veranschaulicht;
6D ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 6-6 von 5, die eine abgerundete Wafer-Eingriffkante veranschaulicht;
7 ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 6-6 von 5, die den Lappen gebogen in Eingriff mit einem Wafer zeigt;
8 ist eine Schnittansicht ungefähr bei 8-8 von 2;
9 ist eine vergrößerte Einzelheitsschnittansicht ungefähr bei 9-9 von 8;
10 ist eine perspektivische Darstellung, die die Wafer-Dämpfungsmittel an dem oberen Deckel veranschaulicht, die mit einem Wafer in Eingriff stehen und ihn längs eines Radius des Wafers puffern;
11 ist eine perspektivische Ansicht ungefähr bei 11-11 von 5D;
12 ist eine perspektivische Ansicht der Dämpfungsmittel auf dem Bodendeckel, die mit einem Wafer in Eingriff stehen und sich nach außen biegen;
13 ist eine Aufrissansicht eines Versandbehälters, der einen Seiteneintritt mit einer horizontalen Ausrichtung der Wafer aufweist; und
14 ist eine perspektivische Ansicht eines oberen Deckels.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 und 2 ist der Versandbehälter allgemein durch das Bezugszeichen 15 angegeben und umfasst einen Wafer-Tragbehälter 16, einen oberen Deckel 17 und einen Bodendeckel 18.
Der Wafer-Tragbehälter 16 ist vorzugsweise aus einem im Wesentlichen harten und durchsichtigen Kunststoffmaterial wie etwa Polycarbonat geformt, obgleich der Wafer-Tragbehälter aus anderen vergleichbaren oder äquivalenten Kunststoffen geformt sein kann. Der obere Deckel 17 und der Bodendeckel 18 sind beide aus einem im Wesentlichen starren aber elastisch und flexibel nachgebenden Kunststoffmaterial gebildet wie etwa ein thermoplastisches Elastomer, das durch sein Warenzeichen Hytrel^®, einem eingetragenen Warenzeichen von DuPont, bekannt ist. Der Bodendeckel 18 bildet eine untere Wand des Behälters 15. Alle Sorten des thermoplastischen Elastomers Hytrel sind Blockcopolymere, die sich aus einem harten (kristallinen) Segment aus Polybutylenterephthalat und einem weichen (amorphen) Segment auf der Grundlage langkettiger Polyetherglykole zusammensetzen. Das besondere in dem oberen Deckel 17 und dem Bodendeckel 18 verwendete Material besitzt eine Härte, Durometer Typ D, im Bereich von 45 bis 55 bis 63, wobei das Material elastisch ist und ein klebriges Haftvermögen auf seiner Oberfläche aufweist, wodurch eine maximale Griffigkeit und ein minimaler Schlupf des Materials sowie eine hohe Abriebfestigkeit gewährleistet werden. Außerdem widersteht das starre aber elastisch nachgebende Material in dem oberen Deckel und dem Bodendeckel einer Zersetzung vonseiten vieler Industriechemikalien, Ölen und Lösungsmitteln.
Der Wafer-Tragbehälter 16 weist vier umgebende Wände auf, die genauer als Seitenwände 19 und 20 und Stirnwände 21 und 22 angegeben sind. Die Seitenwände 19 und 20 und die Stirnwände 21 und 22 sind einteilig miteinander geformt, so dass der Wafer-Tragbehälter 15 aus Kunststoff in einem Stück vorliegt. Die oberen Kantenabschnitte 19.1, 20.1, 21.1 und 22.1 der Seitenwände und der Stirnwände stehen in Bezug aufeinander in einer im Wesentlichen geradlinigen Beziehung zueinander, wobei sie in einer Ebene liegen und die obere Öffnung 23 des Tragbehälters definieren, die das Einlegen der Wafer W in den Wafer-Tragbehälter sowie das Herausnehmen der Wafer aus dem Wafer-Tragbehälter 15 erleichtert. Die Wafer W können von der Art sein, die in der Halbleiterherstellung oder bei Magnetspeicher-Ablagesystemen verwendet wird, wie etwa Scheibenplatten.
In den 2 und 3 besitzen die Seitenwände 19 und 20 eine Vielzahl aufrechter Rippen oder Zähne 24 und 25, die einteilig mit ihnen ausgebildet sind und dazwischen Taschen oder Schlitze 25.1 definieren, um die Halbleiter-Wafer W in einem beabstandeten Verhältnis zueinander aufzunehmen und zu halten. Das durchsichtige Polycarbonat der Seitenwände 19, 20 vereinfacht eine Betrachtung der Wafer, um deren Vorhandensein und Lage zu bestimmen. Die Seitenwände 19 und 20 besitzen außerdem abgerundete versetzte Abschnitte 26 und 27, die so geformt sind, dass sie im Allgemeinen mit der Form der darin zu tragenden Wafer W übereinstimmen. Die versetzten Abschnitte weisen zusätzliche Wafer trennende Vorsprünge 28 und 29 auf, um die Wafer W in einem beabstandeten Verhältnis zueinander und in einem ungestörten Verhältnis in Bezug aufeinander zu halten.
Die Seitenwände 19 und 20 besitzen außerdem herabhängende und parallele Fußteile 30 und 31, die die unteren Kantenabschnitte 32 und 33 der Seitenwände 19 bzw. 20 definieren.
Die Stirnwände 21 und 22 sind beide im Wesentlichen flach oder eben und besitzen untere Kantenabschnitte 34 und 35, die im Allgemeinen in derselben Ebene angeordnet sind, wie die unteren Kantenabschnitte 32 und 33 der Seitenwände 19 und 20. Die miteinander verbundenen unteren Kantenabschnitte 32, 33, 34 und 35 der Seitenwände und der Stirnwände wirken so zusammen, dass sie die Bodenöffnung 36 des Tragbehälters wischen den Fußteilen 30 und 31 definieren, um einen Zugriff auf die Wafer W am Boden des Tragbehälters 16 zu gewährleisten.
Die Seitenwände 19 und 20 besitzen nach außen vorstehende Streifen 37 und 38, die einteilig an den oberen Kantenabschnitten 19.1 und 20.1 der Seitenwände geformt sind, wobei die Streifen 37 länglich sind und sich in Längsrichtung längs der Seitenwände im Wesentlichen mittig zwischen den Enden der Seitenwände erstrecken, wie im Wesentlichen in 1 veranschaulicht ist. Die Seitenwand 19 besitzt einen unteren Streifen 39 und die Seitenwand 20 besitzt einen unteren Streifen (der nicht gezeigt ist). Diese unteren Streifen stehen von den unteren Kantenabschnitten 32 und 33 der Seitenwände und genauer von ihren Fußteilen 30 und 31 nach außen vor. Der untere Streifen an der Seitenwand 20 ist ein Spiegelbild des Streifens 39 an der Seitenwand 19.
Die oberen Kantenabschnitte 19.1, 20.1 der Seitenwände und die oberen Kantenabschnitte 21.1, 22.1 der Stirnwände definieren vergrößerte und nach außen ausgestellte obere Randabschnitte 41, 42 an den Seitenwänden 19, 20 bzw. Randabschnitte 43, 44 an den Stirnwänden 21, 22. Die vergrößerten oberen Randabschnitte 41-44 sind miteinander verbunden und schaffen dementsprechend Randabschnitte, die sich um den gesamten Umfang des Tragbehälters 16 erstrecken, d. h. längs sowohl der Seitenwände als auch der Stirnwände. Die sich peripher erstreckenden Randabschnitte 41-44 liegen im Wesentlichen in einer Ebene.
Die Seitenwände 19 und 20 und die Stirnwände 21 und 22 definieren außerdem vergrößerte und nach außen ausstehende untere Randabschnitte 45, 46, 47 bzw. 48, die miteinander verbunden sind und praktisch untere Randabschnitte um den gesamten Umfang des Tragbehälters 16 ergeben. Diese unteren Randabschnitte liegen im Wesentlichen in einer Ebene.
Jedes der Fußteile 30 und 31 weist eine Rastkerbe 49 auf, die darin so ausgebildet ist, dass sie mit Rastrippen oder -medien in einer Bearbeitungsmaschine zusammenarbeitet, um den Wafer-Tragbehälter 16 in einer solchen Bearbeitungsmaschine genau anzuordnen. Die zwei unteren Randabschnitte 45 und 46 an den Fußteilen 30 und 31 der Seitenwände 19 und 20 gehen wie bei 50 nach oben auseinander und laufen über die Rastkerbe 49 hinweg. Die in 2 veranschaulichte Form des Abschnitts 50 kann durch einen Bogen definiert sein, der über die Rastkerbe 49 hinwegläuft und sich fast die gesamte Länge der unteren Abschnitte 45 und 46 erstreckt.
Es ist insbesondere zu erkennen, dass alle Abschnitte der Stirnwände 21 und 22 von im Wesentlichen einheitlicher Höhe sowie von derselben Höhe wie die Stirnwände 19 und 20 sind. Die Stirnwand 22 weist ein Paar weit beabstandeter Stützschienen 51 und 52 auf, die einteilig mit ihr ausgebildet sind und sich in die unmittelbare Nähe der oberen und der unteren Kantenabschnitte 22.1 bzw. 35 der Stirnwand 22 erstrecken. Die Stützschienen 51 haben koplanare Außenkanten 53, so dass sie für eine genaue Anordnung des Wafer-Tragbehälters und der Wafer in Bezug auf andere Ausrüstungsteile in der Bearbeitungsmaschine auf einer ebenen Oberfläche einer Beobachtungsmaschine liegen. Die Stirnwand 22 weist außerdem eine teilende, sich in Querrichtung zu den Stützschienen 51, 52 erstreckende Querschiene 54 auf, die einteilig mit ihr ausgebildet ist, und die gelegentlich als eine "H-Schiene" bezeichnet wird. Die teilende Querschiene 54 positioniert den Wafer-Tragbehälter 16 in einer Bearbeitungsmaschine genau, indem sie mit deren Aufnahmemechanismus zusammenarbeitet. Während die Querschiene 54 sich ganz zu den Stützschienen 51, 52 erstreckend gezeigt ist, ist es jedoch möglich, dass sie sich lediglich teilweise zwischen den Stützschienen über die Stirnwand 22 erstreckt.
Es ist insbesondere anzumerken, dass beide Stirnwände 21 und 22 die volle Höhe besitzen, die die gleiche ist, wie die Höhe der Seitenwände 19, 20; wobei die Stirnwände 21 und 22 und auch die Seitenwände die vergrößerten oberen und unteren Randabschnitte besitzen, die sich praktisch um den gesamten Umfang des Tragbehälters 16 erstrecken. Die Stirnwand 22 weist insbesondere Teilabschnitte 55 und 56 auf, die sich jeweils von der teilenden Querschiene 54 nach oben zu dem vergrößerten oberen Randabschnitt 44 bzw. von der teilenden Querschiene 54 nach unten zu dem vergrößerten unteren Randabschnitt 48 erstrecken. Beide Teilabschnitte 55 und 56 füllen die gesamten Räume zwischen den Stützschienen 51, 52, die einteilig mit der Stirnwand 22 ausgebildet sind, aus.
Sowohl der obere Deckel 17 als auch der Bodendeckel 18 erzeugen im Wesentlichen hermetische Abdichtungsverhältnisse in Bezug auf den Tragbehälter, wenn sie auf den oberen und unteren Abschnitten des Tragbehälters angebracht sind, so dass sie jeweils seine obere Öffnung 23 und seine Bodenöffnung 36 verschließen, um im Wesentlichen eine Migration von Luft, Feuchtigkeit und verunreinigenden Partikeln entweder in oder aus dem offenen Innenraum 57 des Tragbehälters, worin die Wafer W gelagert sind, zu verhindern. Da sowohl der obere Deckel 17 als auch der Bodendeckel 18 aus einem im Wesentlichen starren jedoch elastisch und flexible nachgebenden Kunststoffmaterial gebildet oder geformt sind, können dieser obere Deckel 17 und dieser Bodendeckel 18 außerdem während ihrer Abnahme leicht durchgebogen werden, so dass die Deckel im Wesentlichen von dem Tragbehälter gelöst werden, indem zu Beginn eine Ecke des Deckels von dem Tragbehälter abgehoben und daraufhin der Rest des Deckels schrittweise außer Eingriff mit dem Tragbehälter gebracht wird.
Der obere Deckel 17 umfasst eine teilweise zylindrische Platte oder einen teilweise zylindrischen Halteabschnitt 58 mit der Krümmung, die im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Form der Kanten der Wafer W, die in dem Behälter 15 gelagert werden sollen. In einem erfolgreichen Beispiel des Behälters können die Wafer einen Durchmesser von etwa acht Zoll (20,3 cm) besitzen, wobei die Krümmung der Platte 58 entsprechend im Wesentlichen der Krümmung der Kante von Platten einer solcher Größe folgt. Der Behälter 15 ist außerdem zur Lagerung von 6-Zoll(15 cm)-Wafern, Zwölf-Zoll(30 cm)-Wafern oder größeren Wafern geeignet, indem dem Behälter eine entsprechende Größe gegeben wird. Die teilweise zylindrische Platte 58 besitzt eine konvexe Innenoberfläche 59, die der offenen Innenseite 57 des Wafer-Tragbehälters zugewandt ist.
Der obere Deckel 17 besitzt außerdem im Wesentlichen flache und ebene Seitenkantenabschnitte 61, 62, 63, 64. Es ist zu erkennen, dass die Seitenkantenabschnitte 61, 62 in der Nähe der Tragbehälter-Seitenwände 19 und 20 Elastizität in Bezug auf den Deckel erzeugen, wobei sie im Wesentlichen breiter sind als die Stirnkantenabschnitte 63, 64, die in der Nähe der Stirnwände 21, 22 des Tragbehälters liegen. Die Seitenkantenabschnitte 61-64 liegen direkt auf den oberen Kantenabschnitten 19.1, 20.1, 21.1 und 22.1 des Tragbehälters und tragen zur Aufrechterhaltung der im Wesentlichen hermetischen Abdichtung zwischen dem Tragbehälter und dem oberen Deckel bei.
In 5 sind die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung der Durchbiegung des oberen Deckels 17 veranschaulicht, die mehrere Stege 131 umfassen, wobei jeder Steg eine unterbrochene Wafer-Eingriffkante 104 besitzt, die eine Reihe 100 aus elastisch biegbaren Lappen 102 umfasst, die sich in Längsrichtung längs der teilweise zylindrischen Innenoberfläche 59 erstreckt. Wie in 5 veranschaulicht ist, erstrecken sich die Reihen 100 in Längsrichtung längs des oberen Deckels 17 und der Platte 58, so dass sie über jedem der Wafer W liegen und mit ihnen mit einer Wafer-Eingriffkante 104 in Eingriff stehen. Die Reihen 100 sind voneinander beabstandet. Eine Mittelreihe 100 ist mittig von dem oberen Deckel angebracht. Der Zwischenraum der Reihen 100 nimmt die flachen Seiten der Wafer W auf. Jede der Reihen 100 von Lappen 102 besitzt zwei Endabschnitte 106 und einen Mittelabschnitt 108. Jede Reihe 100 ist im Wesentlichen geradlinig und an der Platte 58 längs der Innenoberfläche 59 angebracht. Die Außenkante jeder Reihe 100 ist allgemein durch das Bezugszeichen 103 angegeben, wobei seine Form durch die Wafer-Eingriffkanten 104 benachbarter Lappen 102 definiert ist.
In 3A steht jeder Steg 131 radial in Richtung der Mittellinie 134 in dem offenen Innenraum 57 des Behälters 15 vor, so dass er mit den Wafern W (die im Umriss gezeigt sind) in Eingriff steht. Jeder Steg 131 steht mit jedem Wafer W in Eingriff und gibt strukturell nach, um die Wafer W zu stützen und ein beabstandetes Verhältnis zwischen jedem Wafer W und der Platte 58 aufrechtzuerhalten (siehe auch 7 und 10). Die Stege 131, die als die Lappen 102 von 5 veranschaulicht sind, sind selbstverständlich elastisch flexibel und biegen sich (7) oder werden axial in Richtung der Lappenachse A ohne wesentliche Biegung zusammengedrückt, wo sie mit einem Wafer W in Eingriff stehen (10). Der Lappen 102 gewinnt seine Ursprungsform schnell zurück, so dass ein Kontakt mit dem Wafer W aufrechterhalten und eine Durchbiegung des oberen Deckels 17 ermöglicht wird, um den Wafer W während des Versands und der Lagerung zu puffern.
In 5 sind die Lappen 102 allgemein rechtwinklig und besitzen eine Breite, die sich in den Behälter 57 erstreckt. Jeder Lappen 102 besitzt eine Länge, die sich längs der Reihe 100 erstreckt, und ist von benachbarten Lappen 102 durch einen Schlitz 105 getrennt. Die Länge jedes Lappens 102 längs der Reihe 100 ist durch den Schlitz 105 definiert (siehe auch 4) und so eingestellt, dass jeder Lappen 102 mit einem einzelnen Wafer W mit einem Kontaktabschnitt 132 an der Wafer-Eingriffkante 104 in Eingriff gelangen kann. Der Schlitz 105 ermöglicht, dass jeder Lappen 102 unabhängig von benachbarten Lappen 102 mit einem Wafer W in Eingriff steht. Die Wafer-Eingriffkante 104 ist von dem Deckel 58 beabstandet, so dass sie mit den Wafern W, die in dem Behälter 15 gelagert werden können, in Eingriff steht und sie puffert.
Wie weiterführend in 5 gezeigt ist, kann die von der Platte 58 zur Wafer-Eingriffkante 104 gemessene Breite der Lappen 102 längs der Reihe 100 progressiv zunehmen und abnehmen. Die Lappen 102 im Mittelabschnitt 108 sind im Allgemeinen breiter als im Endabschnitt 106 angeordnete Lappen 102. Die Lappen 102 in dem Mittelabschnitt 108 der Reihe sind etwa 0,100 Zoll breit. Die im Endabschnitt 106 angeordneten Lappen 102 sind etwa 0,050 Zoll breit. Diese Abmessungen sollen die relative Breite von Lappen längs des Mittelabschnitts 108 und des Endabschnitts 106 der Reihe veranschaulichen, wobei sie den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
Wie weiterführend in 5 gezeigt ist, können Lappen 102, die längs des Mittelabschnitts 108 der Reihe angeordnet sind, breiter sein, so dass der obere Deckel 17 von dem Gewicht der Wafer in dem Behälter 15 und der Rückhaltekraft der Lappen 102, die gegen die Wafer W drücken, durchgebogen und gewölbt werden kann. Die breiteren, im Mittelabschnitt 108 der Reihe angeordneten Lappen 102 erlauben, dass sich der obere Deckel 17 durchbiegt, wobei der Kontakt mit jedem Wafer W durch eine unabhängige Wafer-Eingriffkante 104 aufrechterhalten wird. Unter einigen Bedingungen kann es notwendig sein, dass die Breite eines Lappens 102 längs der Reihe 100 von dem Mittelabschnitt 108 zu jedem Endabschnitt 106 nichtlinear abnimmt.
Wie in 3A gezeigt ist, ist die Form der Außenkante 103 jedes Stegs 131 in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 sehr wichtig, um den Kontakt mit jedem Wafer W aufrechtzuerhalten, wenn sich der obere Deckel 17 durchbiegt. Jeder Steg 131 ist symmetrisch um den Radius 150 ausgebildet. Die Außenkante 103 längs jedes Stegs 131 definiert eine konvex gekrümmte Form in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15. Die konvex gekrümmte Form ist ferner durch einen radialen Abstand 136 definiert. Der radiale Abstand 136 wird von der Mittellinie 134 des Behälters 15 zu der Wafer-Eingriffkante 104 jedes Stegs 131 gemessen. Selbstverständlich werden die Wafer auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 ausgerichtet. Ein Radius eines Wafers ist daher auf den Radius 150 des Behälters 15 ausgerichtet. Der radiale Abstand 136 nimmt von einem Punkt nahe dem Mittelabschnitt 108 (5) jedes Stegs zu einem größeren radialen Abstand 136 in der Nähe jedes Endabschnitts 106 (5) jedes Stegs 131 progressiv zu.
Wie in 5 veranschaulicht ist, besitzen die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 eine Außenkante 103. Die Form der Außenkante 103 ist durch die Wafer-Eingriffkanten 104 benachbarter Lappen 102 längs einer Reihe 100 definiert. Die Lappen 102 können eine gemeinsame stegartige Basis besitzen, wie in 5 gezeigt ist.
Wie in 5A gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 ferner eine konvex gekrümmte Form der Platte 58 in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 aufweisen, wobei die konvex gekrümmte Form längs der Außenkante 103 jeder Reihe 100 gebildet wird. In dieser Ausführungsform kann jeder Lappen 102 etwa die gleiche Breite haben. Die Lappen 102 können einzeln von der Platte 59 ohne die gemeinsame stegartige Basis vorstehen, wie in 5 gezeigt ist. Die gestrichelte Linie 135 in den 5A, 5B und 5C zeigt die Aufteilung der Platte 58, wenn sie mit den Wafern in Eingriff steht.
In den 5 und 5A ist jeder Lappen 102 von benachbarten Lappen 102 längs der Reihe 100 durch einen Schlitz 105 getrennt. Die Schlitze 105 und die Wafer-Eingriffkanten 104 benachbarter Lappen definieren eine unterbrochene gekrümmt geformte Außenkante 103 längs jeder Reihe 100.
Wie in 3A gezeigt ist, können mehrere Reihen 100 aus Lappen 102 über den oberen Deckel 17 längs der Innenoberfläche 59 verteilt sein. Eine einzelne Reihe 100 kann längs der Innenoberfläche 59 zwischen den Seitenwänden 19 und 20 zentriert sein. Außerdem können Reihen 100 aus Lappen 102 zwischen die Mittelreihe 100 und die Seitenabschnitte 61, 62 des oberen Deckels 17 versetzt sein. Wie in 6 und 7 veranschaulicht ist, können die Stege 131 einteilig mit dem oberen Deckel 17 geformt sein, um die Herstellungskosten zu minimieren.
Wie in 5 veranschaulicht ist, ist eine Gruppe einander entsprechender Lappen mit 102 als Bezugszeichen gekennzeichnet. Jede Gruppe einander entsprechender Lappen 102 gelangt mit einem bestimmten Wafer W in Kontakt und puffert ihn. Die relative Breite der Lappen 102 in jeder der jeweiligen Reihen 100 kann von Reihe zu Reihe variieren, um Deckel 17 verschiedener Form und verschiedener Biegestärken in Bezug auf den oberen Deckel 17 zu ermöglichen. Eine längs der Platte 58 zentrierte Reihe 100 kann Lappen aufweisen, die kürzer sind als die entsprechenden Lappen von Reihen 100, die zwischen die Mittelreihe 100 und die Seitenabschnitte 61, 62 versetzt sind, um einen Unterschied in Bezug auf den Radius der Wafer W und den Radius der zylindrischen Innenoberfläche 59 auszugleichen.
Wie in den 5B und 5C gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 mehrere Stege 131 umfassen, die einen durchgehenden Streifen 138 aufweisen, der sich von der Innenoberfläche 59 der Platte 58 erstreckt. Der durchgehende Streifen 138 weist eine Wafer-Eingriffkante 104 auf, die einen radialen Abstand 136 von der Mittellinie 134 (3A) des Behälters 15 beabstandet ist, so dass eine konvex gekrümmte Form gebildet wird, wie oben beschrieben ist. Diese konvex gekrümmte Form ermöglicht eine Durchbiegung des oberen Deckels 17 durch die Wafer W, die gegen die Dämpfungsmittel drücken und sie nach außen zwingen. Wie in 5B veranschaulicht ist, kann die Platte 58 längs der Basis des Stegs 131 eine zylindrische Form aufweisen, die im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie 134 des Behälters 15 (3A) ist. Die Breite des Stegs 131 nimmt von dem Mittelabschnitt 108 zu dem Endabschnitt 106 progressiv ab, um die konvex gekrümmte Form der Außenkante 103 in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 (3A) zu bilden.
Wie in 5C gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des oberen Deckels 17 eine Platte 58 aufweisen, die mit einer konvex gekrümmten Form in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 (3A) ausgebildet ist, wenn sie sich in einer ersten nicht durchgebogenen Lage befindet. Wie in 5C im Umriss veranschaulicht ist, kann die Platte 58 in einer zweiten durchgebogenen Lage im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie 134 (3A) sein, wenn der Behälter 15 mit Wafern W gefüllt ist.
Wie in 5D gezeigt ist, können die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung der Durchbiegung des oberen Deckels 17 einen Steg 131 und die Platte 58 umfassen, die im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie 134 (die in dieser Ansicht nicht gezeigt ist) ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform wird die Durchbiegung des oberen Deckels 17 durch eine Änderung der Struktur des Stegs 131 von dem Mittelabschnitt 108 zu den Endabschnitten 106 ermöglicht. In diese Ausführungsform kann die Kompressibilität des Stegs 131 durch eine Veränderung der Struktur oder der Dicke des Stegs 131 geändert werden. Die Dämpfungsmittel 130 zur Ermöglichung der Durchbiegung des oberen Deckels 17 können außerdem eine Änderung der Dicke der Platte 58 umfassen. Die Platte 58 kann eine Dicke besitzen, die aus der Nähe des Mittelabschnitts 108 jedes Stegs 131 zu einer kleineren Dicke in der Nähe jedes Endabschnitts 106 jedes Stegs 131 progressiv abnimmt.
In 10 ist der Steg 131 in dem oberen Deckel 17 axial komprimiert, so dass er mit dem Wafer W bei dem Wafer-Eingriffabschnitt 132 in Eingriff steht.
Wie in 11 gezeigt ist, kann sich die Dicke des Stegs 131 von einer größeren Dicke längs des Mittelabschnitts 108 des Stegs 131 zu einer kleineren Dicke längs jedes Endabschnitts 106 des Stegs 131 verändern. Die Kompressibilität des Stegs 131 in Längsrichtung des Stegs 131 kann auf eine Weise verändert werden, indem die Struktur zu einem modifizierten Doppel-T-Träger geändert wird oder indem Material schrittweise entfernt wird. Die strukturelle Ermöglichung der Durchbiegung des oberen Deckels 17 durch eine Änderung der Kompressibilität längs des Stegs 131 kann ungeachtet davon verwendet werden, ob der Steg 131 ein durchgehender Streifen 138 oder eine Reihe 100 von Lappen 102 ist.
In 6 ist der Querschnitt des Stegs 131 mit einer konisch zulaufenden Form gezeigt. Der Steg ist mit einer breiten Dicke in der Nähe der Innenoberfläche 59 der Platte 58 und einer von der Innenoberfläche 59 beabstandeten schmaleren Breite gezeigt. Selbstverständlich ist der Steg 131 nach innen in Richtung eines Radius 150 des Behälters 15, der sich von der Mittellinie 134 (3A) erstreckt, gerichtet.
In 6A ist der Steg 131 mit einer Wulstform 140 gezeigt. Die Wulstform 140 ist längs des Radius 150 (3A) symmetrisch. Die Wulstform 140 weist eine Wafer-Eingriffkante 104 auf, die als eine gekrümmte Oberfläche 142 veranschaulicht ist.
In 6B ist der Steg 131 mit einer scharfen Messerkante 144 an der Wafer-Eingriffkante 104 gezeigt.
In 6C ist die Wafer-Eingriffkante 104 als eine flache Oberfläche 146 an dem Ende des Stegs 131 gezeigt, der längs des Radius 150 (3A) radial nach innen in den Behälter 15 gerichtet ist. Der Steg 131 ist um den Radius 150 (3A) symmetrisch, wobei die flache Oberfläche 146 im Allgemeinen senkrecht zu dem Radius 150 (3A) ist, um ein Zusammenpressen des Stegs 131 längs eines Radius des Wafers zu ermöglichen, so dass er mit dem Wafer W elastisch in Eingriff steht und ihn stützt.
In 6D ist die Wafer-Eingriffkante 104 als eine abgerundete Kante 142 gezeigt, die von der Innenoberfläche 59 der Platte 58 beabstandet ist. Der Steg 131 ist symmetrisch um den Radius 150 (3A) ausgebildet.
Der obere Deckel 17 besitzt eine Vielzahl von Verformungen oder Stapelungsabsätzen 65, die in der Platte 58 ausgebildet sind, um ein Stapeln der Behälter übereinander zu erleichtern.
Der obere Deckel 17 besitzt außerdem vergrößerte obere Deckelrandabschnitte, die sich um den gesamten Umfang des oberen Deckels erstrecken, wobei der obere Deckel genauer nach innen vorstehende vergrößerte obere Deckelrandabschnitte 66, 67 aufweist, die sich längs der Seitenkantenabschnitte 61, 62 des oberen Deckels erstrecken; wobei er vergrößerte obere Deckelrandabschnitte 68, 69 aufweist, die sich längs der Stirnkantenabschnitte 63, 64 erstrecken. Wenn der obere Deckel 17 auf dem Tragbehälter 16 angebracht wird, gelangen die Randabschnitte 66-69 in Eingriff mit den Randabschnitten 41-44 des Tragbehälters 16 und umklammern sie in einem im Wesentlichen hermetisch abdichtenden Verhältnis. Die Randabschnitte 66-69 des oberen Deckels 17 und die Randabschnitte 41-44 des Tragbehälters sehen eine Schnapppassung vor, um den oberen Deckel 17 sicher auf dem Tragbehälter 16 festzuhalten. Die untergreifenden Randabschnitte 66-69 an dem Deckel und die Randabschnitte 41-44 an dem Tragbehälter 16, ergeben die einzigen Mittel, durch die der obere Deckel 17 auf dem Tragbehälter 16 verankert wird, d. h., es gibt keine andere Verriegelungsvorrichtung, um den oberen Deckel 17 auf dem Tragbehälter 16 zu halten.
Der obere Deckel 17 besitzt außerdem ein Paar Streifenabschnitte 70, 71, die von dem Randabschnitt 67 nach außen vorstehen und sich in Längsrichtung längs des Randabschnitts 67 und des Seitenkantenabschnitts 62 in der Nähe der Enden des oberen Deckels erstrecken, so dass sie hinsichtlich des benachbarten Streifens 38 an dem Tragbehälter 16 in einem versetzten Verhältnis stehen. Die Streifen 70, 71 sind nützlich beim Fertigstellen eines Verschlusses des oberen Deckels 18 auf dem Tragbehälter 16. In den Endphasen des Anbringens des oberen Deckels können die Streifen 70, 71 manuell in Richtung des Streifens 38 an dem Tragbehälter gedrückt werden, um sicherzustellen, dass die Anbringung des Bodendeckels abgeschlossen ist, und dass die Schnapppassung ausgeführt ist. Der obere Deckel 17 kann außerdem symmetrisch angeordnete Streifen am Randabschnitt 66 besitzen.
Obgleich sich Techniker, die den Behälter 16 verwenden, verschiedene Verfahren zum Anbringen und Abnehmen des oberen Deckels 17 ausdenken können, ist ermittelt worden, dass der obere Deckel 17 zuerst auf den oberen Kantenabschnitten der Seiten- und Stirnwände zu platzieren ist, um Erfolg zu haben. Zu Beginn werden die zwei Ecken des oberen Deckels unter Verwendung der Innenfläche oder des Ballens der Hände der Person auf die Randabschnitte der Seiten- und Stirnwände gedrückt. Hierauf werden die Seitenkantenabschnitte 61, 62 des oberen Deckels schrittweise auf die Randabschnitte 41, 42 an den Seitenwänden des Tragbehälters gedrückt, bis die gesamten Randabschnitte 66-69 des Deckels erreicht wurden und die Schnapppassung auf den benachbarten Randabschnitten 41-44 des Tragbehälters ausgeführt ist.
Zum Abnehmen des oberen Deckels 17 wird ein Eckabschnitt wie etwa die benachbarten Randabschnitte 67 und 69 von den benachbarten Randabschnitten 42, 44 des Tragbehälters abgehoben, wobei der Eckabschnitt des oberen Deckels nach oben gebogen wird. Die Randabschnitte werden durch Anheben des oberen Deckels schrittweise getrennt, bis der Deckel von allen Randabschnitten 41-44 des Tragbehälters gelöst ist.
Die besonderen Materialien, aus denen der Tragbehälter 16 und der obere Deckel 17 gebildet sind, sind äußerst abrieb- und verschleißfest, wodurch dementsprechend die Partikelerzeugung minimiert ist, wenn der Deckel von dem Tragbehälter abgehoben oder auf ihm angebracht wird.
Der Bodendeckel 18 besitzt Seitenkantenabschnitte 72 und Stirnkantenabschnitte 73, die jeweils unter den unteren Kantenabschnitten 32, 33 und 34, 35 des Tragbehälters liegen, und mit den unteren Kantenabschnitten der Stirnwände und der Seitenwände des Tragbehälters in Eingriff stehen, so dass sie grundlegend zu einem im Wesentlichen hermetischen Abdichtungsverhältnis zwischen dem Bodendeckel 18 und dem Tragbehälter 16 beitragen.
Der Bodendeckel 18 besitzt außerdem eine zylindrische Bodenplatte 75 mit einer Innenoberfläche 76, die den Boden des inneren Wafer-Einschlussbereichs 57 definiert. Dämpfungsmittel 130 sind so auf der Innenoberfläche 76 des Bodendeckels 18 ausgebildet, dass sie die Wafer stützen und von der zylindrischen Bodenplatte 75 beabstanden.
Wie in 3A gezeigt ist, können zweite Dämpfungsmittel 130.1 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 einen Bodensteg 148 aufweisen, der sich in Längsrichtung des Bodendeckels 18 erstreckt. In der in 3A gezeigten Ausführungsform sind zwei Bodenstege 148 auf dem Bodendeckel 18 ausgebildet, wobei sie eine Form (12) aufweisen, die so entworfen ist, dass sie sich nach außen biegen, wenn sie mit dem Wafer in Eingriff gebracht werden, um den Wafer W zu stützen und um zu verhindern, dass sich der Wafer dreht. Jeder Bodensteg 148 auf dem Bodendeckel 18 besitzt eine Wafer-Eingriffkante 114, die von der Mittellinie 134 des Behälters 15 um einen radialen Abstand 136 beabstandet ist. Jeder Bodensteg 148 auf dem Bodendeckel 18 kann alternativ von ähnlicher Form zu dem Steg 131 auf dem oberen Deckel 17 sein. Der Bodensteg 148 auf dem Bodendeckel 18 kann eine Wafer-Eingriffkante 114 von ähnlicher Form wie der Steg 131 auf dem oberen Deckel 17 besitzen. Die Wafer-Eingriffkante 114 an dem Bodensteg 148 kann eine flache Form 146 (12) besitzen oder sie kann einer Messerkantenform (nicht gezeigt) oder eine abgerundete Kante 142 (6A) besitzen, wie oben erläutert ist.
Wie weiterführend in 3A gezeigt ist, kann der Bodensteg 148 auf dem Bodendeckel 18 ein durchgehender Streifen 149 oder eine unterbrochene Reihe 110 aus elastisch flexiblen Lappen 117, wie in 8 gezeigt ist, sein. Die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 auf dem Bodendeckel 18 sind in 8 als mehrere Stege 148 mit einer unterbrochenen Wafer-Eingriffkante 114 gezeigt, die eine Reihe 110 von elastisch flexiblen Lappen 117 bilden. Die Lappen 117 auf dem Bodendeckel 18 sind im Wesentlichen ähnlich zu den Lappen 102 an dem oberen Deckel 17. Wie weiterführend in 8 gezeigt ist, hat jeder Steg 148 auf dem Bodendeckel 18 zwei Endabschnitte 116 und einen Mittelabschnitt 118. Jeder Steg 148 besitzt eine Wafer-Eingriffkante 114, die eine konvex gekrümmte Form aufweisen kann, um eine Durchbiegung des Bodendeckels 18 zu ermöglichen, wie oben in Bezug auf die Mittellinie 134 (3A) erläutert ist.
Wie weiterführend in 3A gezeigt ist, können die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 aus einer Struktur gebildet sein, die den Dämpfungsmitteln 130 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des oberen Deckels 17, wie oben erläutert ist, ähnlich ist. Der radiale Abstand 136 von der Mittellinie 134 des Behälters 15 zu der Wafer-Eingriffkante 114 des Bodenstegs 148 auf dem Bodendeckel 18 nimmt von dem Mittelabschnitt 118 zu jedem Endabschnitt 116 progressiv zu (8). Diese progressive Änderung des radialen Abstands 136 kann durch eine gekrümmte Form des Bodenstegs 148 in Bezug auf den Bodendeckel 18 oder eine gekrümmte Form der zylindrischen Bodenplatte 75 in Bezug auf die Mittellinie 134 des Behälters 15 gebildet werden. Wie oben in Bezug auf den oben in 5D veranschaulichten oberen Deckel 17 erläutert ist, kann der Bodendeckel 18 eine zylindrische Bodenplatte 75 besitzen, die eine aus der Nähe des Mittelabschnitts 118 jedes Bodenstegs 148 zu dem Abschnitt der zylindrischen Bodenplatte 75 in der Nähe jedes Endabschnitts 116 des Bodenstegs 148 auf der Bodenplatte 18 hin progressiv abnehmende Dicke besitzt.
Wie weiterführend in 3A gezeigt ist, können die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 außerdem eine Struktur an dem Bodensteg 148 auf dem Bodendeckel 18 aufweisen, um die Kompressibilität des Stegs 131 von einer stark komprimierbaren Ausführung in der Nähe des Mittelabschnitts 118 und einer wenig komprimierbaren Ausführung in der Nähe jedes Endabschnitts 116 zu ändern. Die Bodenstege 148 auf dem Bodendeckel 18 arbeiten mit den Stegen 131 an dem oberen Deckel 17 so zusammen, dass die Wafer in dem Behälter 15 während des Versands und der Lagerung zwischen den Wafer-Eingriffkanten 104, 114 hängen, wobei sie die Haltekräfte über alle Wafer W gleich verteilen und eine Wölbung oder Durchbiegung eines oder beider Deckel 17, 18 zulassen.
Wie in 3A gezeigt ist, steht die Wafer-Eingriffkante 114 jedes Stegs 148 auf dem Bodendeckel 18 selbstverständlich mit jedem Wafer W in Eingriff und hebt ihn aus seiner Ruheposition längs der Seitenwände 19 und 20, wenn der Bodendeckel 18 an dem Tragbehälter 16 angebracht ist. Der Wafer W wird zwischen den Bodenstegen 148 auf dem Bodendeckel 18 und den Stegen 131 an dem oberen Deckel 17 aufgehängt.
Wie in 8 gezeigt ist, können die zweiten Dämpfungsmittel 130.1 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 außerdem eine Verstärkung an dem Bodendeckel 18 aufweisen, um einer Durchbiegung des Bodendeckels 18 entgegenzuwirken, wenn der Bodendeckel 18 an dem Tragbehälter 16 angebracht ist. Die zylindrische Bodenplatte 75 kann eine Dicke besitzen, die sich von der Nähe des Mittelabschnitts 118 jedes Stegs 148 zu jedem benachbarten Endabschnitt 116 jedes Stegs 118 auf dem Bodendeckel 18 verändert. Alternativ kann der Bodendeckel 18 mehrere Stützrippen 112 an der Außenplatte 75 aufweisen. Diese Stützrippen 112 erstrecken sich von dem Bodendeckel 18 nach unten und von dem Behälter 15 nach außen. Jede Stützrippe 112 ist parallel zu einem Steg 148 auf dem Bodendeckel 18. Diese Rippe 112 verstärkt den Bodendeckel 18, so dass eine Wölbung oder Durchbiegung verringern wird, wenn Wafer W in den Behälter 15 eingesetzt sind und mit den Dämpfungsmitteln 130 zur Ermöglichung einer Durchbiegung des Deckels in Eingriff stehen.
In 12 besitzt jeder Bodensteg 148 eine äußere Wandoberfläche 152, die im Wesentlichen vertikal von der Bodenplatte 75 ausgebildet ist. Jeder Bodensteg 148 besitzt außerdem eine innere Wandoberfläche 154, die in einem spitzen Winkel zu der vertikalen äußeren Wandoberfläche 152 ausgebildet ist. Die inneren Wandoberflächen 154 an den beiden Bodenstegen 148 liegen einander gegenüber. Die Wafer-Eingriffkante 114 an dem Bodensteg 148 erstreckt sich zwischen der äußeren Wandoberfläche 152 und der inneren Wandoberfläche 154, um mit dem Wafer in Eingriff zu gelangen. Diese Struktur des Bodenstegs 148 erlaubt, dass der Wafer-Eingriffabschnitt 132 den Bodensteg 148 zwingt, sich nach außen über die äußere Wandoberfläche 152 zu biegen. Diese Auswärtsbiegung blockiert den Wafer W, sich in dem Behälter 15 zu drehen, wobei der Wafer W von der Bodenplatte 75 beabstandet wird und eine Durchbiegung des Bodendeckels 18 ermöglicht wird.
Der Bodendeckel 18 besitzt außerdem Randabschnitte, die sich um den gesamten Umfang des Bodendeckels erstrecken, wobei der Bodendeckel genauer vergrößerte Randabschnitte 78, 79 besitzt, die sich längs der Seitenkantenabschnitte 72 des Bodendeckels erstrecken und die Randabschnitte 45, 46 der Seitenwände 19, 20 des Tragbehälters umklammern. Der Bodendeckel hat außerdem vergrößerte Bodendeckel-Randabschnitte 80, 81, die sich längs der Stirnkantenabschnitte 73 des Bodendeckels erstrecken und die vergrößerten Randabschnitte 47, 48 der Stirnwände des Tragbehälters 16 umklammern. Die Randabschnitte 78, 79, 80 und 81 liegen im Wesentlichen in einer Ebene und umklammern die Randabschnitte 45, 46, 47 und 48 des Wafer-Tragbehälters in einer Schnapppassung sowie in einem im Wesentlichen hermetischen Abdichtungsverhältnis, um den Bodendeckel an dem Wafer-Tragbehälter festzuhalten. Die Randabschnitte 78-81 des Bodendeckels und die Randabschnitte 45-48 des Wafer-Tragbehälters umfassen die einzigen Mittel, durch die der Bodendeckel an dem Wafer-Tragbehälter festgehalten wird, d. h., es werden keine zusätzlichen Verriegelungsmittel benötigt, um den Bodendeckel an dem Tragbehälter zu halten.
Die im Wesentlichen hermetische Abdichtung zwischen dem Tragbehälter 16 und dem oberen Deckel 17 bzw. dem Bodendeckel 18 verhindert einen Transport von Luft, anderen Gasen, Feuchtigkeit und Partikel in den und aus dem Behälter 15, wobei sie den Tragbehälter darin hindert, etwas auszustoßen oder anzusaugen, wenn sich der Luftdruck ändert.
Der Bodendeckel 18 besitzt außerdem ein Paar länglicher Streifenabschnitte 82, 83 die sich in Längsrichtung längs eines der Seitenkantenabschnitte 72 und in der Nähe des Randabschnitts 79 des Bodendeckels erstrecken. Die Streifenabschnitte 82, 83 liegen in Bezug auf den benachbarten Streifen an dem unteren Seitenkantenabschnitt des Wafer-Tragbehälters in der Nähe, jedoch in einem versetzten Verhältnis, um es einer Person zu erleichtern, beide Streifenabschnitte 83 und 40 gleichzeitig zu greifen und zusammenzudrücken sowie sicherzustellen, dass die Schnapppassung beim Anbringen des Bodendeckels an dem Tragbehälter ausgeführt worden ist. Normalerweise wird der Bodendeckel 18 an dem Tragbehälter angebracht, indem der Bodendeckel 18 auf einen Auflagetisch gelegt wird, woraufhin der Tragbehälter 16 auf dem Bodendeckel platziert und so auf ihn gedrückt wird, dass der Tragbehälter 16 und der Deckel 18 in einer Schnapppassung sicher zusammengehalten werden. Wenn sich die Wafer W bereits in dem Tragbehälter befinden, werden die Wafer durch den Bodendeckel 18 von den versetzten Abschnitten 26, 27 der Seitenwände 19, 20 abgehoben.
Der Bodendeckel 18 kann außerdem ein Paar symmetrisch angeordneter Streifen an dem Seitenkantenabschnitt 72 gegenüber den Streifenabschnitten 82 und 83 besitzen.
Beim Abnehmen des Bodendeckels 18 von dem Wafer-Tragbehälter wird ein Eckabschnitt des Bodendeckels gebogen, wie oben in Zusammenhang mit dem oberen Deckel beschrieben ist, wodurch der Bodendeckel 18 schrittweise außer Eingriff mit den vergrößerten unteren Randabschnitten 45-48 des Wafer-Tragbehälters gebracht werden kann, um den Bodendeckel abzunehmen. Die Randabschnitte 78-81 des Bodendeckels stehen mit den Randabschnitten 45-48 des Wafer-Tragbehälters in Eingriff und umklammern sie, wobei sie ein im Wesentlichen hermetisches Abdichtungsverhältnis zwischen dem Bodendeckel 18 und dem Wafer-Tragbehälter bilden, um die Migration von Luft, Feuchtigkeit und Partikeln in den oder aus dem Innenraum 57 des Wafer-Tragbehälters zu verhindern. Während die Randabschnitte 78-81 des Bodendeckels im Wesentlichen in einer Ebene liegen, sind die Abschnitte 78.1, 79.1 der Randabschnitte 78, 79, die sich längs der Seitenkantenabschnitte 72 des Bodendeckels erstrecken, so aus der Ebene des Rests der Bodendeckel-Randabschnitte abgezweigt, dass sie sich an die Form der Abschnitte 50 der Randabschnitte 45, 46 anpassen, die aus den Ebenen der Randabschnitte an dem Wafer-Tragbehälter abweichen und über die Rastkerben 49 in den Fußteilen 30, 31 des Wafer-Tragbehälters hinweglaufen.
Der Bodendeckel 18 besitzt außerdem nach außen vorstehende Lippenabschnitte 84, die um den gesamten Umfang des Bodendeckels außer an den Streifen 82, 83 vorstehen, um die Festigkeit des Bodendeckels zu erhöhen. Ähnlich weist der obere Deckel 17 nach außen vorstehende Lippenabschnitte 85 auf, die von den Kantenabschnitten des oberen Deckels um den ganzen Umfang des oberen Deckels außer an den Streifen 70, 71 vorstehen, um dem oberen Deckel zusätzliche Festigkeit zu geben.
In 13 soll der Behälter 15 mit seiner Stirnwand 22 mit der mit einer Schnittstelle an einer Fertigungseinrichtung in Eingriff stehenden H-Schiene 54 verwendet werden. Der obere Deckel 17 kann folglich im Gebrauch andere Ausrichtungen als die in 1 gezeigte haben wie etwa die, bei der der obere Deckel 17 und der Bodendeckel 18 wie in 13 vertikal angeordnet sind. In dieser Ausrichtung sind die Wafer (nicht gezeigt) horizontal ausgerichtet, wobei der obere Deckel 17 in funktioneller Hinsicht ein Seitendeckel 17.1 ist.
Die Verwendung der Begriffe oben, Ende bzw. Stirn, Boden und Seite in den Ansprüchen wird lediglich zum Sichtbarmachen der relativen Positionierung der Elemente der Erfindung in Bezug aufeinander genutzt und soll nicht als einschränkend für den Umfang der Ansprüche in Bezug auf verschieden ausgerichtete Behälter 15 verstanden werden.

Claims

Behälter (15) für Wafer (W), wobei der Behälter umfasst: a) einen einteiligen Tragbehälter (16) mit zwei gegenüberliegenden Seitenwänden (19, 20) und zwei an die Seitenwände angrenzenden Stirnwänden (21, 22), einer oberen Öffnung (23) und einem inneren Wafer-Einschlussbereich (57), in dem die Wafer aufgenommen werden, wobei der Behälter an jeder Seitenwand Rippen (24, 25) besitzt, um die Wafer in einer beabstandeten axialen Ausrichtung zu halten; b) einen oberen Deckel (17), der mit dem Tragbehälter in einen lösbaren Eingriff gelangen kann, um die obere Öffnung zu verschließen, wobei der obere Deckel ein elastisches Material enthält und mehrere Stege aufweist, wovon jeder eine Reihe aus getrennt vorstehenden Dämpfungslappen (102), die mit jedem der Wafer in Eingriff gelangen, ist, wobei sich jede Reihe von Lappen radial in den Wafer-Einschlussbereich erstreckt und in Längsrichtung längs des oberen Deckels angeordnet ist, wobei jede Reihe mehrere der Lappen (102) umfasst und zwischen jedem Paar benachbarter Lappen (102) einen Schlitz (105) besitzt, so dass eine unterbrochene Wafer-Eingriffkante (104) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Reihe von Lappen eine im Wesentlichen konvex gekrümmte Form in Bezug auf die longitudinale Mittellinie (134) des Tragbehälters (15) besitzt.
Behälter nach Anspruch 1, bei dem jeder Steg (131) an der Innenseite des oberen Deckels angeordnet ist.
Behälter nach Anspruch 1, bei dem jeder Steg in Längsrichtung der Reihe (110) unterschiedlich komprimierbar ist, wobei der Steg in Richtung zum Mittelabschnitt (108) stärker komprimierbar ist als der Steg in der Nähe jedes Endabschnitts (106).
Behälter nach Anspruch 1, bei dem jeder Steg (131) eine Dicke besitzt, die sich von einer Dicke in der Nähe des Mittelabschnitts (108) des Stegs zu einer geringeren Dicke in der Nähe jedes Endabschnitts (106) des Stegs progressiv ändert.
Behälter nach Anspruch 2, bei dem die konvex gekrümmte Form der Wafer-Eingriffkanten jedes Stegs durch den Steg gebildet ist, dessen Breite zwischen der Wafer-Eingriffkante und dem oberen Deckel, einem Mittelabschnitt des Stegs und einem Endabschnitt des Stegs definiert ist, wobei die Breite des Stegs in der Nähe des Mittelabschnitts größer und in der Nähe jedes Endabschnitts kleiner ist.
Behälter nach Anspruch 1, bei dem der Träger eine Bodenöffnung (36) besitzt und einen Bodendeckel (18) aufweist, der so entworfen ist, dass er die Bodenöffnung (36) verschließt, wobei der Bodendeckel (18) Dämpfungsmittel (117) besitzt, die sich in den inneren Wafer-Einschlussbereich erstrecken, um mit den Wafern in Eingriff zu gelangen und um die Wafer zwischen den Dämpfungsmitteln und den Wafer-Eingriffabschnitten am oberen Deckel aufzuhängen.
Behälter nach Anspruch 6, bei dem die Dämpfungsmittel ein Paar von Bodenstegen, die sich in Längsrichtung auf dem Bodendeckel erstrecken, und eine Wafer-Eingriffkante an jedem Bodensteg umfassen, wobei die Wafer-Eingriffkante an jedem Bodensteg, die von dem Bodendeckel beabstandet ist, so entworfen ist, dass sie in einer ersten, nicht gebogenen Stellung eine gekrümmte Form hat, und wobei die Wafer-Eingriffkante so entworfen ist, dass sie eine im Wesentlichen geradlinige Form hat, wenn sich der Bodendeckel in einer zweiten, gebogenen Stellung befindet.
Behälter nach Anspruch 2, der ferner an jedem Steg eine Außenkante aufweist, die durch die Wafer-Eingriffkante an jedem Lappen definiert ist, wobei die Lappen die Wafer-Eingriffkanten von dem oberen Deckel um eine Breite beabstanden, wobei jeder Steg ferner durch einen Mittelabschnitt des Stegs und zwei Endabschnitte des Stegs gekennzeichnet ist, wobei die Breite von dem Mittelabschnitt des Stegs zu jedem Endabschnitt des Stegs progressiv abnimmt.
Behälter nach Anspruch 8, bei dem die Breite der Lappen vom Mittelabschnitt zum Endabschnitt des Stegs nichtlinear progressiv abnimmt.