JP5087145B2 - ウエハ収納容器 - Google Patents

Description

この発明は、円盤状に形成された複数の半導体ウエハを、運搬、保管等のために並べて収納するためのウエハ収納容器に関する。

これまでの半導体ウエハの主流は直径が３００ｍｍサイズのものである。そのような半導体ウエハを収納するための従来のウエハ収納容器は、複数の半導体ウエハを、互いの間に隙間をあけて重ね合わせた状態に各々水平に配置して、各々の外縁部を保持するようになっている。

しかし、直径が例えば４５０ｍｍの半導体ウエハを水平にしてその外縁部で保持すると、半導体ウエハが自重で撓んでしまって、ロボットアームでの出し入れ等に支障が生じる。そのため、各半導体ウエハ間の隙間を非常に大きくする必要があり、収納効率が大幅に低下する。

そこで、直径が４５０ｍｍの半導体ウエハ等においては、半導体ウエハを立てた状態に密に配置して収納するのが収納効率等の点で優れている。ただし、従来のウエハ収納容器において、半導体ウエハを立てた状態で収納するようにしたものもある（例えば、特許文献１、２）。
特開平４−３０３９４１ 特開平６−７２４８２

収納容器内に立てた状態に並んで収納された複数の半導体ウエハを、ロボットアーム等で収納容器から一枚ずつ出し入れするためには、各半導体ウエハが収納容器内で正確に位置決めされている必要がある。

そこで、各半導体ウエハを個別に載置するためのウエハ載置溝が収納容器の底部側に配置され、半導体ウエハをウエハ載置溝に弾力的に押し付けるリテーナが設けられている。そのようなウエハ載置溝は、各半導体ウエハの位置決めをする機能を担保するために、弾力的に変位したり変形したりするものであってはならない。

しかし、半導体ウエハを収納した収納容器には、運搬時に大きな衝撃や絶え間ない振動等が加わる場合がある。すると、その衝撃や振動が、ウエハ載置溝から半導体ウエハにじかに伝わってしまう。そのため、衝撃により半導体ウエハがウエハ載置溝との接触部で破損したり、振動により半導体ウエハが回転してウエハ載置溝やリテーナとの接触部で微細な粒子が削り出され、それが半導体ウエハにとって有害なゴミになったりする場合がある。

本発明の目的は、円盤状に形成された複数の半導体ウエハを立てた状態に並べて収納して、半導体ウエハを出し入れする際に半導体ウエハの位置決めを正確に行うことができ、且つ運搬や保管等の際には半導体ウエハを衝撃や振動から確実に保護することができるウエハ収納容器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のウエハ収納容器は、円盤状に形成された複数の半導体ウエハを立てた状態に並べて収納するためのウエハ収納容器であって、一側面だけに開口部が形成された箱形の収納容器本体と、収納容器本体の開口部を塞ぐように収納容器本体に対して側方から着脱自在に取り付けられる蓋体と、各半導体ウエハをその盤面が開口部に対し略垂直の向きになるように立てられた状態に位置決めして載置するために収納容器本体内の底部側に並列に並んで配置された複数のウエハ載置溝と、各半導体ウエハが係合する複数のウエハ係合溝が並列に並んで形成されて収納容器本体内の開口部の反対側の位置に弾力的に変形可能に設けられた受け側リテーナと、各半導体ウエハが係合する複数のウエハ係合溝が並列に並んで形成されて蓋体の内面側に弾力的に変形可能に設けられた押し側リテーナとを備え、受け側リテーナと押し側リテーナの少なくとも一方の下端部側の領域は、蓋体が収納容器本体の開口部に取り付けられる際に各半導体ウエハをすくい上げて各ウエハ載置溝から離脱させるウエハすくい上げ部になっていて、収納容器本体の開口部が蓋体で塞がれた状態では、複数の半導体ウエハが、収納容器本体内において並列に並んで立てられた状態で受け側リテーナと押し側リテーナとにより弾力的に保持されてウエハ載置溝から離れ、収納容器本体の開口部が蓋体で塞がれていない状態になると、各半導体ウエハが各ウエハ載置溝に載置された状態に戻るものである。

なお、受け側リテーナと押し側リテーナが各々板バネ状支持部によって収納容器本体又は蓋体に支持されていてもよく、ウエハ載置溝が、収納容器本体の開口部寄りの端部付近において、その端部側へ次第に上方に変位する形状に形成されていてもよい。

本発明によれば、蓋体が収納容器本体の開口部に取り付けられると、複数の半導体ウエハが、収納容器本体内において並列に並んで立てられた状態で受け側リテーナと押し側リテーナとにより弾力的に保持されてウエハ載置溝から離れるので、運搬や保管等の際に半導体ウエハを衝撃や振動から確実に保護することができ、蓋体が収納容器本体の開口部から取り外されると各半導体ウエハがウエハ載置溝に載置された状態に戻るので、半導体ウエハを出し入れする際に半導体ウエハの位置決めを正確に行うことができる。

本発明の実施例に係るウエハ収納容器の全体構成を略示する斜視図である。 本発明の実施例に係るウエハ収納容器内に半導体ウエハが収納された状態の側面断面図である。 本発明の実施例に係るウエハ載置台の部分斜視図である。 本発明の実施例に係る押し側リテーナの斜視図である。 本発明の実施例に係る押し側リテーナの一部を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施例に係る受け側リテーナの斜視図である。 本発明の実施例に係るウエハ収納容器において、蓋体が取り外された状態の側面断面図である。 本発明の実施例に係るウエハ収納容器において、蓋体が取り付けられる途中の状態の側面断面図である。

符号の説明

１ 収納容器本体
１ａ 開口部
２ 蓋体
３ ウエハ載置台
４ 受け側リテーナ
５ 押し側リテーナ
３１ ウエハ載置溝
４１ ウエハ係合溝
４４ 板バネ状支持部
４５ ウエハすくい上げ部
５１ ウエハ係合溝
５４ 板バネ状支持部
５５ ウエハすくい上げ部
Ｗ 半導体ウエハ

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、薄い円盤状に形成された複数の（例えば５〜３０枚程度の）半導体ウエハＷを収納するためのウエハ収納容器を略示している。半導体ウエハＷが立てた状態に並べて収納される収納容器本体１は、一側面だけに開口部１ａが形成された箱形に形成されている。そして、その開口部１ａを塞ぐための蓋体２が、収納容器本体１に対して側方から着脱自在に取り付けられる。

収納容器本体１と蓋体２は共に、半導体ウエハＷにとって有害なガスの放出量の少ない合成樹脂又は金属等で形成されている。蓋体２と収納容器本体１の開口部１ａとの係合部には、その係合部を気密にシールするための公知のシール部材や、蓋体２が開口部１ａから外れないようにするための公知のロック機構等が設けられているが、それらの図示は省略されている。

収納容器本体１内の底部に設けられたウエハ載置台３には、半導体ウエハＷを立てた状態に載置するための複数のウエハ載置溝３１が、所定の一定間隔で並列に並んで形成されている。

ウエハ載置溝３１は上方から見て収納容器本体１の開口部１ａに対し垂直の向きに形成されている。したがって、各半導体ウエハＷは、ウエハ載置溝３１に載置されることにより、盤面が収納容器本体１の開口部１ａに対し略垂直の向きで所定の間隔に位置決めされる。

収納容器本体１内の開口部１ａの反対側にあたる位置には、各半導体ウエハＷが係合する複数のウエハ係合溝４１が並列に並んで形成された受け側リテーナ４が配置されている。また、蓋体２の内面側には、各半導体ウエハＷが係合する複数のウエハ係合溝５１が並列に並んで形成された押し側リテーナ５が配置されている。

図２は、半導体ウエハＷがウエハ収納容器内に収納された状態を示している。各半導体ウエハＷは、受け側リテーナ４と押し側リテーナ５の各々に設けられたウエハ係合溝４１，５１に保持されて、ウエハ載置台３のウエハ載置溝３１から浮かび上がった状態になっている。

各ウエハ載置溝３１は、ウエハ載置台３の単体の斜視図である図３に示されるように、断面形状が略Ｖ字状に形成されている。公知のウエハ収納容器において半導体ウエハＷを載置するために設けられているＶ字状溝と同様である。なお、図３においては、ウエハ載置溝３１を明瞭に図示するために、ウエハ載置溝３１の溝幅とピッチ間隔が実際より広く図示されている。

例えば５〜３０枚設けられている各ウエハ載置溝３１は、等間隔に上方から見て収納容器本体１の開口部１ａと直交する向きに配置されていて、各ウエハ載置溝３１の両端部付近には半導体ウエハＷを安定した状態に保持するための補助になる耳部３２が上方に向けて突出形成されている。

各ウエハ載置溝３１は、半導体ウエハＷの外周と同じ曲率半径の円弧状に形成されている。ただし、半導体ウエハＷを安定して載置できさえすれば、必ずしも半導体ウエハＷの外周と同じ曲率半径でなくてもよく、円弧状でなくても差し支えない。

なお、ウエハ載置台３はこの実施例では収納容器本体１と一体に形成されているが、収納容器本体１と別部品として形成されたウエハ載置台３を収納容器本体１内の底面部に取り付けてもよい。

図４は押し側リテーナ５の単体の斜視図、図５はその部分拡大図である。弾性を有する合成樹脂材で形成された押し側リテーナ５には、ウエハ載置溝３１と同数のウエハ係合溝５１がウエハ載置溝３１と位置を対応させて形成されている。各ウエハ係合溝５１はウエハ載置溝３１と同様に略Ｖ字状の断面形状に形成され、耳部５２が複数箇所に分かれて突出形成されている。

ウエハ係合溝５１は、半導体ウエハＷの外周と同じ曲率半径の円弧状に形成されており、図２に示されるように、ウエハ係合溝５１の円弧の中心位置Ｏａはウエハ載置溝３１の円弧の中心位置Ｏｂよりやや上方でやや開口部１ａから離れた位置にある。

図５に示されるように並列に並んで配置されている各ウエハ係合溝５１とその隣のウエハ係合溝５１との間には、適宜の深さの分割溝５３が適宜の長さで形成されている。その結果、各ウエハ係合溝５１部分はある程度の弾力性を有している。

そのような複数のウエハ係合溝５１が並んで円弧状に形成された押し側リテーナ５は、その上下両端部から蓋体２側に向けて折り曲げられた形状に設けられた板バネ状支持部５４で蓋体２に支持されている。板バネ状支持部５４の端部は蓋体２に固着されている。なお、押し側リテーナ５を蓋体２と一体に形成してもよい。

薄板状に形成された板バネ状支持部５４は板バネとして機能する。したがって、押し側リテーナ５は全体として弾力的に変形可能であって、そこに保持された半導体ウエハＷを、蓋体２に加わる衝撃や振動から隔離した状態（又は、衝撃や振動が大幅に減衰された状態）に保持することができる。

図６は、受け側リテーナ４の単体の斜視図である。押し側リテーナ５と同様の合成樹脂材で形成された受け側リテーナ４には、ウエハ係合溝５１と同数の円弧状のウエハ係合溝４１がウエハ係合溝５１と位置を対応させて形成されている。受け側リテーナ４の各部の構成は基本的に押し側リテーナ５の構成と同様であり、４２は耳部、４３は分離溝、４４は板バネ状支持部である。受け側リテーナ４に形成されているウエハ係合溝４１の円弧の中心位置は、ウエハ係合溝５１の円弧の中心位置Ｏａと一致している。

受け側リテーナ４の板バネ状支持部４４の端部は収納容器本体１の内壁面に固着されている。ただし、受け側リテーナ４を収納容器本体１と一体に形成してもよい。そして、薄板状に形成された板バネ状支持部５４は板バネとして機能するので、受け側リテーナ４は全体として弾力的に変形可能であって、そこに保持された半導体ウエハＷを、収納容器本体１に加わる衝撃や振動から隔離した状態に保持することができる。

図７は、半導体ウエハＷを収納容器本体１内に出し入れするために、収納容器本体１の開口部１ａから蓋体２が外されて、開口部１ａが開かれる動作が完了した状態を示している。蓋体２に取り付けられている押し側リテーナ５は、蓋体２と共に移動して収納容器本体１内からなくなっている。

その結果、各半導体ウエハＷが立てられた状態でウエハ載置溝３１上に載置された状態になっていて、複数の半導体ウエハＷを小さなピッチで収納容器本体１内に効率よく収納することができる。半導体ウエハＷと受け側リテーナ４との係合も殆ど（特に上半部側では）外れている。

ウエハ載置台３にはバネ性が乏しくてほとんど変形しない。したがって、断面形状が略Ｖ字状のウエハ載置溝３１に載置された各半導体ウエハＷは所定位置に正確に位置決めされた状態になり、ロボットアーム等で半導体ウエハＷを一枚毎に確実に保持して収納容器本体１に出し入れすることができる。

ウエハ載置溝３１は、開口部１ａ寄りの端部（即ち、図７における左端部）付近において、その端部側へ次第に上方に変位する形状に形成されている。即ち、左端部側が次第に高くなっている。したがって、半導体ウエハＷがちょっとした振動や傾き等で開口部１ａ側に転がり出ることがない。

図８は、蓋体２が収納容器本体１の開口部１ａに取り付けられる途中の状態を示している。押し側リテーナ５と受け側リテーナ４の各々の下端部側の領域は、蓋体２が収納容器本体１の開口部１ａに取り付けられる際に半導体ウエハＷを側方からすくい上げてウエハ載置溝３１から離脱させるウエハすくい上げ部５５，４５として機能する。ただし、ウエハすくい上げ部５５，４５は押し側リテーナ５と受け側リテーナ４の少なくとも一方に設けられていればよい。

その結果、蓋体２が収納容器本体１の開口部１ａに取り付けられると、複数の半導体ウエハＷが、押し側リテーナ５と受け側リテーナ４のウエハ係合溝５１，４１に係合し、収納容器本体１内において並列に並んで立てられた状態でウエハ載置溝３１から離れる。収納容器本体１の開口部１ａに蓋体２を取り付ける作業に対して作用する抵抗力は、そのような動作をさせるためのものだけなので、非常に軽い操作力量で収納容器本体１の開口部１ａを蓋体２で閉じることができる。

そして、図２に示されるように、収納容器本体１の開口部１ａが蓋体２で完全に塞がれた状態になると、押し側リテーナ５と受け側リテーナ４のウエハ係合溝５１，４１が各々のほぼ全領域において、半導体ウエハＷの外周に開口部１ａ側とその反対側から当接した状態に係合して、半導体ウエハＷが押し側リテーナ５と受け側リテーナ４とで弾力的に保持された状態になる。半導体ウエハＷは、ウエハ載置溝３１から浮かび上がって、蓋体２と収納容器本体１の内壁面のどこにも接触しない状態になる。

半導体ウエハＷに相反する方向から押し付けられたウエハ係合溝５１部分とウエハ係合溝４１部分は各々少し弾性変形した状態になり、また、押し側リテーナ５と受け側リテーナ４は各々の板バネ状支持部５４，４４において弾力的に変形可能であることから、半導体ウエハＷが弾力的に保持された状態になる。

したがって、半導体ウエハＷを格納したウエハ収納容器に衝撃や振動が加わっても、押し側リテーナ５と受け側リテーナ４でそれらが吸収されて半導体ウエハＷに対しては強い衝撃や振動が加わらず、運搬や保管等の際に半導体ウエハＷを確実に保護することができる。

そして、蓋体２が取り外されて、収納容器本体１の開口部１ａが蓋体２で塞がれていない状態にされると、各半導体ウエハＷがウエハ載置溝３１に安定的に載置された図７に示される状態に戻る。

なお、本発明は上記実施例に構成に限定されるものではなく、例えば押し側リテーナ５と受け側リテーナ４は、蓋体２又は収納容器本体１からの衝撃や振動を吸収できる機能があれば、必ずしも全体的に弾力的に変形可能なものでなくてもよく、少なくとも一部分が弾力的に変形可能であればよい。

また、ウエハ載置台３、受け側リテーナ４、及び押し側リテーナ５等の形状及び配置位置等は適宜の態様を採ることができる。例えば、ウエハ係合溝５１，４１の形状は必ずしも円弧状でなくても、半導体ウエハＷをガタつきなく保持できる形状であればよい。また、受け側リテーナ４及び押し側リテーナ５が、上方において半導体ウエハＷに沿って伸び出した形状等に形成されていてもよく、ウエハ載置台３、受け側リテーナ４、及び押し側リテーナ５等を各々複数に分割して配置しても差し支えない。

また、蓋体２が収納容器本体１の開口部１ａから取り外された状態の時に、ウエハ載置溝３１に立てられた状態に載置されている各半導体ウエハＷの姿勢を安定させるために、ウエハ載置台３部分及び／又は収納容器本体１内の天井部分に、各半導体ウエハＷの外周に小さな付勢力で当接して各半導体ウエハＷを弾力的に支える補助部材を付設しても差し支えない。

Claims (3)

1. 円盤状に形成された複数の半導体ウエハを立てた状態に並べて収納するためのウエハ収納容器であって、
   一側面だけに開口部が形成された箱形の収納容器本体と、
   上記収納容器本体の開口部を塞ぐように上記収納容器本体に対して側方から着脱自在に取り付けられる蓋体と、
   上記各半導体ウエハをその盤面が上記開口部に対し垂直の向きになるように立てられた状態に位置決めして載置するために上記収納容器本体内の底部側に並列に並んで配置された複数のウエハ載置溝と、
   上記各半導体ウエハが係合する複数のウエハ係合溝が並列に並んで形成されて上記収納容器本体内の上記開口部の反対側の位置に弾力的に変形可能に設けられた受け側リテーナと、
   上記各半導体ウエハが係合する複数のウエハ係合溝が並列に並んで形成されて上記蓋体の内面側に弾力的に変形可能に設けられた押し側リテーナとを備え、
   上記受け側リテーナと上記押し側リテーナの少なくとも一方の下端部側の領域は、上記蓋体が上記収納容器本体の開口部に取り付けられる際に上記各半導体ウエハをすくい上げて上記各ウエハ載置溝から離脱させるウエハすくい上げ部になっていて、
   上記収納容器本体の開口部が上記蓋体で塞がれた状態では、上記複数の半導体ウエハが、上記収納容器本体内において並列に並んで立てられた状態で上記受け側リテーナと上記押し側リテーナとにより弾力的に保持されて上記ウエハ載置溝から離れ、
   上記収納容器本体の開口部が上記蓋体で塞がれていない状態になると、上記各半導体ウエハが上記各ウエハ載置溝に載置された状態に戻ることを特徴とするウエハ収納容器。
2. 請求項１に記載のウエハ収納容器において、上記受け側リテーナと上記押し側リテーナが各々板バネ状支持部によって上記収納容器本体又は上記蓋体に支持されているウエハ収納容器。
3. 請求項１に記載のウエハ収納容器において、上記ウエハ載置溝が、上記収納容器本体の開口部寄りの端部付近において、その端部側へ次第に上方に変位する形状に形成されているウエハ収納容器。

Images