DE69637489T2

DE69637489T2 - Halbleiterscheibenbehälter, struktur zur aufbewahrung von halbleiterscheiben und methode zum be- und entladen der halbleiterscheiben

Info

Publication number: DE69637489T2
Application number: DE69637489T
Authority: DE
Inventors: Akira Nakamura; Masahiko Fuyumuro
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2016-08-31
Also published as: US6533123B1; DE69637489D1; KR970707579A; EP0789393B1; KR100446842B1; JPH09129719A; WO1997008746A1; ATE392009T1; EP0789393A1; EP0789393A4

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft einen Behälter für scheibenartige Halbleiterscheiben, eine Behälterstruktur und insbesondere einen Behälter für Halbleiterscheiben und eine Behälterstruktur.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Allgemeinen werden Halbleiterscheiben (die auch als Wafer bezeichnet werden) durch Schneiden eines Silizium-Einkristallblocks in dünne Scheiben von zum Beispiel etwa zwei bis acht Zoll Durchmesser hergestellt. Auf die Halbleiterscheiben können viele Schaltungen, wie beispielsweise LSI-Schaltungen, aufgebracht werden, und sie können in Chips geschnitten werden, die dann gepackt werden, um eine Halbleitervorrichtung auszubilden.
Jeder Prozess zum Schneiden eines solchen Blocks in Halbleiterscheiben, zum Ausbilden der Schaltungen auf der Oberfläche der Halbleiterscheiben und zum Schneiden der Halbleiterscheiben in Chips, um sie zu packen, wird oft unabhängig von den übrigen an unterschiedlichen Standorten durchgeführt. Im Allgemeinen wird ein Behälter verwendet, um die Halbleiterscheiben von einem Standort für einen bestimmten Schritt zu einem anderen Standort zu transportieren. Ferner sollten die Halbleiterscheiben vorsichtig in den Behälter gesetzt werden, weil elektrostatisch verursachte Beschädigungen oder elektrostatische Auswirkungen auf die Oberfläche der Halbleiterscheibe, auf der die Schaltungen ausgebildet sind, die Produktionsmenge verringern würde.
In der herkömmlichen Technik ist es bekannt, viele Nuten auf einer Innenwandfläche des Behälters auszubilden, um die Halbleiterscheiben zwischen solche Nuten zu setzen. Es ist auch bekannt, die einzelnen Halbleiterscheiben der Reihe nach mittels Polyethylen-Folien im Behälter zu stapeln, um dadurch eine Behälterstruktur auszubilden.
Im Fall der oben genannten ersten Behälterstruktur, bei der viele Nuten an der Innenwandfläche ausgebildet sind, werden jedoch mechanische Vibrationen während des Transports oder zufällige Stöße durch Fallenlassen über den Behälter auf die Halbleiterscheiben übertragen, wodurch die Halbleiterscheiben physisch bzw. mechanisch beschädigt werden. Währenddessen haben im Fall der zweiten Behälterstruktur, bei der die Halbleiterscheiben jeweils mittels Polyethylen-Folien gestapelt sind, die Halbleiterscheiben und die Folien die Tendenz, sich aufgrund von mechanischen Vibrationen während des Transports leicht gegeneinander zu bewegen. Durch eine solche leichte Bewegung wird statische Elektrizität erzeugt, und die Polyethylen-Folien und die Halbleiterscheiben werden aufgeladen, was die Schaltungen auf den Halbleiterscheiben beschädigen würde, wenn sich die Elektrizität entlädt.
Wenn ferner die Halbleiterscheiben von Hand in den Behälter eingesetzt bzw. aus diesem entnommen werden, würden die Halbleiterscheiben, zum Beispiel aufgrund eines Fehlers, beschädigt. Demgemäß wird bevorzugt ein automatischer Steuerungsmechanismus verwendet, um die Halbleiterscheiben einzusetzen und zu entnehmen, aber dessen Einführung bei herkömmlichen Behältern würde das System komplizierter machen.
Die Dokumente US 5366079 , JP 06069328 und US 4787508 offenbaren einen Behälter für Halbleiterscheiben, der eine Vielzahl von Halbleiterscheiben und von innerhalb des Behälterkörpers gestapelten Distanzfolien umfasst.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen automatisch steuerbaren oder robotergeeigneten Behälter bereitzustellen, der ausschließlich zum Aufnehmen von Halbleiterscheiben verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Behälterstruktur für Halbleiterscheiben bereitzustellen, in der die oben genannten Probleme der herkömmlichen Technik gelöst werden, um eine physische und elektrische Beschädigung der Halbleiterscheiben zu verhindern, die durch Stöße während des Transports verursacht wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Behälterstruktur für Halbleiterscheiben bereitzustellen, die eine unpraktische Situation vermeiden kann, bei der sich Halbleiterscheiben und Distanzfolien aufgrund einer festen und engen Berührung vereinigen, wenn sie aus einem Behälter entnommen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 beschrieben, und die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.
Ein Behälter für Halbleiterscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst typischerweise einen Behälterhauptkörper mit einem zylindrischen Bereich, in dem eine Vielzahl von Halbleiterscheiben mittels Distanzfolien gestapelt sind, und einen auf den Behälterkörper aufzusetzenden Deckelkörper. Der zylindrische Bereich kann zumindest einen Schlitz zum Aufnehmen eines Greifarms aufweisen, um die Halbleiterscheiben einfach in den Behälter einzusetzen und daraus zu entnehmen. Ferner weist der Behälterhauptkörper einen zylindrischen Bereich auf, der auf einem vom Grundriss her quadratischen Grundbereich steht, und der Deckelbereich ist von quadratischer Form, praktisch ähnlich der vom Grundriss her quadratischen Form des Grundbereichs des Behälterhauptkörpers, wobei der Deckelkörper und der Behälterhauptkörper aneinander angebracht werden, indem sie relativ zueinander gedreht werden, damit sich beide Körper im Grundriss entsprechen.
Um im Behälter erzeugte statische Elektrizität sofort abfließen zu lassen oder die Auswirkungen eines äußeren elektrischen Feldes aus dem Inneren des Behälters herauszuhalten, beträgt der spezifische Oberflächenwiderstand des Behälters bevorzugt 10⁶ Ω/Flächenquadrat oder weniger. In der Regel kann der Behälter durch einkristallines Gießen eines leitfähigen Kunststoffmaterials, zu dem ein leitfähiger Füllstoff gegeben wurde, oder eines leitfähigen Polymer-Kunststoffmaterials, das mit einer Legierung behandelt wurde, ausgebildet werden. Der zuzugebende leitfähige Füllstoff umfasst Ruß, Kohlenstoff in Form von Graphit, Kohlenstoff-Fasern, Metallpulver, Metallfasern, pulverförmiges Metalloxid, metallbeschichtetes anorganisches Feinpulver, organisches Feinpulver und organische Fasern.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Behälterstruktur für Halbleiterscheiben bereit, in der eine Vielzahl von Halbleiterscheiben gestapelt und mittels Distanzfolien im Behälterhauptkörper enthalten sind. Auf einem oberen Endbereich und unter einem unteren Endbereich der gestapelten und im Behälter enthaltenen Halbleiterscheiben können sich End-Polsterungsmaterialien befinden, um die Halbleiterscheiben vor Stößen zu schützen. Der Behälterhauptkörper des Halbleiterscheibenbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt als Hauptkörper der Behälterstruktur für Halbleiterscheiben verwendet.
Die Distanzfolien bestehen in Allgemeinen aus Papier, synthetischem Papier, synthetischen Harzfolien, Bögen aus synthetischem Harzschaum und dergleichen. Diese Distanzfolien können elektrisch leitfähig oder nicht leitfähig sein. Wenn die Distanzfolien leitfähig sind, beträgt der spezifische Oberflächenwiderstand bevorzugt 10⁶ Ω/Flächenquadrat oder weniger. Es kann synthetisches Polyolefin-Papier verwendet werden, das dispergierte leitfähige Fasern, wie beispielsweise leitfähige Kunststoff-Fasern aus Polypyrrol mit konjugierten Doppelbindungen, Polyanilin, Kohlenstoff-Fasern und metallbeschichtete Fasern enthält; oder Folien oder Schaumbögen aus Polyethylen, Polypropylen, Polyethylen-Phtalat, denen, wie oben genannt, leitfähige Füllstoffe oder antistatische Mittel zugegeben wurden.
Obwohl es sich bei den Distanzfolien entweder um einlagige oder um mehrlagige Strukturen des oben genannten Materials, wie beispielsweise synthetisches Papier, handeln kann, ist die einlagige Struktur im Hinblick auf die Handhabung und andere Eigenschaften zu bevorzugen.
Außerdem ist synthetisches Papier aus Polypyrrol-Fasern mit konjugierten Doppelbindungen im Hinblick auf die einfache Steuerung der Leitfähigkeit, die Haltbarkeit und dergleichen zu bevorzugen.
Die Distanzfolien weisen bevorzugt eine Luftdurchlässigkeit von 1.800 Sek./100 ccm oder weniger gemäß dem Japanischen Industriestandard JIS P8117, eine Glätte nach Bekk von 10 Sek. oder weniger gemäß JIS P8119 und eine Staubabweisung von 200 Partikeln (> 0,5 μm)/100 mm × 100 mm oder weniger gemäß dem Japanischen CIC-Unternehmensstandard auf.
Beim Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Behälter als Ganzes bei Unterdruck gepackt sein, damit der Zweck der Staubdichtigkeit erfüllt ist, wenn die Halbleiterscheiben gemäß der Behälterstruktur darin aufgenommen sind. Da die Oberfläche der Halbleiterscheiben extrem glatt ist, würden im Allgemeinen die Distanzfolien und die Halbleiterscheiben unter praktisch luftleeren Bedingungen fest aneinander kleben und miteinander in Berührung kommen.
Aus diesem Grund werden auf diese Weise aneinander klebende Halbleiterscheiben und Distanzfolien nicht auf einfache Weise voneinander getrennt, wenn sie der Reihe nach dem Behälter entnommen werden, und es ist mühsam, die Halbleiterscheiben von Hand einzeln von den Distanzfolien abzuziehen. insbesondere im Fall eines automatischen Steuerungssystems, wie es unten beschrieben wird, würde eine Situation, in der die Halbleiterscheiben und die Distanzfolien fest aneinander kleben, zu Problemen führen, wenn sie eingelegt und entnommen werden.
Gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die oben genannte Situation im Wesentlichen zu vermeiden, um so Probleme nach der herkömmlichen Technik zu lösen. Selbst wenn die Halbleiterscheiben und die Distanzfolien aneinander kleben, kann eine solche Störung durch die Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung auf einfache Weise entfernt werden.
Jede der Distanzfolien ist so ausgebildet, dass sie eine Vielzahl von konkaven Bereichen und/oder konvexen Bereichen auf zumindest einer Oberfläche vorsieht, und kann so ausgebildet sein, dass sie von ihrem Umfang aus nach innen sich erstreckende Einschnitte aufweist. Die konkaven und/oder konvexen Bereiche können in der Regel durch einen Prägevorgang ausgebildet werden. Die Einschnitte können in der Regel durch eine Schneide- oder Stanzmaschine mit einer bestimmten Breite ausgebildet werden.
Als End-Polsterungsmaterial können Polyurethan-Weichschaum, Polyethylenschaum, Polypropylenschaum, Polystyrolschaum und dergleichen verwendet werden. Es ist ein geschlossenzelliger Schaum zu bevorzugen, um den Staub von außen auszuschließen, während Polyurethan-Weichschaum im Hinblick auf die Polsterungseigenschaften wünschenswert ist. Das Polsterungsmaterial kann elektrisch leitfähig sein, wobei sein spezifischer Oberflächenwiderstand bevorzugt 10¹¹ Ω/Flächenquadrat oder weniger beträgt. Wenn das End-Polsterungsmaterial nicht leitfähig ist, werden bevorzugt zwischen der obersten Halbleiterscheibe und der untersten Halbleiterscheibe leitfähige Distanzfolien angeordnet.
Gemäß der Behälterstruktur der vorliegenden Erfindung wird das End-Polsterungsmaterial jeweils auf dem oberen Endbereich und unter dem unteren Endbereich der aufeinander gestapelten Distanzfolien und Halbleiterscheiben angeordnet, damit diese in den Behälter aufgenommen werden.
Bevorzugt ist ein Polsterungsmaterial mit einer Druckspannung von etwa 0,01 bis 0,6 kg/cm² bei 10% Stauchung zu verwenden. Zum Beispiel werden bevorzugt Polyurethanschaum mit etwa 0,01 bis 0,03, Polyethylenschaum mit etwa 0,2 bis 0,4 und Polystyrolschaum mit etwa 0,2 bis 0,4 kg/cm² verwendet.
Bei der oben genannten Behälterstruktur für Halbleiterscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Halbleiterscheiben und Distanzfolien aufeinander gestapelt und im Behälter angeordnet, wobei sich End-Polsterungsmaterial auf dem oberen und unter dem unteren Ende befindet. Demgemäß können durch Vibration bewirkte Stöße, die während des Transports auf den Halbleiterscheibenbehälter einwirken, vom End-Polsterungsmaterial absorbiert werden, wodurch die Halbleiterscheiben vor solchen Stößen geschützt werden.
Wenn für die Distanzfolien ein leitfähiges Material verwendet wird, wird keine statische Elektrizität erzeugt, wenn zwischen den Halbleiterscheiben und den Distanzfolien oder zwischen den Halbleiterscheiben und dem End- Polsterungsmaterial Reibung entsteht. Selbst wenn statische Elektrizität erzeugt werden sollte, verbleibt sie nicht im Behälter. Dies führt dazu, dass jegliche auf der Halbleiterscheibe ausgebildeten Schaltungen nie ungünstigerweise durch statische Elektrizität beschädigt werden können.
Ferner kann jede Halbleiterscheibe stabil im Behälter enthalten sein, ohne dass es zu jeglicher gegenseitiger Verschiebung davon kommt, weil die Distanzfolien und die Halbleiterscheiben aufeinander gestapelt und sowohl von oben als auch von unten im Behälter festgehalten sind. Somit können ein Brechen der Halbleiterscheiben durch Berührung der Innenfläche des Behälters oder eine durch Reibung der Halbleiterscheiben aneinander erzeugte statische Elektrizität eingeschränkt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht eines Beispiels für einen Halbleiterscheibenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine halb vertikale Seitenansicht eines Halbleiterscheibenbehälters von 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine Behälterstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines in 3 gezeigten Behälters, in den Halbleiterscheiben gesetzt wurden;
5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer Behälterstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung, in der Halbleiterscheiben enthalten sind;
6(A) ist eine schematische Ansicht einer geprägten Distanzfolie, deren Struktur keine Adhäsion mit den Halbleiterscheiben verursacht bzw. eine solche Adhäsion aufhebt, falls sie aufgetreten ist;
6(B) ist eine schematische Ansicht einer Distanzfolie mit einer Vielzahl von sich von außen nach innen erstreckenden Einschnitten, deren Struktur keine Adhäsion mit den Halbleiterscheiben verursacht bzw. eine solche Adhäsion aufhebt, falls sie aufgetreten ist;
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Trägersystems, für welches das vorliegende Verfahren zum Einsetzen von Halbleiterscheiben in den Behälter bzw. zum Entnehmen derselben aus dem Behälter eingeführt werden kann;
8 ist eine schematische Ansicht, die eine Situation zeigt, bevor Halbleiterscheiben mittels eines in 7 gezeigten Trägersystems in einen Behälter eingesetzt werden;
9 ist eine schematische Ansicht, die eine Situation zeigt, in der Halbleiterscheiben gerade mittels eines in 7 gezeigten Trägersystems in einen Behälter eingesetzt werden; und
10 ist eine schematische Ansicht, die eine Situation zeigt, nachdem Halbleiterscheiben mittels eines in 7 gezeigten Trägersystems in einen Behälter eingesetzt worden sind.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht eines Beispiels für einen Halbleiterscheibenbehälter, und 2 ist eine halb vertikale Seitenansicht davon. In 1 und 2 umfasst ein Halbleiterscheibenbehälter 1 einen mit einem Boden versehenen, zylindrischen Behälterhauptkörper 2 zum Aufnehmen einer Vielzahl von gestapelten, scheibenartigen Halbleiterscheiben und einen auf den Behälterhauptkörper 2 aufzusetzenden Deckelkörper 3.
Im Behälterhauptkörper 2 ist ein zylindrischer Bereich 2b auf einem quadratischen Grundbereich 2a ausgebildet, um die Vielzahl von gestapelten Halbleiterscheiben aufzunehmen. Ein Innendurchmesser des zylindrischen Bereichs 2b ist fast mehrere mm größer als der der darin aufzunehmenden Halbleiterscheiben. Der zylindrische Bereich 2b weist Schlitze 2c1 bis 2c4 auf, die sich an vier am Umfang verteilten Positionen des Grundbereichs von oben nach unten erstrecken. Die Breite dieser Schlitze 2c1 bis 2c4 ist groß genug, um einen Greiferarm eines Trägerroboters durchzulassen, wie dies für ein Einsetz- und/oder Entnahmesystem noch beschrieben wird. Alle Schlitze sind bevorzugt in der Mitte der jeweiligen Seite des Grundbereichs positioniert, um den Weg des Greiferarms zu verkürzen. Jeder Schlitz kann auch je nach zu verwendendem System auf diagonalen Linien des Grundbereichs positioniert sein.
Vier schräge Abragungen 2d sind in fast gleichen Abständen oben an der Außenfläche der zylindrischen Bereichs 2b als Anschläge ausgebildet, die in einer geneigten Position an schrägen Aussparungen 3e ausgerichtet sind, die innerhalb eines kreisförmigen Kanals 3d des Deckelkörpers 3 ausgebildet sind. Der Behälterhauptkörper 2 oder der Deckelkörper 3 wird leicht gedreht, um beide Körper aneinander zu befestigen. Der Grundbereich 2a des Behälterhauptkörper 2 weist eine konkav-konvexe obere Fläche auf (bzw. eine Innenfläche, die zur Innenseite des Behälters weist), die eine Vielzahl von gleich hohen, konzentrischen Verstärkungsrippen aufweist, wie in 2 gezeigt, worauf die Halbleiterscheiben horizontal aufgelegt werden.
Andererseits weist der Deckelkörper 3 als Ganzes die äußere Form einer quadratischen Stange auf und umfasst einen zylindrischen Bereich 3a und einen quadratischen Stangenbereich 3b, der den Bereich 3a umschreibt. Der zylindrische Bereich 3a bedeckt den zylindrischen Bereich 2b des Behälterhauptkörpers 2, während er einen Teil des Grundbereichs 2a des Behälterhauptkörpers 2 durch einen unteren Bereich des zylindrischen Bereichs 3a unbedeckt lässt. Der zylindrische Bereich 3a spielt eine Rolle als Führungsmittel, wenn der Deckelkörper am Behälterhauptkörper 2 angebracht oder von diesem abgenommen wird.
An einer inneren, oberen Fläche des Deckelkörpers 3 ist der kreisförmige Kanal 3d ausgebildet, um ein oberes Ende des zylindrischen Bereichs 2b des Behälterhauptkörpers 2 aufzunehmen, während eine Vielzahl von konzentrischen Rippen und konvexen Bereichen (im Folgenden einfach als Rippen 3c bezeichnet), als nach unten gerichtete Ausstülpungen ausgebildet sind, die einem Behälterraum 2e des Behälterhauptkörpers 2 entsprechen. Diese Rippen 3c berühren einen oberen Bereich der gestapelten Halbleiterscheiben in einer Situation, in welcher der Deckelkörper 3 an dem Behälterhauptkörper 2 angebracht ist, und die Rippen 3c sind leicht in einen oberen Bereich des Behälterraumes 2e hin vorgeschoben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der obere Bereich der gestapelten Halbleiterscheiben jedoch einfach durch die Innenfläche des Deckelkörpers 3 nach unten gedrückt werden, und demgemäß ist es nicht unbedingt notwendig, die Rippen 3c auszubilden und in den Behälterraum 2e vorzuschieben.
Der Deckelkörper 3 wird abnehmbar am Behälterhauptkörper 2 angebracht, indem die schrägen Abragungen 2d an den innerhalb des kreisförmigen Kanals 3d ausgebildeten, schrägen Aussparungen 3e ausgerichtet werden. Konkreter ausgedrückt wird der Deckelkörper 3 am zylindrischen Bereich 2b in einer geneigten Position als Abdeckung des Behälterhauptkörpers 2 aufgesetzt und innerhalb eines Winkels der schrägen Aussparungen durch Drehen des Deckelkörpers 3 in einem vorbestimmten Winkel (15° bis 45°) in den Körper 2 vorgeschoben, wodurch die beiden Körper allmählich aneinander befestigt werden. Die untere Fläche des Behälterhauptkörpers 2 ist nach innen zurückgesetzt, um den oberen Bereich des Deckelkörpers 3 aufzunehmen, was es erlaubt, dass im Halbleiterscheibenbehälter 1 eine Anzahl von Halbleiterscheiben in vertikaler Richtung gestapelt werden können.
Beim oben genannten Ausführungsbeispiel wurde ein leitfähiges Polypropylenharz mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 200 Ωcm und einem spezifischen Oberflächenwiderstand von 10⁶ Ω/Flächenquadrat verwendet.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem eine Vielzahl von Halbleiterscheiben im Halbleiterscheibenbehälter 1 enthalten sind. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Behälterhauptkörpers 2, der Halbleiterscheiben enthält. 4 ist eine vertikale Schnittansicht des Behälterhauptkörpers 2, der Halbleiterscheiben enthält. 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 2, die im Halbleiterscheibenbehälter 1 enthaltene Halbleiterscheiben zeigt.
In diesen Figuren sind eine Vielzahl von Halbleiterscheiben 4 gestapelt und im Behälterraum 2e des Behälterhauptkörpers 2 enthalten, während eine Distanzfolie 5 (eine einlagige, leitfähige Folie in 3) jeweils zwischen die einzelnen Halbleiterscheiben 4 gelegt ist.
Obwohl die Größe der Halbleiterscheiben im Allgemeinen variiert, zum Beispiel mit einem Durchmesser im Bereich zwischen 2 und 8 Zoll (etwa 50 mm bis 200 mm) und einer Stärke von 350, 500 und 750 μm, je nach Verwendungszweck, wurden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Halbleiterscheiben mit der Stärke 350 μm und dem Durchmesser 8 Zoll verwendet. Der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Halbleiterscheibenbehälter ist so konstruiert, dass er die oben genannte Größe einhält und 25 Halbleiterscheiben aufnehmen kann.
Die Distanzfolien 5 funktionieren so, dass sie eine direkte Berührung und Reibung der Halbleiterscheiben 4 aneinander verhindern, wenn diese gestapelt sind, und die Erzeugung statischer Elektrizität zwischen den Halbleiterscheiben 4 einschränken. Somit bestehen die Distanzfolien 5 bevorzugt aus einem weichen Material, das einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 10⁶ Ω/Flächenquadrat oder weniger aufweist. Die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Distanzfolien 5 bestanden aus synthetischem Polyolefinpapier mit einer Biegefestigkeit von 80 mm oder weniger, das in einer Stärke von 230 μm und einem Durchmesser von 300 mm ausgebildet war.
Die Staubabweisung der Distanzfolien 5 sollte gering genug sein, um die Halbleiterscheiben sauber zu halten. Hier wurde eine Staubabweisung von 200 Partikeln (> 0,5 μm)/100 mm × 100 mm oder weniger gemäß dem Japanischen CIC-Unternehmensstandard verwendet.
Andererseits werden End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B am obersten Bereich und am untersten Bereich im Behälterraum 2e des Behälterhauptkörpers 2 angebracht. Die Halbleiterscheiben 4 und die Distanzfolien 5 werden aufeinander gestapelt, während die End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B an beiden Bereichen des somit gestapelten Inhalts angeordnet werden, um ihn zwischen den Materialien zu halten. Dank dieser End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B sind die gestapelten Halbleiterscheiben 4 nicht direkt mit dem unteren Grundbereich 2a des Behälterhauptkörpers 2 und den Deckenrippen 3c des Deckelkörpers 3 in Berührung. Die End-Polsterungsmaterialen 6A und 6B sind gemäßigt stoßabsorbierend und können Stöße absorbieren, wenn ein Stoß auf den Halbleiterscheibenbehälter 1 einwirkt, so dass kein Stoß an die Halbleiterscheiben übertragen wird.
Die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B wurden aus einem Polyurethan-Weichschaum-Bogen mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Stärke von 15 mm hergestellt, dessen Eigenschaften einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 8 × 10¹¹ Ω/Flächenquadrat oder weniger, eine Abfallzeit der Ladespannung (50%) von 1,4 Sek. oder weniger, eine Dichte (JIS K6401) von 27 kg/m³, eine Härte (JIS K6401) von 6,5 kgf und eine Stoßelastizität (JIS K6402) von 40% umfassen. Die Stoßelastizität von einem Polyurethan-Weichschaum-Bogen als End-Polsterungsmaterial liegt bevorzugt bei etwa 20 bis 60%.
Wie beschrieben wurde, sind 25 Halbleiterscheiben 4 mittels der im Behälterraum 2e des Behälterhauptkörpers 2 enthaltenen Distanzfolien 5 in einer Situation gestapelt, in der die End-Polsterungsmateriahen 6A und 6B am oberen und am unteren Endbereich des Inhalts angeordnet sind, wie in 4 gezeigt. In der oben genannten Situation wird der Deckelkörper 3 auf den Behälterhauptkörper 2 (nicht gezeigt) aufgesetzt und an diesem befestigt, wodurch die Halbleiterscheiben 4 im Behälter 1 aufgenommen und für Transport und Lagerung bereit sind. Wenn die Halbleiterscheiben 4 und die Distanzfolien 5 mit den End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B gestapelt sind, gefolgt vom Befestigen des Deckelkörpers 3 darauf, drücken die auf der Deckenfläche des Deckelkörpers 3 ausgebildeten Rippen 3c das End-Polsterungsmaterial 6A ein.
Noch konkreter ausgedrückt kommen, wenn der Deckelkörper 3 in einer geneigten Position auf den Behälterhauptkörper 2 aufgesetzt wird, die Rippen 3c mit dem End-Polsterungsmaterial 6A in dieser Position in Berührung, während der Deckelkörper 3 gedreht wird, um mit den schrägen Aussparungen 3e sicher in die schrägen Abragungen 2d des Behälterhauptkörpers einzugreifen. Sowie sich der Deckelkörper 3 in die Richtung der gestapelten Schicht vorwärts bewegt, drücken die Rippen 3c allmählich das End-Polsterungsmaterial 6A und 6B nach unten (siehe den in 5 gezeigten, nicht ausgefüllten Pfeil). Wenn der Deckelkörper 3 vollständig auf dem Behälterhauptkörper 2 befestigt ist, verliert jedes von dem oberen und unteren End-Polsterungsmaterial 6A und 6B etwa 10% seiner Stärke, wodurch eine Spannung aufgebaut wird. Die Spannung dient dazu, die gestapelten Halbleiterscheiben 4 zu halten, so dass die Halbleiterscheiben 4, die Distanzfolien 5 und die End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B stabil im Halbleiterscheibenbehälter 1 gehalten werden.
Da das End-Polsterungsmaterial 6A durch die Drehbetätigung des Deckelkörpers 3 gleitend mit den Rippen 3c in Berührung ist, ist es zu bevorzugen, dass beim End-Polsterungsmaterial 6A eine Fläche S glatt ausgebildet ist, damit es sich nicht selbst dreht.
Es kann eine Distanzfolienstruktur verwendet werden, die im Wesentlichen keine Adhäsion mit den Halbleiterscheiben 4 verursacht oder die eine solche Adhäsion, falls sie aufgetreten ist, auf einfache Weise aufhebt, wie in 6(A) und 6(B) gezeigt.
6(A) zeigt eine Distanzfolie des oben genannten Typs, die auf der Oberfläche Prägungen 51 aufweist. Die Prägungen 51 können nicht nur auf der oben genannten Distanzfolie ausgebildet sein, sonder auch auf einer nicht leitfähigen Distanzfolie. Wenn ihre Struktur ferner im Wesentlichen keine Adhäsion mit den Halbleiterscheiben 4 bewirkt oder eine solche Adhäsion, falls sie aufgetreten ist, auf einfache Weise aufhebt, kann jedes beliebige Muster der Prägungen 51 auf der Distanzfolie angebracht werden, wie zum Beispiel das in 6(A) gezeigte Verteilungsmuster, ein strahlenförmiges Muster, das sich vom Mittelpunkt der Folie nach außen erstreckt, oder ein Muster aus Streifen oder ein gitterartiges Muster.
Die offensichtliche Stärke einer geprägten Folie beträgt bevorzugt etwa das 1,1- bis 3-fache, verglichen mit der der Folie vor dem Prägen, was von einem spezifischen Prägemuster oder zu verwendendem Folienmaterial abhängt. Wenn geprägte Distanzfolien verwendet werden, kann deren Pufferwirkung auf die Halbleiterscheiben erhöht werden.
Unter Verwendung von Distanzfolien 5 aus synthetischem Papier des oben genannten Typs waren die Halbleiterscheiben 4 im Halbleiterscheibenbehälter 1 enthalten, der dann als Ganzes unter Unterdruck gepackt wurde. Nach dem Öffnen des Pakets wurde ein Test zum Entnehmen der Halbleiterscheiben 4 aus dem Behälter 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Halbleiterscheiben 4 nicht an den Distanzfolien 5 klebten und problemlos aus dem Behälter entnommen werden konnten. Ferner wurde unter Verwendung von geprägten Distanzfolien mit einer Stärke von 120 μm, die aus einem Polyethylenbogen mit einer Stärke von etwa 50 μm hergestellt wurden, der 30 Gewichtsprozent Ruß enthielt, ein ähnlicher Test wiederholt. Auch hier klebten die Halbleiterscheiben 4 nicht an den solchermaßen hergestellten Distanzfolien.
6(B) zeigt eine Distanzfolie 5 des oben genannten Typs, bei der eine Vielzahl von Einschnitten 52 ausgebildet sind, die sich vom Umfang nach innen erstrecken. Ähnlich wie im Fall der in 6(A) gezeigten geprägten Folie können die Einschnitte 52 nicht nur auf der Distanzfolie 5 des oben genannten Typs ausgebildet werden, sondern können auf jede andere Folie anwendbar sein. Wenn ferner ihre Struktur im Wesentlichen keine Adhäsion an den Halbleiterscheiben 4 bewirkt oder eine solche Adhäsion, falls sie aufgetreten ist, auf einfache Weise aufhebt, kann ein beliebiges Muster der Einschnitte 52 auf die Distanzfolie angewendet werden, wie beispielsweise das Muster, das sich, wie in 6(B) gezeigt, vom Umfang zum Mittelpunkt erstreckt, oder eine sich ähnlich erstreckende Spirale.
Bevorzugt beträgt die Anzahl der Einschnitte 52 zwischen 2 und 36, je nach Material der Distanzfolie.
Ein Verfahren zum Einsetzen von Halbleiterscheiben in den Behälter bzw. zum Entnehmen derselben aus dem Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem Beispiel beschrieben, in dem das vorliegende Verfahren auf ein Halbleiterscheiben-Trägersystem angewendet wird. 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems zum Einsetzen bzw. Entnehmen von Halbleiterscheiben. 8, 9 und 10 sind schematische Ansichten, die Vorgänge zum Aufnehmen von Halbleiterscheiben in einer Reihenfolge in einem Behälter mittels des Systems zeigen.
In 7 werden eine Vielzahl von Halbleiterscheiben 4 auf einem Förderer 7 transportiert und nacheinander zu einem Aufnahmeprozess geführt. Andererseits wird ein Behälterhauptkörper 2 zum Aufnehmen der Halbleiterscheiben 4 mittels des anderen Förderers 8 ebenfalls zum Aufnahmeprozess geführt und wartet darauf, dass die Halbleiterscheiben 4 in der Reihenfolge aufgenommen werden. Ein Trägerroboter 9 ist zwischen den beiden Förderern 7 und 8 angeordnet, ein Greiferarm 9a des Roboters 9 ist an einem seiner Enden mit einem Unterdruckansaugteil 9b versehen. Die auf dem Förderer 7 transportierten Halbleiterscheiben 4 werden durch Unterdruck mittels des Unterdruckansaugteils 9b angesaugt und dann im Behälterhauptkörper 2 aufgenommen. Währenddessen transportiert ein weiterer Trägerroboter 10, der ähnlich konstruiert ist wie der Roboter 9, Distanzfolien 5 und End-Polsterungsmaterialien 6A und 6B auf einem Förderer (nicht gezeigt) und legt diese in den Behälterhauptkörper 2.
Beim oben genannten Einsetz- und/oder Entnahmesystem wird zunächst ein End-Polsterungsmaterial 6B mittels des Trägerroboters 10 oder von Hand in einen leeren, auf dem Förderer 8 transportierten Behälterhauptkörper 2 gelegt. Die Distanzfolie 5 wird durch das Unterdruckansaugteil 10b des Trägerroboters 10 angesaugt, um von der Oberseite eines Behälterraums 2e des Behälterhauptkörpers 2 in diesen eingesetzt zu werden. In diesem Fall kann ein Greiferarm 10a des Trägerroboters 10 die angesaugte Distanzfolie 5 durch einen Schlitz (in 7 mit 2c1 bezeichnet) in die Unterseite des Behälterraums 2e einlegen.
Eine Ansaugbedingung im Unterdruckansaugteil des Greiferarms 10a des Trägerroboters 10 wird beendet, um die Distanzfolie 5 unten im Behälterraum freizugeben und sie auf das End-Polsterungsmaterial 6B zu setzen, wonach der Greiferarm 10a dann in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird.
Der Trägerroboter 9 funktioniert dann so, dass er die Halbleiterscheibe 4 auf dem Förderer 7 ansaugt (siehe Greiferarm 9a, der in 8 durch eine Strichpunktlinie dargestellt ist), sie zum Behälterhauptkörper 2 führt (siehe Greiferarm 9a, der in 8 durch eine durchgehende Linie dargestellt ist), das Ende des Greiferarms 9a in den Behälterraum 2e absenkt und die Halbleiterscheibe 4 aus einer Ansaugbedingung in einer Position in der Nähe der gestapelten Distanzfolie freigibt (oder einer Position mit Flächenberührung mit der Distanzfolie) (siehe 9). In dieser Situation kann der Greiferarm 9a des Trägerroboters 9 durch einen Schlitz (der in 7 mit 2c3 bezeichnet ist), bei dem es sich nicht um den Schlitz 2c1 des Behälterhauptkörpers 2 handelt, abgesenkt werden. Ein solches Absenken der Greiferarme 9a und 10a im Behälterraum 2e kann mittels eines Entfernungssensors, wie beispielsweise einem optischen Sensor, der im Unterdruckansaugteil 9b eingestellt ist, ausgehend von der Abstandsmessung zur Distanzfolie 5 gesteuert werden, um das Ende des Greiferarms in einer vorbestimmten Position anzuhalten. Es ist auch möglich, einen Drehmomentsensor an einem Gelenkbereich des Greiferarms 9a einzustellen, um ein Drehmoment zu erkennen, wenn die Halbleiterscheibe 4 die Distanzfolie 5 berührt, um dann den Greiferarm 9a anzuhalten. Der Trägerroboter 9 bewegt sich im Behälterraum 2e nach oben, nachdem er die Halbleiterscheibe 4 freigegeben hat (siehe 10), und kehrt in die Ausgangsposition zurück, um auf den nächsten Transport zu warten.
Eine weitere Distanzfolie 5 wird dann mittels des Trägerroboters 10, ähnlich wie oben beschrieben, auf der im Behälterhauptkörper 2 aufgenommenen Halbleiterscheibe 4 gestapelt, und auf diese Weise werden die Distanzfolie 5 und die Halbleiterscheibe 4 abwechselnd aufeinander gestapelt. Wenn 25 Halbleiterscheiben mittels der Distanzfolien 5 im Behälterhauptkörper 2 gestapelt sind, wird abschließend mittels des Trägerroboters 10 oder von Hand das End-Polsterungsmaterial 6A darin aufgesetzt, um einen Aufnahmevorgang abzuschließen. Nachdem der Aufnahmevorgang abgeschlossen wurde, wird der Behälterhauptkörper 2 auf dem Förderer 8 transportiert, der Deckelkörper 3 wird im nachfolgenden Prozess darauf befestigt, um den gesamten Aufnahmeprozess abzuschließen.
Das Befestigen des Deckelkörpers 3 kann automatisch zusammen mit dem Aufnahmeprozess für die Halbleiterscheiben durchgeführt werden oder von Hand vorgenommen werden. Ferner können die Halbleiterscheiben 4 und die Distanzfolien 5 entweder mittels desselben Roboters gehandhabt werden oder von Hand in den Behälter eingesetzt werden.
Ein Prozess zum Entnehmen der im Halbleiterscheibenbehälter enthaltenen Halbleiterscheiben wird erreicht, indem der oben genannte Aufnahmevorgang in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben, werden die Greiferarme 9a und 10a gesteuert, um die Enden beider Arme 9a und 10a in der obersten Position der gestapelten Halbleiterscheibe bzw. der Distanzfolie anzuhalten, indem der Abstand zur obersten Halbleiterscheibe bzw. Distanzfolie mittels eines Abstandssensors erkannt wird. Ein solches Steuerungssystem kann jedoch auch wie im Folgenden beschrieben verwirklicht werden.
Der Behälterhauptkörper 2 ist auf einem Tisch montiert, der mit einem Mechanismus versehen ist, um, je nach Stärke der gestapelten Halbleiterscheiben 4 oder Distanzfolien 5, sowie sie eingelegt bzw. entnommen werden, eine entsprechende Bewegung vertikal nach oben und unten auszuführen. Dadurch wird es möglich, die oberste Ebene der gestapelten Halbleiterscheiben 4 oder Distanzfolien 5 stets auf einer konstanten Höhe zu halten. Demgemäß können die Halbleiterscheiben 4 und die Distanzfolien 5 in den Behälter eingesetzt bzw. aus dem Behälter entnommen werden, während die Ebenen der Greiferarme immer auf derselben Höhe gehalten werden.
Beim oben genannten Einsetz- und/oder Entnahmesystem werden Bereiche des Behälterhauptkörpers 2, die Halbleiterscheiben 4 und dergleichen mittels aller Förderer und Roboter ohne Beschädigungen oder Bruch, die durch zufällige Berührung der Halbleiterscheiben mit dem zylindrischen Bereich 2b verursacht werden, ordnungsgemäß gesteuert und transportiert, wenn die Halbleiterscheiben 4 in den Behälterhauptkörper 2 eingesetzt werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Da Schlitze auf einem zylindrischen Bereich eines Behälters ausgebildet sind, damit ein Greiferarm eines automatischen Steuerungsmechanismus dort hinein gelangen kann, können Halbleiterscheiben auf einfache Weise in den zylindrischen Bereich des Behälters eingesetzt und daraus entnommen werden. Dies führt dazu, dass es möglich ist, bei der herkömmlichen Technik hervorgerufene Beschädigungen oder Bruch zu verhindern, die durch zufällige Berührung der Halbleiterscheiben mit dem Behälter hervorgerufen werden, wenn die Halbleiterscheiben von Hand in den Behälter eingesetzt werden, wodurch auf unerwartete Weise die Handhabbarkeit verbessert wird.
Wenn die zwischen die einzelnen Halbleiterscheiben gesetzten Distanzfolien elektrisch leitfähig sind, wird keine statische Elektrizität erzeugt, wenn aufgrund mechanischer Vibrationen während des Transports Reibung zwischen den Halbleiterscheiben und den Distanzfolien auftritt, oder eine solche statische Elektrizität bleibt nicht im Behälter, falls sie erzeugt wird. Demgemäß sind auf den Halbleiterscheiben ausgebildete Schaltungen von elektrostatischen Effekten nicht betroffen.
Da die Distanzfolien eine Struktur aufweisen, die im Wesentlichen keine Adhäsion an den Halbleiterscheiben 4 bewirkt oder eine solche Adhäsion auf einfache Weise aufhebt, falls sie aufgetreten ist, kann ein Entnahmevorgang von Halbleiterscheiben problemlos durchgeführt werden, ohne dass sich diese mit den Distanzfolien vereinigen, wenn die Halbleiterscheiben aus dem Behälter entnommen werden.
Da ferner die gestapelten Halbleiterscheiben im Behälter enthalten sind, während sie zwischen elastischem Material gehalten werden, wird ein auf den Behälter wirkender Stoß, der durch Fallenlassen oder Vibrationen während des Transports verursacht wird, durch das elastische Material absorbiert und nicht an die Halbleiterscheiben übertragen, wodurch physische Beschädigungen oder Bruch verhindert werden. Da ferner ein Schichtelement, das aus dem elastischen Material, den Distanzfolien und den Halbleiterscheiben besteht, vertikal im Behälter gehalten wird, wird jede Halbleiterscheibe stabil im Behälter gehalten, ohne dass es zu Positionsabweichungen der einzelnen Halbleiterscheiben zueinander kommt, wodurch eingeschränkt werden kann, dass es aufgrund ihrer zufälligen Berührungen mit einer Innenwand des Behälters oder das Erzeugen von statischer Elektrizität aufgrund von Reibung zu Bruch oder Beschädigungen kommt.

Claims

Behälterstruktur für Halbleiterscheiben, umfassend einen Behälterhauptkörper (2), der mit einem zylindrischen Bereich (2b) zum Stapeln mehrerer Halbleiterscheiben (4) mittels Distanzfolien (5) versehen ist, und einen auf den Behälterhauptkörper (2) aufzusetzenden Deckelkörper (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzfolien (5) mehrere konkave und/oder konvexe Bereiche (51) auf zumindest einer Fläche davon aufweisen.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Bereich (2b) zumindest einen Schlitz (2C1, 2C2, 2C3, 2C4) zum Aufnehmen eines Greifarms aufweist, wodurch die Halbleiterscheiben (4) gestapelt und/oder ausgeworfen werden.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Behälterhauptkörper (2) den zylindrischen Bereich (2b) umfasst, der vertikal auf einem vom Grundriss her quadratischen Grundbereich (2a) angebracht ist, der Deckelbereich (3) von quadratischer Form annähernd ähnlich dem vom Grundriss her quadratischen Grundbereich ist und der Deckelbereich (3) und der Behälterhauptkörper (2) zusammengebracht werden, damit sich beide Körper durch deren relative Drehung im Grundriss entsprechen.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der spezifische Oberflächenwiderstand des Behälters 10⁶ Ω/Flächenquadrat oder weniger beträgt.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei an einem oberen und einem unteren Endbereich der gestapelten mehreren Halbleiterscheiben (4) End-Polsterungsmaterialien angebracht sind.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der spezifische Oberflächenwiderstand der Distanzfolien (5) 10⁶ Ω/Flächenquadrat oder weniger beträgt.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei den Distanzfolien (5) um leitfähiges synthetisches Papier aus Polypyrrol-Fasern mit konjugierten Doppelbindungen handelt.
Behälterstruktur für Halbleiterscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Distanzfolien (5) durch Schneiden von ihrem Umfang aus nach innen ausgebildete Einschnitte (52) aufweisen.