JP2000355392A - 半導体ウエハの収納方法及び収納容器 - Google Patents

半導体ウエハの収納方法及び収納容器

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JP2000355392A
JP2000355392A JP16507899A JP16507899A JP2000355392A JP 2000355392 A JP2000355392 A JP 2000355392A JP 16507899 A JP16507899 A JP 16507899A JP 16507899 A JP16507899 A JP 16507899A JP 2000355392 A JP2000355392 A JP 2000355392A
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Japan
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semiconductor wafer
bellows
storage
width
semiconductor
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JP16507899A
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Toyohiko Sato
豊彦 佐藤
Takatoshi Maruyama
孝利 丸山
Kazuki Kobayashi
一樹 小林
Hideo Koizumi
秀雄 小泉
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体ウエハの梱包及び取り出しを自動で行な
うことを可能とする、低コストな半導体ウエハの収納方
法及び収納容器を提供すること。 【解決手段】半導体ウエハを収納する複数の収納部と、
該複数の収納部を連結する蛇腹部と、気体を出し入れす
る空気栓とを具備し、且つ蛇腹部は前記出し入れする気
体の圧力により内側あるいは外側に折り畳み且つ伸張可
能なように構成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの収
納方法及び収納容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】GaAs(ガリウム砒素)を代表とする
化合物半導体ウエハ(以下、単に半導体ウエハと呼ぶ)
は、LSI(大規模集積回路)やFET(電界効果型ト
ランジスタ)などの半導体素子製造のための原料として
広く用いられている。このため半導体ウエハの生産量は
年々伸び続け、現在では少量生産の時代は終わりを迎え
て激しい価格競争の時代に突入している。それ故、半導
体ウエハ及び半導体素子のメーカーはコストダウンのた
めに量産ラインへの投資を積極的に進めている。これに
伴い、半導体ウエハの生産方法も1枚ずつ人間が扱う方
法から、自動で大量生産が可能な装置を採用しつつあ
る。
【0003】半導体ウエハの生産装置自動化によるコス
トダウンの際、常に問題となってきたのが、半導体ウエ
ハは金属間化合物の一種であり脆性が低いことである。
このため、半導体ウエハの生産においては、その初期か
ら脆性による破壊を克服するために様々な手段が取られ
てきた。これらの努力の結果、例えば半導体ウエハを一
旦収納容器にセットすると、あとは自動で搬送できる半
導体ウエハ搬送装置を用いた量産ラインも確立されつつ
ある。
【0004】ところで、半導体ウエハの製造メーカー
と、それ以降の半導体素子の製造メーカーが異なる場
合、もしくは同じ製造メーカー内であっても製造する工
場・クリーンルームが異なる場合、半導体ウエハを梱包
して輸送する必要が生じる。この際には上述の脆い性質
のために、半導体ウエハは衝撃を受けないように厳重に
梱包される。このため、専用の半導体ウエハ収納トレイ
等も広く使われている。
【0005】しかし、専用の半導体ウエハ収納トレイは
梱包の容積・コストの増大を招くので、その対策の一つ
として、半導体ウエハを紙の袋に包装し、包装した半導
体ウエハの間に薄い緩衝材を入れて梱包する方法が用い
られている。この方法だと梱包後の容積も少なくて済
み、輸送コストの増大を避けることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハを紙の袋
に包装し、包装した半導体ウエハの間に薄い緩衝材を入
れて梱包するといった従来の半導体ウエハの収納方法及
び収納容器では、半導体ウエハの梱包及び半導体ウエハ
の取り出しを自動化することが困難であった。これは、
薄い紙の袋に半導体ウエハを梱包する時及び梱包された
半導体ウエハを取り出す時、所定の位置に紙の袋を置い
ても紙自体の剛性がないためである。このため、半導体
ウエハの梱包及び取り出しは人手により行なっており、
このことがコスト削減への障害となっていた。
【0007】従って本発明の目的は、前記した従来技術
の欠点を解消し、半導体ウエハの梱包及び取り出しを自
動で行なうことを可能とする、低コストな半導体ウエハ
の収納方法及び収納容器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、蛇腹部で連結された複数の収納部に半導体
ウエハを収納し、然る後に前記蛇腹部を折り畳んだ。
【0009】蛇腹部は気体の圧力により内側あるいは外
側に折り畳み、且つ伸張可能なようにした。
【0010】また、蛇腹部の長さと前記収納部の幅との
比率を0.1〜0.9とした。
【0011】そして、収納部内の半導体ウエハ保持部の
幅と前記半導体ウエハの幅との比率を0.05〜0.5
とした。
【0012】なお、収納容器の最上部と最下部にプラス
チック板を用いても良い。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の半導体ウエハの
収納容器の第一実施例を示したものであり、(a)は広
げた状態の説明図、(b)は折り畳んだ状態から広げる
途中(あるいは、広げた状態から折り畳む途中)の説明
図、(c)は折り畳んだ状態の説明図である。1は半導
体ウエハ、2は収納部、3は蛇腹部、4は空気栓、5は
真空吸着用穴、Aは半導体ウエハ1の幅、Bは収納部2
の幅と半導体ウエハ1の幅との差(半導体ウエハ保持部
の幅とも称する)、Cは収納部2の幅、Dは収納容器を
広げた時の蛇腹部3の長さ(高さ)である。
【0014】収納部2は、2枚の無塵紙から成ってお
り、上部の無塵紙には真空吸着用穴5が設けられてい
る。この収納部2は、必要に応じて複数個設置され、そ
れぞれの収納部2は蛇腹部3にて連結されている。蛇腹
部3は、無塵紙によって構成され収納容器の内側に折り
畳めるようになっている。
【0015】半導体ウエハの梱包の手順は以下の通りで
ある。まず、空気栓4を開いてポンプより気体を送り蛇
腹部3を伸張させ、その後空気栓4を閉じる。この場合
の気体は、通常の空気の他、作業前後での半導体ウエハ
の汚染や酸化を防ぐために窒素やアルゴン等を用いる。
【0016】気体を封入することで半導体収納容器は膨
らみ、複数の収納部2は一定の間隔を保ちながら保持さ
れる。この状態で、半導体ウエハ搬送装置により半導体
ウエハ1を1枚1枚あるいは複数枚同時に、それぞれの
収納部2に収納する。収納は半導体ウエハ搬送装置の吸
着用のチャックにより行なわれる。つまり、吸着用のチ
ャックに吸着された半導体ウエハ1が収納部2に挿入さ
れ、その後吸着用のチャックだけが引き戻される。
【0017】この後、空気栓4の栓を開けて封入した気
体を抜き、図1(b)の状態を経てから図1(c)の様
に蛇腹部3を折り畳む。この時、蛇腹部3の部分は所定
の形で折り畳まれるので、専用の治具と装置を用意すれ
ば、この折り畳む作業についても自動化することができ
る。例えば、空気栓4から封入した気体を抜いて収納容
器内を負圧にすることで蛇腹部3を折り畳むことができ
る。あるいは空気栓4を開けておき、収納容器の上部を
平面状のもので静かに抑えつけ、内部の気体を押し出す
ことでも蛇腹部3を折り畳むことが可能である。第一実
施例では後者を利用した。図1(c)の様に蛇腹部3を
折り畳んだ状態で梱包材及び衝撃吸収材を周囲に詰め梱
包を完了する。
【0018】なお、この第一実施例では、蛇腹部3を収
納容器の内側に折り畳むことで、輸送による振動の際に
半導体ウエハ1同士が接触して傷ついたり、最悪の場合
破損したりすることを防ぐ副次的な効果もある。
【0019】図1(c)の状態から半導体ウエハ1を取
り出すには、この逆の手順行なえば良い。すなわち、空
気栓4を開け、図1(a)の状態のように蛇腹部3が完
全に伸張し、複数の収納部2が一定の間隔に保たれるま
で気体を入れ、然る後空気栓4を閉じる。そして、この
収納容器を半導体ウエハ搬送装置にセットする。半導体
ウエハ搬送装置は、吸着用のチャックを収納部2の真空
吸着用穴5の上部まで移動させ、半導体ウエハ1を吸着
して取り出す。
【0020】以上の手順により、半導体ウエハが梱包さ
れた状態から半導体ウエハを取り出す時間を大幅に短縮
することができた。実際に半導体ウエハ25枚入りのカ
セット(収納容器)4台に対して人手で30分掛かって
いたものを、本収納方法及び収納容器に替えることで僅
か5分で行なうことができた。また、従来の人手による
作業では、一定の確率で常に半導体ウエハの割れが発生
していたが、本収納方法及び収納容器では半導体ウエハ
の取り出し時において、半導体ウエハ搬送装置の初期設
定時を除いて、ほとんど半導体ウエハの割れを無くすこ
とができた。
【0021】図2は、本発明の半導体ウエハの収納容器
の第二実施例を示したものであり、(a)は広げた状態
の説明図、(b)は折り畳んだ状態から広げる途中(広
げた状態から折り畳む途中)の説明図、(c)は折り畳
んだ状態の説明図である。第一実施例と異なる点は、収
納容器の上部と下部にプラスチック板6を用いた点にあ
る。第一実施例では、強度上縦置き(半導体ウエハ1を
立てる方向に収納容器を置くこと)はできず、また半導
体ウエハ搬送装置にセットする際に、上下方向から余分
な力が加わり、半導体ウエハ1の一部がごくまれに破損
する場合があった。これに対して第二実施例では、収納
容器の上部及び下部をプラスチック板6で補強をするこ
とで、上述の破損を防止できるようになった。また、縦
置きしても変形が少ないため、半導体ウエハ搬送装置で
一般的に用いられる縦置きが可能となった。半導体ウエ
ハの梱包・取り出し時の操作は第一実施例と同じであ
る。
【0022】図3は、本発明の半導体ウエハの収納容器
の第三実施例を示したものであり、(a)は広げた状態
の説明図、(b)は折り畳んだ状態から広げる途中(広
げた状態から折り畳む途中)の説明図、(c)は折り畳
んだ状態の説明図である。第三実施例では蛇腹部7を長
くして、梱包の際に蛇腹部7を収納容器の外側に折り畳
んだ点に特徴がある。この場合、気体を封入して収納容
器を広げた(膨らませた)際に、収納部2を一定の間隔
に保つ精度は落ちるが、梱包の際に外側に折り畳んだ蛇
腹部7が、衝撃吸収材の役割を果たし、梱包時に入れる
衝撃吸収材の量を節約できる利点がある。半導体ウエハ
の梱包・取り出し時の操作は第一及び第二実施例と同じ
である。
【0023】ところで、脆い半導体ウエハを割らずに保
持するためには、収納部2の幅Cと蛇腹部3(または
7)の長さDとの比率、及び半導体ウエハ保持部の幅B
と半導体ウエハ1の幅Aとの比率を最適に設定すること
が必要である。
【0024】図4は、蛇腹部3(または7)の長さD/
収納部2の幅Cと割れの発生率との関係を示すグラフで
ある。蛇腹部長D/収納部幅Cが0.1以下及び0.9
以上で半導体ウエハの割れの発生率が高くなることが分
かる。蛇腹部長D/収納部幅Cが0.1以下の場合は、
収納容器が膨らむ際に半導体ウエハ同士が接触し易くな
ること、0.9以上の場合は、半導体ウエハの左右で不
均一な力を受け易くなることが原因である。以上から収
納部2の幅Cと蛇腹部3(または7)の長さDとの比率
は0.1〜0.9が最適である。
【0025】図5は、ウエハ保持部幅B/ウエハ幅Aと
ウエハの割れの発生率との関係を示すグラフである。ウ
エハ保持部幅B/ウエハ幅Aが0.05以下及び0.5
以上で半導体ウエハの割れの発生率が高くなることが分
かる。ウエハ保持部幅B/ウエハ幅Aが0.05より小
さい場合は、収納容器が膨らむ際に半導体ウエハが気体
の圧力を受け易くなること、0.5より大きい場合は、
梱包する時及び収納容器を広げる時に半導体ウエハの左
右で不均一な力を受け易くなることが原因である。以上
から半導体ウエハ保持部の幅Bと半導体ウエハ1の幅A
との比率は0.05〜0.5が最適である。
【0026】なお、第一実施例から第三実施例までいず
れも収納容器は主に無塵紙のみで作製することが可能な
ため、半導体ウエハの収納容器を大幅に低コスト化する
ことができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の半導体ウエハの収納方法及び収
納容器によれば、半導体ウエハを収納する複数の収納部
と、該複数の収納部を連結する蛇腹部と、気体を出し入
れする空気栓とを具備し、且つ蛇腹部は前記の出し入れ
する気体の圧力により内側あるいは外側に折り畳み、且
つ伸張可能なように構成したので、半導体ウエハの梱包
及び取り出しを自動で行なうことが可能となった。ま
た、主に無塵紙のみで収納容器が作製できるため、半導
体ウエハの収納容器の低コスト化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ウエハ収納容器の第一実施例を
示したものであって、(a)は広げた状態の説明図、
(b)は折り畳む途中の説明図、(c)は折り畳んだ状
態の説明図である。
【図2】本発明の半導体ウエハ収納容器の第二実施例を
示したものであって、(a)は広げた状態の説明図、
(b)は折り畳む途中の説明図、(c)は折り畳んだ状
態の説明図である。
【図3】本発明の半導体ウエハ収納容器の第三実施例を
示したものであって、(a)は広げた状態の説明図、
(b)は折り畳む途中の説明図、(c)は折り畳んだ状
態の説明図である。
【図4】本発明の半導体ウエハ収納容器の第一から第三
実施例に係わり、蛇腹部長D/収納部幅Cと割れの発生
率との関係を示すグラフである。
【図5】本発明の半導体ウエハ収納容器の第一から第三
実施例に係わり、ウエハ保持部幅B/ウエハ幅Aと割れ
の発生率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 半導体ウエハ 2 収納部 3 蛇腹部 4 空気栓 5 真空吸着用穴 6 プラスチック板 7 蛇腹部 A 半導体ウエハの幅(ウエハ幅) B 半導体ウエハ保持部の幅(ウエハ保持部幅) C 収納部の幅(収納部幅) D 蛇腹部の長さ(蛇腹部長)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 秀雄 茨城県日立市日高町5丁目9番15号 日立 電線エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3E096 AA06 BA16 BB03 CA11 CB10 DA30 FA03 FA04 FA26 FA27 FA31 GA01 5F031 CA02 DA19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蛇腹部で連結された複数の収納部に半導体
    ウエハを収納し、然る後に前記蛇腹部を折り畳むことを
    特徴とする半導体ウエハの収納方法。
  2. 【請求項2】蛇腹部の折り畳みは気体の圧力により内側
    若しくは外側であり、且つ該折り畳んだ蛇腹部は伸張で
    きることを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハの収
    納方法。
  3. 【請求項3】蛇腹部の長さと前記収納部の幅との比率を
    0.1〜0.9としたことを特徴とする請求項1又は2
    記載の半導体ウエハの収納方法。
  4. 【請求項4】収納部内の半導体ウエハ保持部の幅と前記
    半導体ウエハの幅との比率を0.05〜0.5としたこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハの収納方
    法。
  5. 【請求項5】半導体ウエハを収納する複数の収納部と、
    該複数の収納部を連結する蛇腹部と、気体を出し入れす
    る空気栓とを具備したことを特徴とする半導体ウエハの
    収納容器。
  6. 【請求項6】蛇腹部は、前記出し入れする気体の圧力に
    より内側あるいは外側に折り畳み、且つ伸張可能なよう
    に構成して成ることを特徴とする請求項5記載の半導体
    ウエハの収納容器。
  7. 【請求項7】蛇腹部の長さと前記収納部の幅との比率は
    0.1〜0.9であるように構成して成ることを特徴と
    する請求項5又は6記載の半導体ウエハの収納容器。
  8. 【請求項8】収納部内の半導体ウエハ保持部の幅と前記
    半導体ウエハの幅との比率は0.05〜0.5であるよ
    うに構成して成ることを特徴とする請求項5記載の半導
    体ウエハの収納容器。
  9. 【請求項9】最上部と最下部にプラスチック板を用いて
    成ることを特徴とする請求項5記載の半導体ウエハ収納
    容器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1868252A2 (en) 2006-06-14 2007-12-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of storing GaN substrate, stored substrate and semiconductor device and method of its manufacture
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