JP2002231802A

JP2002231802A - 互換性を備えたウェハー搬送容器

Info

Publication number: JP2002231802A
Application number: JP2001023575A
Authority: JP
Inventors: Takehide Hayashi; 武秀林
Original assignee: Daiichi Institution Industry Co Ltd
Current assignee: Daiichi Institution Industry Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェハーの大口径化に応じて、最新のＦｏｕ
ｐ及び前記ＥＦＥＭシステムを構築した場合であって
も、そのウェハーよりも小さな径のウェハーを処理する
ことができる互換性あるウェハー搬送容器を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】ウェハー搬送容器は、３００ｍｍウェハ
ーを収容できるＦｏｕｐ本体と、この本体の前面を密封
する蓋からなる前記Ｆｏｕｐの底面板上に、カセットを
受ける受台をセットし、その受台上に２００ｍｍのウェ
ハーを収容できる前記カセットを載せて構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、所定径のウェハー又はこのウェ
ハーより小さな所定径のウェハーを密封状態で搬送でき
る互換性を備えたウェハー搬送容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体工場では、ウェハーに作り込む回
路線幅の微細化に比例するように、工場の自動化（Ｆａ
ｃｔｏｒｙＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦＡ）が進んでお
り、このＦＡ化において、処理プロセスの工程間及び工
程内のウェハー搬送を担う機器の１つが、ウェハー搬送
容器である。

【０００３】ウェハー搬送容器により搬送されるウェハ
ーの径は、一枚のウェハーからのＩＣチップの収容率を
高めるため、１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、２
００ｍｍへと大口径化が進み、現在では３００ｍｍ時代
に移行しつつある。ウェハーの大口径化と共に、ウェハ
ー処理工程の周辺のクリーン度を重点的に確保するとい
うミニエンバイロメント手法の要請から、ウェハー搬送
容器の形態も変化してきている。例えば、２００ｍｍウ
ェハーの場合には、その径に対応したカセット又はカセ
ット＋ＢＯＸであり、３００ｍｍの場合には、カセッ
ト、カセット＋ＢＯＸに加え、Ｆｏｕｐ（Ｆｒｏｎｔ
ｏｐｅｎｉｎｇｕｎｉｆｉｅｄｐｏｄ）が登場し、
これが主流になりつつある。

【０００４】Ｆｏｕｐの仕様は、ＦＡ化のためＳＥＭＩ
（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ
ａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ）スタンダードとして規格化されており、同様にＦ
ｏｕｐ２のドア（蓋）の自動開閉を行うオープナーも規
格化されている。そして、これらの規格に対応して図９
に示したように前記オープナー５０を介してＦｏｕｐ２
内のウェハーの受渡しを行うロボット５１、このロボッ
ト５１により受渡されたウェハーのアライメント装置等
のＥＦＥＭ（ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＦｒｏｎｔＥｎｄ
Ｍｏｄｕｌｅ）システム５が、搬送路６と処理装置７間
に設置されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなシ
ステムには、融通性の点において次のような問題があ
る。即ち、ＳＥＭＩスタンダードに準拠したＦｏｕｐ２
及び前記ＥＦＥＭシステム５を設置した後は、３００ｍ
ｍ以外のウェハーを処理することができないことであ
る。３００ｍｍ以外のウェハー、例えば２００ｍｍのウ
ェハーの処理を行う必要が生じた場合には、改めてその
ウェハーの径に対応したＦｏｕｐ、オープナー等を開発
し、準備しなければならない。また、前記ＥＦＥＭシス
テム５のような搬送路６と処理装置７間のインターフェ
イス、ＯＨＴ（ＯｖｅｒＨｅａｄＴｒａｎｓｆｅ
ｒ）５２のような搬送装置とのインターフェイス、個々
の処理装置７，７，７・・・間のインターフェイスも問
題となるおそれがある。

【０００６】そこで、本願発明は、ウェハーの大口径化
に応じて、Ｆｏｕｐ及びＥＦＥＭシステム等を構築した
場合であっても、そのウェハーよりも小さな径のウェハ
ーを搬送することができる互換性あるウェハー搬送容器
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明は、所定径のウェハーを収容し、且つ、密
封して搬送できるＦｏｕｐに、前記ウェハーより小さな
所定径のウェハーを収容できるカセットをセットできる
ように構成した（請求項１に記載の発明）。ここでＦｏ
ｕｐとは、上述のように「Ｆｒｏｎｔｏｐｅｎｉｎｇ
ｕｎｉｆｉｅｄｐｏｄ」の略語で、前開き一体形ポ
ッドの意である。この発明によれば、Ｆｏｕｐを用いて
所定径のウェハーより小さな所定径のウェハーを密封状
態で搬送できるウェハー搬送容器を提供することができ
る。よってウェハーの大口径化に応じて構築したＦｏｕ
ｐ、ＥＦＥＭ等の処理システムをそのまま活用すること
ができる。また、より小さな所定径のウェハーについ
て、ミニエンバイロメントの要請に応えることができ
る。

【０００８】上記発明において、前記カセットは、前記
Ｆｏｕｐの底面に取付けた受台を介して前記Ｆｏｕｐに
セットされ、前記受台には、前記カセットに形成された
位置決め部に対応する受台側位置決め部が設けられてい
ることを特徴とする（請求項２に記載の発明）。ここ
で、前記カセットに形成された位置決め部とは、カセッ
トをロードポート（図９の５３参照）上に載せて、位置
決めする部分であり、例えはカセットの底面に形成され
ている「Ｈバー」を意味する。本発明は、カセットを前
記Ｆｏｕｐにセットするため、前記カセットに設けられ
た位置決め部に対応する受台側位置決め部が設けられて
いる受台を前記Ｆｏｕｐの底面上に敷くようにするもの
で、前記カセットと前記Ｆｏｕｐ間に受台を介在させる
だけで、互換性を持たせることができる。

【０００９】上記発明において、前記カセットは、前記
Ｆｏｕｐ本体に対し着脱自在な底面板にセットされ、前
記底面板には、前記カセットに形成された位置決め部に
対応する底面板側位置決め部が設けられていることを特
徴とする（請求項３に記載の発明）。本発明は、カセッ
トを前記Ｆｏｕｐにセットするため、前記Ｆｏｕｐの底
面板をはずして、前記カセットに設けられた位置決め部
に対応する底面板側位置決め部が設けられた底面板を取
付けるようにするもので、底面板を交換することによ
り、互換性を持たせることができる。

【００１０】上記各発明において、前記カセットを介し
て前記Ｆｏｕｐに収容されるウェハーの中心は、前記Ｆ
ｏｕｐの中心に略一致することが好ましい（請求項４に
記載の発明）。搬送路と処理装置間のインターフェイス
におけるロボットハンドリングは、前記Ｆｏｕｐの中心
位置を基準に制御されており、その中心と前記カセット
を介して前記Ｆｏｕｐに収容されるウェハーの中心を略
一致させることにより、ロボットハンドリングのティー
チングの手間を簡略化することができる。工程内或いは
装置内でのインターフェイス等においても同様の作用効
果を得ることができる。

【００１１】上記各発明において、前記カセットを介し
て前記Ｆｏｕｐに収容されるウェハーの所定径は略２０
０ｍｍであり、一方、前記Ｆｏｕｐに収容されるウェハ
ーの所定径は略３００ｍｍである（請求項５に記載の発
明）。これは、本発明を構成する前記Ｆｏｕｐが３００
ｍｍ時代と共に、ミニエンバイロメントの要請から出現
したことに基づものであるが、上記各発明はこれらの径
に限定されるものではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記各発明の実施の形態に係る構
成例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施形態に
係るウェハー搬送容器の斜視図、図２は同搬送容器の各
構成部材の各斜視図、図３は図２に示した構成部材の受
台のＡ−Ａ矢視断面図、図４及び図５は同構成部材であ
るカセットの正面図及び底面図である。なお、これらの
各図、後述の各図及び図９において、同一の構成につい
ては、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

【００１３】前記ウェハー搬送容器１は、図１及び図２
に示したように、所定径が３００ｍのウェハー（３００
ｍｍウェハー）を収容できるＦｏｕｐ本体２０と、この
本体２０の前面を密封する蓋２１からなるＦｏｕｐ２の
底面２２上に、受台３をセットし、その受台３上に所定
径が２００ｍｍのウェハー（２００ｍｍのウェハー）を
収容できるカセット４を載せて構成されている。

【００１４】図２に図示したように、前記Ｆｏｕｐ本体
２０の外側上面にはＯＨＴ５２（図９参照）による自動
搬送用のロボティックフランジ２００、外側両サイドに
はマニュアル搬送用のサイドハンドル２０１が取付けら
れている。Ｆｏｕｐ本体２０の内側両サイドには３００
ｍｍウェハーのエッジを支えるサポート部２０２が設け
られ、例えば１３枚或いは２５枚の３００ｍｍウェハー
が所定ピッチ間隔、例えば１０ｍｍ間隔で水平方向に配
置できるようになっている。

【００１５】前記Ｆｏｕｐ本体２０の外側底面には、ロ
ードポート５３（図９参照）に配置されたオープンナー
５０（図９参照）に設けられた３本の突起状のピン（図
示せず）に対応する溝２２０が設けられ、その形状がＦ
ｏｕｐ本体２０の内側底面に現れている。このようなオ
ープンナー５０側の３本のピンとＦｏｕｐ２側の溝２２
０によるキネマティックカプリングにより、前記ロード
ポート５３上においてＦｏｕｐ２の中心の位置決めが行
われる。同時に前記Ｆｏｕｐ２の中心に略一致した３０
０ｍｍウェハーの中心、即ち、３００ｍｍウェハーの前
後、左右及び上下の３次元的位置が確定される。なお、
前記Ｆｏｕｐ２はロードポート５３上への配置状態を確
認するセンシングパッドを底面に取付けたものでもよい
し、また搬送態様に応じてフォークリフト搬送用のサイ
ドフランジを取付けたＦｏｕｐ、コンベアレールを取付
けたＦｏｕｐでも良い。また、前記Ｆｏｕｐ２の内側両
サイドのサポート部２０２がカセット状に形成され、こ
のカセットを取出せるＦｏｕｐでもよい。

【００１６】前記蓋２１は、前記オープンナー５０によ
って自動で前記Ｆｏｕｐ本体２０の前面を密閉状に開閉
するもので、図示は省略するが前記オープンナー５０の
位置決めピンやラッチキーに対応する孔が設けられてい
る。なお、図１及び図２に示した蓋２１は、自動用のも
のであるが、マニュアル開閉ハンドル付きの蓋に代える
こともできる。

【００１７】前記受台３は、図１及び図２に示したよう
に前記カセット４を載せるもので、前記キネマティック
カプリングによるＦｏｕｐ２の高精度な位置決めを、前
記カセット４にも反映させるため、前記Ｆｏｕｐ本体２
０の底面２２上に、ガタツキつきなく嵌合できるように
成形する。前記受台３の上面には、図２に示したように
前記カセット４用の受台側位置決め部３０が設けられて
いる。例えば、２００ｍｍウェハー搬送用のカセット４
には、前記ロードポート５３上での位置決め部として
「Ｈバー」と称されるＨ字状の突片４０が形成されてい
る（図４及び図５参照）。これに応じて前記受台３にも
受台側位置決め部３０としてＨ字状の溝３０を形成す
る。このＨ字状の溝３０により、カセット４の位置が正
確に確定される。なお、このように構成される受台３
は、プラスチック等の合成樹脂、金属板等で成形する。

【００１８】前記カセット４は、その本体内に２００ｍ
ｍウェハーを収容し搬送するもので、図２、図４及び図
５に示したように、その外側上面にマニュアル搬送用の
取手４１、その外側左右側面にロボット用フランジ４
２、その内側両サイドに各ウェハーの各エッジを支持す
るサポート部４３、その外側底面４４に前記「Ｈバー４
０」が設けられている。このように構成されたカセット
４は、耐熱性のある合成樹脂、Ｐｔのような金属で製造
されている。

【００１９】上記ウェハー搬送容器１は前記Ｆｏｕｐ２
の蓋２１を開放し、前記本体２０の底面２２上に前記受
台３を敷き、そのＨ字状の溝３０にカセット４の「Ｈバ
ー４０」を嵌合すればよい。そして２００ｍｍウェハー
を処理する場合には、前記カセット４に２００ｍｍウェ
ハーを収容し、３００ｍｍウェハーの処理ラインに流せ
ばよい。３００ｍｍウェハーの処理では、前記カセット
４を取外せばよい。よって、ウェハー搬送容器１は、３
００ｍｍウェハー及び２００ｍｍウェハーに併用できる
互換性のあるＦｏｕｐとなっており、また２００ｍｍウ
ェハーの処理おいても、エンバイロメント手法の要請に
答えることができる。

【００２０】前記受台３は、前記Ｆｏｕｐ本体２０の底
面２２上に、ガタツキつきなく嵌合できるように成形す
ればよく、Ｆｏｕｐ底面の２２Ａの形状が、例えば図６
のように形成されている場合には、同図に示したような
形状の受台３Ａに成形すればよい。

【００２１】次に、図７に基づいて、第２実施形態に係
るウェハー搬送容器の構成例を説明する。このウェハー
搬送容器１Ａの特徴は、前記受台３の代わりに、Ｆｏｕ
ｐ本体２０の底面板として、３００ｍｍウェハー用のも
のと、２００ｍｍウェハー用のものを用意した点であ
る。３００ｍｍウェハー用の底面板２３は、上記第１実
施形態の前記Ｆｏｕｐ２の底面２２と略同一である。一
方、２００ｍｍウェハー用の底面板２４は、その上面に
前記カセット４の「Ｈバー４０」を嵌込むことができる
底面板側位置決め部としてＨ字状の溝２４０を形成し、
図示は省略するが、その裏面には前記キネマティックカ
プリング用の溝等を形成する。そして、３００ｍｍウェ
ハーの処理では、前記ウェハー搬送容器１Ａに３００ｍ
ｍウェハー用の底面板２３を取付ける。一方、２００ｍ
ｍウェハーを処理する場合には、前記３００ｍｍウェハ
ー用の底面板２３を取り外し、前記底面板２４を前記ウ
ェハー搬送容器１Ａの底面に取付けて、前記Ｈ字状の溝
２４０にカセット４の「Ｈバー４０」を嵌合して前記カ
セット４をセットする。この第２実施形態においても、
第１実施形態に係るウェハー搬送容器１と同様の作用効
果を奏する。

【００２２】上述の各実施形態に係るウェハー搬送容器
１，１Ａの場合には、前記キネマティックカプリングに
より、図８に示したようにＦｏｕｐ２のバイラテラル基
準線（Ｂｉｌａｔｅｒａｌｄａｔｕｍ）Ｂｄとフェイ
シャル基準線（Ｆａｃｉａｌｄａｔｕｍ）Ｆｄの交点、
即ちＦｏｕｐ２の中心ＷＯが前記ロードポート５３上に
位置づけられ、その中心に略一致して３００ｍｍウェハ
ーＷ１の中心ＷＯが位置する。このＦｏｕｐ２に前記カ
セット４を収容した場合に、２００ｍｍウェハーＷ２の
中心Ｗｏが、前記中心ＷＯに略一致することが望まし
く、図８のようにカセット４のバイラテラル基準線ｂｄ
とフェイシャル基準線ｆｄが前記Ｆｏｕｐ２のバイラテ
ラル基準線Ｂｄとフェイシャル基準線Ｆｄに略一致する
ように、前記Ｈ溝３０，２４０を形成する。その結果、
３００ｍｍウェハーＷ１のロボットハンドリングの際に
設定したロボットアームのストロークがそのまま２００
ｍｍウェハーＷ２用に流用することができ、ロボットア
ームにおけるティーチングを簡略化することができる。
また、前記Ｆｏｕｐ２に収容する３００ｍｍウェハーの
１枚目の高さと、前記カセット４に収容する２００ｍｍ
ウェハーの１枚目の高さとが等しければ、ロボットアー
ムのリフトアップのピッチを同一にすることも可能性が
あり、さらにティーチングを簡略化することができる。
よって、３００ｍｍウェハーＷ１の処理システムを維持
しながら、２００ｍｍウェハーＷ２を処理することがで
きる。

【００２３】上記各実施形態は、３００ｍｍウェハーＷ
１と２００ｍｍウェハーＷ２間において互換性があるウ
ェハー搬送容器１等であるが、これらの所定径に限定さ
れることはなく、例えば３００ｍｍウェハーと２５０ｍ
ｍウェハー（１０インチ）或いは１５０ｍｍ（６イン
チ）でもよい。逆に３００ｍｍウェハー以上のウェハー
用のＦｏｕｐでもよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、所定径
のウェハーより小さな所定径のウェハーを密封状態で搬
送できるウェハー搬送容器を提供することができるの
で、ウェハーの大口径化に応じて構築したＦｏｕｐ、Ｅ
ＦＥＭ等の処理システムをそのまま活用することができ
る。また、より小さな所定径のウェハーについて、ミニ
エンバイロメントの要請に応えることができる。

【００２５】請求項２に記載の発明によれば、カセット
とＦｏｕｐ間に受台を介在させるだけで、処理するウェ
ハー径の相違に拘わらず、ウェハー搬送容器に互換性を
持たせることができる。

【００２６】請求項３に記載の発明によれば、Ｆｏｕｐ
の底面板を交換することにより、処理するウェハー径の
相違に拘わらず、ウェハー搬送容器に互換性を持たせる
ことができる。

【００２７】請求項４に記載の発明によれば、ロボット
ハンドリングのティーチングの手間を簡略化することが
できる。工程内或いは装置内でのインターフェイス等に
おいても同様の作用効果を得ることができる。

【００２８】請求項５に記載の発明によれば、３００ｍ
ｍウェハーと、２００ｍｍウェハー間の互換が可能なウ
ェハー搬送容器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るウェハー搬送容器の斜視
図、

【図２】同ウェハー搬送容器を構成する各部材の各斜
視図、

【図３】図２の受台のＡ−Ａ矢視断面図、

【図４】同ウェハー搬送容器を構成するカセット正面
図、

【図５】同底面図、

【図６】別例に係る受台の構成例図、

【図７】第２実施形態に係るウェハー搬送容器の斜視
図、

【図８】Ｆｏｕｐとカセットの位置決め図、

【図９】ＥＦＥＭシステムの概略図。

【符号の説明】

１１Ａウェハー搬送容器２Ｆｏｕｐ２０Ｆ
ｏｕｐ本体２１蓋２２底
面２２ＡＦｏｕｐ底面２３底
面板２４底面板２００ロボティックフランジ２０１
サイドハンドル２０２サポート部２４０
Ｈ字状の溝３３Ａ受台３０受
台側位置決め部４カセット４０Ｈ
字状の突片（Ｈバー）４１取手４２ロ
ボット用フランジ４３サポート部４４底
面５ＥＦＥＭシステム５０オ
ープンナー５２ＯＨＴ５３ロ
ードポート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定径のウェハーを収容し、且つ、密封
して搬送できるＦｏｕｐに、前記ウェハーより小さな所
定径のウェハーを収容できるカセットをセットしたこと
を特徴とする互換性を備えたウェハー搬送容器。
【請求項２】前記カセットは、前記Ｆｏｕｐの底面に
取付けた受台を介して前記Ｆｏｕｐにセットされると共
に、前記受台には前記カセットに形成された位置決め部
に対応する受台側位置決め部が設けられていることを特
徴とする請求項１に記載のウェハー搬送容器。
【請求項３】前記カセットは、前記Ｆｏｕｐの本体に
対し着脱自在な底面板にセットされると共に、前記底面
板には前記カセットに形成された位置決め部に対応する
底面板側位置決め部が設けられていることを特徴とする
請求項１に記載のウェハー搬送容器。
【請求項４】前記カセットを介して前記Ｆｏｕｐに収
容されるウェハーの中心は、前記Ｆｏｕｐの中心に略一
致することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の
ウェハー搬送容器。
【請求項５】前記カセットを介して前記Ｆｏｕｐに収
容されるウェハーの所定径は略２００ｍｍであり、一
方、前記Ｆｏｕｐに収容されるウェハーの所定径は略３
００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れか
に記載のウェハー搬送容器。