JP2007153414A - リテーナ及び基板収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性保持片の汚染や変形を抑制し、基板を安定した状態で抑えることのできるリテーナ及び基板収納容器を提供する。
【解決手段】リテーナ１を、長方形を呈した略枠形のベース体２と、このベース体２に設けられて半導体ウェーハの上部周縁を保持する複数の弾性保持片１０と、ベース体２に設けられる一対の脱着用の操作体２０と、他のリテーナ１との接触を制限する複数の接触制限体３０とから形成する。そして、このリテーナ１を複数枚の半導体ウェーハを整列収納する基板収納容器の蓋体内面に着脱自在に装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の基板を抑える際に使用されるリテーナ及び基板収納容器に関するものである。

半導体ウェーハの輸送には、専用の基板収納容器が使用されるが、従来、この種の基板収納容器は、図示しないが、複数枚の半導体ウェーハを整列カセットを介して整列収納する容器本体と、この容器本体の開口上部を開閉する着脱自在の蓋体とを備え、この蓋体に、複数枚の半導体ウェーハを抑えるリテーナが装着されている。

リテーナは、蓋体の内面に着脱自在に装着される枠体を備え、この枠体の対向する一対の側壁に、半導体ウェーハの上部周縁を保持溝を介し直接保持する複数の弾性保持片がそれぞれ配設されている（特許文献１参照）。このような構成のリテーナは、半導体ウェーハの汚染防止の観点から、蓋体から取り外された後、容器本体や蓋体同様、超純水等を用いて洗浄され、清浄化が図られる。

ところで、従来のリテーナは、枠体と複数の弾性保持片とから単に構成され、取り付け取り外し用の操作体が何ら設けられていないので、蓋体に対する脱着に際しては、弾性保持片を利用せざるを得なかった。
特開平８‐１０７１４１号公報

従来におけるリテーナは、以上のように取り付け取り外し用の操作体が設けられておらず、脱着に際しては、弾性保持片を直接摘んで利用しなければならないので、作業中のパーティクルや有機物等により弾性保持片の汚染を招くという大きな問題がある。

また、弾性保持片を摘んでリテーナを外そうとすると、部分的に過度な力が作用して弾性保持片を変形させ、半導体ウェーハに対する弾性保持片の接触位置が変化したり、弾性変形するストロークが変化し、半導体ウェーハを安定した状態で抑えることができなくなるという問題が生じる。この結果、半導体ウェーハががたついたり、回転してパーティクルを発生させ、半導体ウェーハの汚染するおそれが少なくない。

本発明は上記に鑑みなされたもので、弾性保持片の汚染や変形を抑制し、基板を安定した状態で抑えることのできるリテーナ及び基板収納容器を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、基板を保持するものであって、ベース体と、このベース体に設けられて基板の周縁部を保持する弾性保持片と、ベース体に設けられる脱着用の操作体とを含んでなることを特徴としている。
また、基板を保持するスタッキング可能なものであって、ベース体と、このベース体に設けられて基板の周縁部を保持する弾性保持片と、ベース体に設けられる脱着用の操作体とを含んでなることを特徴とすることができる。
なお、スタッキング時に他のリテーナとの接触を制限する接触制限体を含むと良い。

また、ベース体を、一対の側壁の両端部間に対向壁がそれぞれ架設された略枠形に形成し、この一対の対向壁の間に一対のリブ片を架設し、各リブ片とベース体の側壁との間に弾性保持片を架設することができる。
また、ベース体を、一対の側壁の両端部間に対向壁がそれぞれ架設された略枠形に形成して板体に装着し、一対の対向壁の間にリブ片を架設し、このリブ片とベース体の側壁との間に弾性保持片を架設することができる。

また、ベース体を、一対の側壁の両端部間に対向壁がそれぞれ架設された略枠形に形成し、一対の側壁の間に弾性保持片を架設することができる。
また、ベース体の対向壁からフランジを張り出し、これら対向壁とフランジの少なくともいずれか一方に接触制限体を設けることが可能である。
また、弾性保持片を、ベース体の側壁とリブ片との間に架設される弾性片と、この弾性片に設けられて相互に対向し、基板周縁部用の保持溝を区画形成する一対の保持片とから形成することが可能である。

また、弾性保持片を、ベース体の側壁とリブ片との間に架設される弾性片と、この弾性片に設けられて基板の周縁部を保持する保持ブロックとから形成することも可能である。
また、ベース体の側壁、対向壁、あるいは一対のリブ片に、操作体を略Ｕ字形に形成して基板方向に向けることも可能である。
また、ベース体の対向壁に操作体を形成し、この操作体を基板方向とベース体の外方向のうち、少なくともベース体の外方向に向けることもできる。

さらに、本発明においては上記課題を解決するため、基板を収納する容器本体の開口部を着脱自在の蓋体により開閉するものであって、
蓋体の内面に請求項１ないし６いずれかに記載のリテーナを取り付けたことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくともシリコン、ガラス、金属化合物からなる半導体ウェーハ（例えば口径２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍのシリコンウェーハ等）、石英等からなるフォトマスク、ブランクスマスク、ディスク形の記憶媒体等が単数複数含まれる。また、弾性保持片の保持溝は、断面略Ｕ字形あるいは略Ｖ字形に形成することができる。一対の保持片は、弾性片と平行な中心線に対して非対称にずれることが好ましい。

操作体は、断面略アーチ形、略Ｃ字形、略Ｉ字形、略Ｊ字形、略Ｌ字形等に構成することができ、単数複数を特に問うものではない。基板収納容器は、上部の開口したトップオープンボックスタイプ、正面の開口したフロントオープンボックスタイプ、底面の開口したタイプ等を特に問うものではなく、蓋体に自動開閉用の施錠機構が設けられていても良いし、そうでなくても良い。さらに、基板収納容器における容器本体の底部等には、基板に沿う単数複数の緩衝材を適宜取り付けることができる。

本発明によれば、ベース体に設けられた操作体を利用するだけでリテーナを取り付けたり、取り外すことができ、ベース体に設けられた基板用の弾性保持片を摘んで引っ張る必要がない。

本発明によれば、弾性保持片の汚染や変形を抑制し、基板を安定した状態で抑えることができるという効果がある。
また、スタッキング時に他のリテーナとの接触を制限する接触制限体を利用すれば、複数のリテーナにおける弾性保持片や操作体同士の干渉等を防ぐことができるので、弾性保持片の変形等を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるリテーナ１は、図１ないし図８に示すように、長方形を呈した略枠形のベース体２と、このベース体２に設けられて半導体ウェーハＷを保持する複数の弾性保持片１０と、ベース体２に設けられる一対の脱着用の操作体２０と、他のリテーナ１との接触を規制するスタッキング用の複数の接触制限体３０とを備えてスタッキング可能に形成され、半導体ウェーハＷを収納する基板収納容器４０の蓋体４４に着脱自在に装着される。

ベース体２は、図１や図２に示すように、間隔をおいて相対向する一対の側壁３を備え、この一対の側壁３の上下両端部間には、側壁３よりも短い対向壁４がそれぞれ水平に架設され、この相対向する一対の対向壁４の間には、一対のリブ片５が縦長に架設されており、この一対のリブ片５が間隔をおいて相互に対向する。

各側壁３と各対向壁４の外面には、外方向に張り出す板形のフランジ６がそれぞれ形成され、各側壁３の表面には、高さ方向（図１の手前方向、図２の左方向）に伸びる略帯形の基部７が形成される。各側壁３と各対向壁４から張り出たフランジ６は平面略枠形に形成され、各側壁３から張り出たフランジ６の中央部には図１に示すように、矩形、半円形、あるいは半楕円形のノッチ８がそれぞれ切り欠かれており、各ノッチ８が蓋体４４に対するリテーナ１の装着時に位置決め機能を発揮する。

複数の弾性保持片１０は、図１、図３、図４に示すように、ベース体２の側壁３と各リブ片５との間に水平に架設され、上下長手方向に所定のピッチで配列される。各弾性保持片１０は、側壁３の基部７とリブ片５との間に脚部１１を介し架設される弾性変形可能な弾性片１２と、この弾性片１２に設けられて半導体ウェーハＷの上部を保持溝１４を介し直接保持する一対の保持片１３とから形成される。

弾性片１２は、図３に示すように、半導体ウェーハＷの周縁部の曲率に対応するよう略アーチ形あるいは複数の段差付きの略Ｕ字形に湾曲形成される。また、一対の保持片１３は、図４に示すように、弾性片１２の略中央部上下に対設されて相互に対向し、保持片１３と保持片１３との間に保持溝１４が区画形成されており、この保持溝１４が半導体ウェーハＷの上部周縁を保持するよう機能する。この一対の保持片１３は、弾性片１２と平行な中心線に対して非対称に、好ましくは中心部に対して点対称となるよう左右長手方向にずれた状態で配設される。

各保持片１３は、図４に示すように、直角三角形を呈する略楔形に形成され、先細りの先端部が隣接する他の保持片１３の先端部と相反する方向に指向しており、長い直線部分１５が隣接する他の保持片１３の長い直線部分１５と対向して断面Ｖ字形の保持溝１４を形成する。

各操作体２０は、図２や図３に示すように、摘持、保持、把持できる大きさで略Ｕ字形に湾曲形成され、一対のリブ片５の上端部間と下端部間とにそれぞれ架設されて対向壁４の近傍に位置しており、半導体ウェーハＷ方向（図１の手前方向、図２の左方向）に指向する。

複数の接触制限体３０は、図１ないし図３、図５に示すように、各対向壁４から張り出たフランジ６の表面両側部にそれぞれ配設され、各接触制限体３０がスタッキング時に他のリテーナ１の弾性保持片１０や操作体２０に干渉しない間隔（高さ）を有する断面略台形に形成される。各接触制限体３０は、補強リブ３１が一体形成されて対向壁４に隣接し、先端面が略平坦に形成されており、この先端面が直上に位置する他のリテーナ１の裏面（下面）周縁部に面接触する。

このような構成のリテーナ１は、半導体ウェーハＷの保護に十分な弾力性を有し、添加物が少なく、半導体ウェーハＷを汚染することのないポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン、あるいは各種の熱可塑性エラストマーからなるプラスチック材料を使用して一体成形される。

基板収納容器４０は、図６ないし図８に示すように、複数枚（例えば２５枚、２６枚）の半導体ウェーハＷを整列カセット４２を介して整列収納する容器本体４１と、この容器本体４１の開口上部を開閉する着脱自在の蓋体４４とを備え、これら容器本体４１と蓋体４４との間には、シール機能を発揮するエンドレスのガスケットが選択的に介在される。

容器本体４１、整列カセット４２、蓋体４４は、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー等からなるプラスチック材料を使用してそれぞれ成形され、必要に応じて帯電防止剤、導電性の添加物、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が添加される。

半導体ウェーハＷは、例えば口径２００ｍｍ（８インチ）の丸いシリコンウェーハからなり、その周縁部には、整列を容易化するオリフラが選択的に切り欠かれる。また、容器本体４１は、有底角筒形に形成され、両側壁の上部には、蓋体４４固定用の嵌合突起がそれぞれ膨出形成される。整列カセット４２は、正面の開口した平面略Ｕ字形に形成され、両側壁の正面中央部間には、正面に位置する補強バーが水平に架設されるとともに、両側壁の内面には、半導体ウェーハＷを整列させる複数の整列溝４３が前後方向に並設されており、容器本体４１に着脱自在に位置決め収納される。

蓋体４４は、図８に示すように、内面に可撓性の係止爪４５と位置決め突起とがそれぞれ複数形成され、両側壁の下部には、容器本体４１の嵌合突起に嵌合する可撓性の嵌合片がそれぞれ一体形成される。複数の係止爪４５はリテーナ１のフランジ６に係止してリテーナ１の脱落を防止し、複数の位置決め突起は、リテーナ１のノッチ８に嵌合してその位置ずれを防止する。

上記において、複数枚の半導体ウェーハＷを輸送する場合には、整列カセット４２に複数枚の半導体ウェーハＷを上方から挿入して整列収納し、容器本体４１に整列カセット４２を嵌入して位置決め収納し、容器本体４１の開口上部にリテーナ１付きの蓋体４４を被せて各半導体ウェーハＷの上部周縁にリテーナ１の保持溝１４を嵌入した後、容器本体４１に蓋体４４を固定すれば、汚染を招くことなく複数枚の半導体ウェーハＷを安全に輸送することができる。

この際、リテーナ１の各弾性保持片１０は、図７に示すように、半導体ウェーハＷの両側部周縁よりも内側に位置し、接触する半導体ウェーハＷの上部周縁に押圧されて蓋体４４の内面方向に撓むが、反発力や復帰力により、半導体ウェーハＷを回転させることなく安定した状態で保持することとなる。

上記構成によれば、リテーナ１の脱着に際しては、操作体２０内に指を挿入して引っ張れば良いので、弾性保持片１０を直接摘んで利用する必要が全くない。したがって、作業中のパーティクルや有機物等により、弾性保持片１０の汚染を招くのを確実に防止することができる。

また、弾性保持片１０を摘んでリテーナ１を外す必要がないので、部分的に過度な力が作用して弾性保持片１０を変形させ、半導体ウェーハＷに対する弾性保持片１０の接触位置が変化したり、弾性変形するストロークが変化することがない。したがって、半導体ウェーハＷをきわめて安定した状態で抑えることができ、半導体ウェーハＷががたついたり、回転してパーティクルを発生させ、半導体ウェーハＷが汚染するおそれを有効に排除することができる。

また、一対の保持片１３が弾性片１２と平行な中心線に対して非対称、換言すれば、中心部に対して点対称となるようにずれて存在領域を拡大しているので、例え半導体ウェーハＷの位置がずれた場合でも、保持溝１４を形成する一対の保持片１３の直線部分１５が半導体ウェーハＷと必ず接触することとなる。したがって、一対の保持片１３の間に半導体ウェーハＷを適切に導くことができる。また、保持溝１４が断面Ｖ字形なので、半導体ウェーハＷのエッジ部との接触部分の少ない線接触が大いに期待できる。

さらに、リテーナ１は、図５に示すように、成形時や検査時等に積層してスタッキングされることが少なくないが、このスタッキングの際、複数の接触制限体３０が他のリテーナ１の裏面周縁部に接触して略水平に支持するとともに、他のリテーナ１との間に干渉回避用の空隙を形成する。したがって、リテーナ１と他のリテーナ１の弾性保持片１０や操作体２０が相互に接触するのを制限することができるので、複数のリテーナ１の弾性保持片１０同士の接触に伴う変形を防止することができ、しかも、保管スペースの削減を図ることが可能になる。

次に、図９は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、各対向壁４から張り出たフランジ６の中央部に、操作体２０をそれぞれ断面略Ｌ字のタブ形に形成して半導体ウェーハＷ方向（図９の手前方向）と外方向である上下方向とにそれぞれ指向させるようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、各対向壁４に操作体２０をフランジ６を介して設けるので、操作体２０の構成の多様化が期待できるのは明らかである。

なお、上記実施形態のベース体２を、一対の側壁３の両端部間に対向壁４がそれぞれ架設された略枠形に形成し、一対の側壁３から複数の弾性保持片１０をそれぞれ伸ばして各弾性保持片１０に一対の保持片１３をそれぞれ設けても良い。また、上記実施形態ではＶ字形の保持溝１４を示したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、保持溝１４の傾斜面を、開口側に位置する緩傾斜面と、底側に位置する急傾斜面とから２段に形成しても良い。また、操作体２０を増減変更して一対のリブ片５の上端部間と下端部間のいずれかに設けても良いし、リテーナ装着の際の方向性の目印としても良い。

また、ロボットが摘持、把持、保持できるよう操作体２０の形状を変更して自動化を図るようにしても良い。また、側壁３、対向壁４、及び又はフランジ６に複数の接触制限体３０を設けて各接触制限体３０を円柱形、円錐台形、角柱形、角錐台形、ブロック形等に形成し、各接触制限体３０の先端面を略平坦に形成することもできる。さらに、半導体ウェーハＷを整列カセット４２を介して整列収納する容器本体４１を示したが、容器本体４１の両側壁内面に複数の整列溝４３をそれぞれ並設し、容器本体４１に半導体ウェーハＷを直接収納して整列カセット４２を省略することもできる。

本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す正面説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す側面図である。 本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す平面図である。 本発明に係るリテーナの実施形態における弾性保持片を模式的に示す要部拡大説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態のスタッキング状態を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の実施形態における基板収納容器を模式的に示す分解斜視説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の実施形態における基板収納容器を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の実施形態における基板収納容器の蓋体とリテーナとを模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係るリテーナの第２の実施形態を模式的に示す正面説明図である。

符号の説明

１ リテーナ
２ ベース体
３ 側壁
４ 対向壁
５ リブ片
６ フランジ
１０ 弾性保持片
１２ 弾性片
１３ 保持片
１４ 保持溝
１５ 直線部分
２０ 操作体
３０ 接触制限体
４０ 基板収納容器
４１ 容器本体
４２ 整列カセット
４４ 蓋体
Ｗ 半導体ウェーハ（基板）

Claims (7)

1. 基板を保持するリテーナであって、ベース体と、このベース体に設けられて基板の周縁部を保持する弾性保持片と、ベース体に設けられる脱着用の操作体とを含んでなることを特徴とするリテーナ。
2. スタッキング時に他のリテーナとの接触を制限する接触制限体を含んでなる請求項１記載のリテーナ。
3. ベース体を、一対の側壁の両端部間に対向壁がそれぞれ架設された略枠形に形成し、この一対の対向壁の間に一対のリブ片を架設し、各リブ片とベース体の側壁との間に弾性保持片を架設した請求項１又は２記載のリテーナ。
4. 弾性保持片を、ベース体の側壁とリブ片との間に架設される弾性片と、この弾性片に設けられて相互に対向し、基板周縁部用の保持溝を区画形成する一対の保持片とから形成した請求項３記載のリテーナ。
5. ベース体の側壁、対向壁、あるいは一対のリブ片に、操作体を略Ｕ字形に形成して基板方向に向けた請求項３又は４記載のリテーナ。
6. ベース体の対向壁に操作体を形成し、この操作体を基板方向とベース体の外方向のうち、少なくともベース体の外方向に向けた請求項３又は４記載のリテーナ。
7. 基板を収納する容器本体の開口部を着脱自在の蓋体により開閉する基板収納容器であって、
   蓋体の内面に請求項１ないし６いずれかに記載のリテーナを取り付けたことを特徴とする基板収納容器。

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