JP2015173171A - ウェハキャリア及びウェハキャリアからウェハを取り出す方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハの出し入れの際、ウェハの表面に異物を付着させたり、傷を付けたりすることを防止できるウェハキャリアを提供する。
【解決手段】ウェハキャリア１１は、平行に向かい合う対の側板１４と、２枚の側板１４の間に橋渡しした天板１５や側板連結具（図示せず）などから筐体が形成される。向かい合った側板１４の内側には複数の収納溝１３が設けられ、収納溝１３にウェハ１２が収納される。また、向かい合った側板１４の外側には、それぞれに傾斜板１７が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウェハを収納するウェハキャリアに関する。

ウェハキャリアは、ＩＣチップの製造に用いられる半導体製の通常円形のウェハを収納し、ウェハの処理、保管、移動のために使用される。一般にウェハキャリアには複数枚のウェハが収納され、ウェハキャリアからのウェハの出し入れも頻繁に行われる。ウェハの出し入れに際しては、ダンピングなどの一括移し替えや治具などを用いた枚葉移し替えなどが行われるが、その時に、ウェハ表面に傷が付かないようにしたり、異物が付着しないようにしたりすることは当然である。しかしながら、ウェハキャリアの溝幅が収納されたウェハ厚みに対し余裕があるため、隣り合うウェハどうしの間隔は常に等間隔とならず、極めて狭い間隔となる場合がある。そのような間隔を有するウェハ間に真空ピンセットなどの治具を挿入する場合、ウェハと接触しないような配慮が求められる。

図４は、そのような配慮を軽減するための従来例を示す図である。図４（ａ）は傾斜した台座４を設けたウェハキャリアケース１である。この中に、図４（ｂ）に示すウェハキャリア５を入れると、図４（ｃ）に示すように、ウェハキャリア内のウェハ８が傾斜した台座４の上に段状に整列し、隣り合うウェハの上端部には高低差ｈが生じる。この高低差ｈを利用して真空ピンセットなどの治具でウェハを吸着して１枚ずつ取り出し、次の工程に移動して処理される（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０００−２０８６００号公報

しかしながら、特許文献１に示す発明では、ウェハ間に挿入する真空ピンセットの大きさが高低差ｈによって制限を受けることになる。例えば、吸着部の幅が５ｍｍという極めて狭い真空ピンセットを利用する場合、キャリアに収納されるウェハ枚数が２５枚として、高低差ｈの総和は１２０ｍｍである。ウェハ径が６インチや８インチであれば、高低差の総和がウェハの半径を越えることになり、一部のウェハがキャリアの溝に十分固定されず傾倒することになる。逆に吸着部の幅をさらに狭くしようとすれば、真空ピンセットでウェハを十分に吸着できず、落下させる可能性もある。

本発明は、上記不具合に鑑み、成されたものであり、上記不具合を起こさないウェハキャリア及びウェハキャリアからウェハを取り出す方法を提供することを課題とする。

上記課題解決のために、本発明では以下の手段を用いた。
まず、対向する平行な対の側板と、前記対の側板を連結する天板とからなるウェハキャリアであって、前記側板の前記対抗しない面上に扇型の傾斜板を設けたことを特徴とするウェハキャリアとした。

また、前記傾斜板は、前記扇型の円弧部近傍に円弧状に設けたスライド溝と、前記スライド溝と連通する第１の固定溝と、前記扇型の中心部に設けた固定溝と、を備え、前記側板は、前記第１の固定溝に嵌合する固定ピンと、前記第２の固定溝と嵌合する支点ピンと、を備えることを特徴とするウェハキャリアとした。

また、前記第１の固定溝が複数設けられていることを特徴とするウェハキャリアとした。
また、前記第１の固定溝がＬ字型、又はＴ字型であることを特徴とするウェハキャリアとした。

また、前記固定ピンがウェハ出し入れ側の反対側の上端に、前記支点ピンが前記反対側の下端に配置されていることを特徴とするウェハキャリアとした。
また、前記固定ピンが前記ウェハ出し入れ側の下端に、前記支点ピンが前記反対側の下端に配置されていることを特徴とするウェハキャリアとした。
また、前記固定ピンが前記スライド溝の一端と他端との中点に、前記支点ピンが前記反対側の下端に配置されていることを特徴とするウェハキャリアとした。

また、前記スライド溝の一端と他端と前記支点ピンとが成す中心角が４５度以下であることを特徴とするウェハキャリアとした。
また、前記スライド溝の前記一端と前記他端と前記支点ピンとが成す中心角が９０度以上であることを特徴とするウェハキャリアとした。

また、前記傾斜板を回転させて側面視的に前記傾斜板を前記側板から突出させる工程と、前記傾斜板のキャリア支え面が作業台上面に接触するように前記ウェハキャリアを載置する工程と、前記ウェハキャリアから一枚ずつ取り出す工程と、からなるウェハキャリアからウェハを取り出す方法を用いた。

また、前記傾斜板を第１の方向に回転させ、前記作業台と接触する面を第１のキャリア支え面とすることを特徴とするウェハキャリアからウェハを取り出す方法を用いた。
また、前記傾斜板を第２の方向に回転させ、前記作業台と接触する面を第２のキャリア支え面とすることを特徴とするウェハキャリアからウェハを取り出す方法を用いた。

上記したように、傾斜板を有するウェハキャリアとすることで、ウェハの出し入れの際、ウェハの表面に異物を付着させたり、傷を付けたりすることを防止できる。

本発明のウェハキャリアの第１の実施形態を示す図である。 本発明のウェハキャリアの第２の実施形態を示す図である。 本発明のウェハキャリアの第３の実施形態を示す図である。 従来のウェハキャリアおよびウェハキャリアケースを示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明のウェハキャリアの第１の実施形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）（ｃ）は側面図である。
図１（ａ）に示すように、ウェハキャリア１１は、平行に向かい合う対の側板１４と、２枚の対の側板１４の間に橋渡しした天板１５や側板連結具（図示せず）などから筐体が形成される。向かい合った側板１４の内側には複数の収納溝１３が設けられ、収納溝１３にウェハ１２が収納される。また、向かい合った側板１４の外側には、それぞれに傾斜板１７が設けられる。２枚の傾斜板１７は傾斜板連結棒で連結され、同時に動くことが可能となっている。

図１（ｂ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図である。傾斜板１７は、ウェハ出し入れ側２３とは反対側に形成されている。傾斜板１７の上部には、扇型の円弧と平行にスライド溝１８が設けられ、スライド溝１８の一端から他端にかけて、スライド溝１８と連通した複数のＩ字型、Ｌ字型、又はＴ字型の固定溝１９が設けられている。ここで、スライド溝の一端と他端と支点ピン２２とが成す中心角を４５度以下とすることが望ましい。上部の固定溝１９には固定ピン２１が嵌って傾斜板１７を固定することになる。ここで、固定ピン２１はウェハ出し入れ側２３とは反対側の上部に設けられている。傾斜板１７の下部には、下部の固定溝２０と支点ピン２２が設けられ、傾斜板を動かすときの支点の役目を果たす。図では、下部の固定溝２０はストレートタイプの溝であるが、上部の固定溝と同じようにＬ字型、又はＴ字型としても構わない。傾斜板１７の奥側には、側板に設けた切欠き部があり、ここに傾斜板連結棒が収納されるようにしている。なお、本図は、傾斜板１７を左側に回転して側板１４に完全に重畳し、側板１４から突出していない状態を示している。

図１（ｃ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図である。傾斜板１７を押し下げ、固定ピン２１を固定溝１９からスライド溝１８に嵌るように傾斜板１７を移動させる。次いで、傾斜板１７を、図面上、右回転させ、固定ピン２１をスライド溝１８の左端に当接させ、そして、傾斜板１７を押し上げて連通する固定溝１９に固定ピン２１を嵌めこむことで、図１（ｂ）から図１（ｃ）の状態に移行することができる。図に示すように、側面視的に傾斜板１７が側板１４と部分的に重畳せず、側板１４から突出している状態である。このような形状のまま、第１のキャリア支え面３１を下にして作業台上に置かれると、ウェハは鉛直方向に対し傾斜し、収納溝の片側に接触して整列するため、ウェハと隣り合うウェハとの間隔は一定に保たれ、その間隔は真空ピンセットの厚みよりも常に大きく維持される。

上記説明した、傾斜機構を有するウェハキャリアとすることで、ウェハの出し入れの際、ウェハの表面に異物を付着させたり、傷を付けたりすることを防止できる。

なお、固定溝１９は、複数設けられているため、所望の固定溝１９に固定ピン２１を嵌めこむことで、作業者がウェハ８を適切な傾きとすることが可能となり、無理な姿勢での作業を強いられることでの作業ミスを軽減するという効果も得られる。

図２は、本発明のウェハキャリアの第２の実施形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）（ｃ）は側面図である。
図２（ａ）に示すように、ウェハキャリア１１は、平行に向かい合う対の側板１４と、２枚の対の側板１４の間に橋渡しした天板１５や側板連結具（図示せず）などから筐体が形成される。向かい合った側板１４の内側には複数の収納溝１３が設けられ、収納溝１３にウェハ１２が収納される。また、向かい合った側板１４の外側には、それぞれに傾斜板１７が設けられる。２枚の傾斜板１７は傾斜板連結棒で連結され、同時に動くことが可能となっている。

図２（ｂ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図である。 傾斜板１７は、ウェハキャリア１１の側板１４の下部に設けられ、扇型の中心部がウェハ出し入れ側とは反対側に、扇型の円弧部がウェハ出し入れ側となるように側板１４上に設けられている。傾斜板１７の扇型の円弧部近傍には。これと平行にスライド溝１８が設けられ、スライド溝１８の一端から他端にかけて、スライド溝１８と連通した複数のＬ字型、又はＴ字型の固定溝１９が設けられている。ここで、スライド溝の一端と他端と支点ピン２２とが成す中心角を４５度以下とすることが望ましい。円弧部側の固定溝１９には固定ピン２１が嵌って傾斜板１７を固定することになる。ここで、固定ピン２１はウェハ出し入れ側２３の下部に設けられている。傾斜板１７の中心部には、固定溝２０と支点ピン２２が設けられ、傾斜板を動かすときの支点の役目を果たす。図では、固定溝２０はストレートタイプの溝であるが、円弧部側の固定溝と同じようにＩ字型、Ｌ字型、又はＴ字型としても構わない。傾斜板の奥側には、側板に設けた切欠き部があり、ここに傾斜板連結棒が収納されるようにしている。なお、本図は、傾斜板１７を右側に回転して、側板１４に完全に重畳し、側板１４から突出していない状態を示している。

図２（ｃ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図であるが、傾斜板１７を任意に左側に回転し、側面視的に傾斜板１７が側板１４と部分的に重畳せず、側板１４から突出している状態である。このようにすると、ウェハキャリア１１の前方底面が浮き上がり、傾斜面１７が有する第２のキャリア支え面３２が作業台上面と接するようになる。ウェハは収納溝の片側に接触して整列するため、ウェハと隣り合うウェハとの間隔は一定に保たれ、その間隔は真空ピンセットの厚みよりも常に大きく維持される。この態様で、ウェハの出し入れをすると、ウェハの表面に異物を付着させたり、傷を付けたりすることを防止できる。

なお、固定溝１９は、複数設けられているため、所望の固定溝１９に固定ピン２１を嵌めこむことで、作業者がウェハ８を適切な傾きとすることが可能となり、無理な姿勢での作業を強いられることでの作業ミスを軽減するという効果も得られる。

図３は、本発明のウェハキャリアの第３の実施形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は側面図である。
図３（ａ）に示すように、ウェハキャリア１１は、平行に向かい合う対の側板１４と、２枚の対の側板１４の間に橋渡しした天板１５や側板連結具（図示せず）などから筐体が形成される。向かい合った側板１４の内側には複数の収納溝１３が設けられ、収納溝１３にウェハ１２が収納される。また、向かい合った側板１４の外側には、それぞれに傾斜板１７が設けられる。

図３（ｂ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図である。 傾斜板１７は、ウェハキャリア１１の側板１４に設けられ、扇型の中心部がウェハ出し入れ側とは反対側の下端に、扇型の円弧部がウェハ出し入れ側からウェハキャリア上側端となるように側板１４上に設けられている。傾斜板１７の扇型の円弧部近傍には。これと平行にスライド溝１８が設けられ、スライド溝１８の一端から他端にかけて、スライド溝１８と連通した複数のＩ字型、Ｌ字型、又はＴ字型の固定溝１９が設けられている。ここで、スライド溝の一端と他端と支点ピン２２とが成す中心角を９０度以上とすることが望ましい。円弧部側の固定溝１９には固定ピン２１が嵌って傾斜板１７を固定することになる。ここで、固定ピン２１はスライド溝１８の一端と他端の中点付近に設けられている。

傾斜板１７の中心部には、固定溝２０と支点ピン２２が設けられ、傾斜板を動かすときの支点の役目を果たす。図では、固定溝２０はストレートタイプの溝であるが、円弧部側の固定溝と同じようにＬ字型、又はＴ字型としても構わない。なお、本図は、傾斜板１７を側板１４に完全に重畳し、側板１４から突出していない状態を示している。

図３（ｃ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図であるが、傾斜板１７を任意に左側に回転し、側面視的に傾斜板１７が側板１４と部分的に重畳せず、側板１４から突出している状態である。このようにすると、ウェハキャリア１１の前方底面が浮き上がり、傾斜面１７が有する第２のキャリア支え面３２が作業台上面と接するようになる。ウェハは収納溝の片側に接触して整列するため、ウェハと隣り合うウェハとの間隔は一定に保たれ、その間隔は真空ピンセットの厚みよりも常に大きく維持される。この態様で、ウェハの出し入れをすると、ウェハの表面に異物を付着させたり、傷を付けたりすることを防止できる。

図３（ｄ）は、扇型の傾斜板１７が側板１４に取り付けられた様子を示す側面図であるが、傾斜板１７を任意に右側に回転し、側面視的に傾斜板１７が側板１４と部分的に重畳せず、側板１４から突出している状態である。このような形状のまま、第１のキャリア支え面３１を下にして作業台上に置かれると、ウェハは鉛直方向に対し傾斜し、収納溝の片側に接触して整列するため、ウェハと隣り合うウェハとの間隔は一定に保たれ、その間隔は真空ピンセットの厚みよりも常に大きく維持される。

上記説明した、傾斜機構を有するウェハキャリアとすることで、ウェハの出し入れの際、ウェハの表面に異物を付着させたり、傷を付けたりすることを防止できる。

なお、固定溝１９は、複数設けられているため、所望の固定溝１９に固定ピン２１を嵌めこむことで、作業者がウェハ８を適切な傾きとすることが可能となり、無理な姿勢での作業を強いられることでの作業ミスを軽減するという効果も得られる。

１ ウェハキャリアケース
２ 枠
３ ガイド
４ 台座
５ ウェハキャリア
６ 側面部
７ 溝
８ ウェハ
１１ ウェハキャリア
１２ ウェハ
１３ 収納溝
１４ 側板
１５ 天板
１６ 取っ手
１７ 傾斜板
１８ スライド溝
１９ 固定溝
２０ 固定溝
２１ 固定ピン
２２ 支点ピン
２３ ウェハ出し入れ側
３１ 第１のキャリア支え面
３２ 第２のキャリア支え面

Claims (12)

1. 平行に向かい合う対の側板と、前記対の側板を連結する天板と、
   からなるウェハキャリアであって、
   前記対の側板の外側となる面上に扇型の傾斜板をそれぞれ設けたことを特徴とするウェハキャリア。
2. 前記傾斜板は、扇形の円弧部近傍に円弧状に設けたスライド溝と、前記スライド溝と連通する第１の固定溝と、扇型の中心部に設けた固定溝と、
   を備え、
   前記対の側板は、前記第１の固定溝に嵌合する固定ピンと、前記第２の固定溝と嵌合する支点ピンと、
   をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１記載のウェハキャリア。
3. 前記第１の固定溝が複数設けられていることを特徴とする請求項２記載のウェハキャリア。
4. 前記第１の固定溝がＬ字型又はＴ字型のいずれかであることを特徴とする請求項３記載のウェハキャリア。
5. 前記固定ピンがウェハ出し入れ側の反対側の上端に、前記支点ピンが前記反対側の下端に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のウェハキャリア。
6. 前記固定ピンが前記ウェハ出し入れ側の下端に、前記支点ピンが前記反対側の下端に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のウェハキャリア。
7. 前記固定ピンが前記スライド溝の一端と他端との中点に、前記支点ピンが前記反対側の下端に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のウェハキャリア。
8. 前記スライド溝の一端と他端と前記支点ピンとが成す中心角が４５度以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載のウェハキャリア。
9. 前記スライド溝の前記一端と前記他端と前記支点ピンとが成す中心角が９０度以上であることを特徴とする請求項７記載のウェハキャリア。
10. 平行に向かい合う対の側板と、前記対の側板を連結する天板と、前記対の側板の外側となる面上にキャリア支え面を有する扇型の傾斜板をそれぞれ設けたウェハキャリアからウェハを取り出す方法であって、
    前記傾斜板を回転させて側面視的に前記傾斜板を前記側板から突出させる工程と、
    前記キャリア支え面が作業台上面に接触するように前記ウェハキャリアを載置する工程と、
    前記ウェハキャリアから前記ウェハを一枚ずつ取り出す工程と、
    からなるウェハキャリアからウェハを取り出す方法。
11. 前記傾斜板を第１の方向に回転させ、前記作業台と接触する面を第１のキャリア支え面とすることを特徴とする請求項１０記載のウェハキャリアからウェハを取り出す方法。
12. 前記傾斜板を前記第１の方向と異なる第２の方向に回転させ、前記作業台と接触する面を第２のキャリア支え面とすることを特徴とする請求項１１記載のウェハキャリアからウェハを取り出す方法。

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