JP3093068B2

JP3093068B2 - ウェーハケース

Info

Publication number: JP3093068B2
Application number: JP35948292A
Authority: JP
Inventors: 文雄井上; 隆博佐藤; 悦郎森田; 浩之大井; 達哉長田; 千鶴子岡田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH06204329A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウェーハケース、特に１
枚の半導体ウェーハを収納して自動化処理に適した枚葉
型のウェーハケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の枚葉型のウェーハケースとして
は、例えば実開平３−１０２７３８号公報において示さ
れた「半導体ウェーハ梱包トレイ」がある。このもの
は、図６に示すように、トレイ１０１の上面を半球面形
状に形成して載置面１０２とし、この載置面１０２に半
導体ウェーハＷを載置している。この半導体ウェーハＷ
はミラー面を下方に向けてその周縁部が載置面１０２に
接して載置され、その裏面はスプリング１０３により押
圧されている。スプリング１０３は、図７に示すよう
に、下方に向かって湾曲した８本の足１０３Ａを有する
プラスチック板製であって、本体中央部１０３Ｂの上面
がカバー１０４に接触し押圧されることにより、半導体
ウェーハ１０２を位置決めして固定するものである。カ
バー１０４はトレイ１０１に嵌合してこれらの内部に半
導体ウェーハＷを収納、保持するものである。

【０００３】また、上記公報には、図８に示すようなト
レイも開示されている。このトレイは、それぞれ別体の
上トレイ１１１と、下トレイ１１２とから構成されてい
る。この上トレイ１１１を下トレイ１１２に嵌合するこ
とにより、断面略長円形の収納空間１１３をそれらの内
部に画成している。この収納空間１１３内には２枚の半
導体ウェーハＷＡ，ＷＢが収納載置されている。すなわ
ち、半導体ウェーハＷＡ、ＷＢはそのミラー面を上下に
して裏面同士が対向するように配設され、これらの間に
スプリング１１４を介装しているものである。スプリン
グ１１４は上下に向かってそれぞれ突出する複数の足１
１４Ａを有しており、これらの足１１４Ａの先端が半導
体ウェーハＷＡ、ＷＢの裏面に当接することにより、こ
れらの半導体ウェーハＷＡ、ＷＢを上トレイ１１１およ
び下トレイ１１２の内面に向かって付勢している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の半導体ウェーハ梱包トレイにあっては、いず
れのものについてもスプリングの足の先端が半導体ウェ
ーハの裏面に接触してこの当接部分に所定の押圧力を印
加していたため、この部分に過大な外力が印加されて半
導体ウェーハの内部結晶に悪影響を与えたり（内部欠陥
の発生等）、このトレイの開閉毎にスプリングの先端が
半導体ウェーハ裏面をけずるように摺接して発塵等が生
じるという課題があった。

【０００５】また、半導体ウェーハを清浄な状態に保持
する等のため、このウェーハの取り扱いについても人手
を介することなくロボット等を用いた自動化処理がなさ
れているが、この場合、上記従来のウェーハケースにあ
っては、自動化処理に不向きであるという不具合もあっ
た。例えば、従来のウェーハケースではカバーまたは上
トレイの開閉はトレイに対してねじることにより行って
いたため、ロボットハンドによる開閉処理には不適であ
った。また、カバーまたは上トレイを除去した後に半導
体ウェーハをロボットハンドにより把持しようとして
も、該半導体ウェーハとトレイとの間に全く隙間がない
ため、そのハンドの先端を挿入することができず、把持
処理についても不適なものであった。さらに、ウェーハ
ケースを洗浄工程にて処理する場合、カバーまたは上ト
レイに対してトレイが別体で構成さされていたため、そ
の取扱、処理が煩雑になっていたという課題もあった。

【０００６】そこで、本発明は、半導体ウェーハの内部
結晶に悪影響を与えることがなく、かつ、発塵等の生じ
ないウェーハケースを提供することを、その目的として
いる。また、本発明は自動化処理工程に好適なウェーハ
ケースを提供することを、その目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上ケースと下ケースとの各一端がヒンジで連結さ
れ、このヒンジを支点として開閉自在に設けられるとと
もに、上ケースと下ケースの各他端が掛止自在とされた
プラスチック製のウェーハケースにあって、その内部
に、上ケースおよび下ケースにそれぞれ弾性材を介して
支持された上ホルダおよび下ホルダを有し、上ホルダは
斜め下方に向かって突出する複数のホルダ片を、下ホル
ダは斜め上方に向かって突出する複数のホルダ片をそれ
ぞれ有し、これらのホルダ片に面取り面が面接触するこ
とにより、上ホルダおよび下ホルダの間にその半導体ウ
ェーハを保持するウェーハケースである。請求項２に記
載の発明は、上記上ホルダおよび下ホルダの各ホルダ片
は半導体ウェーハの円周方向において互い違いとなるよ
うに配されている請求項１に記載のウェーハケースであ
る。請求項３に記載の発明は、上記上ホルダおよび下ホ
ルダはプラスチック製である請求項１または請求項２に
記載のウェーハケースである。

【０００８】

【作用】本発明に係るウェーハケースにあっては、上下
のホルダ片が半導体ウェーハの面取り面に接触してこの
半導体ウェーハを保持する。この際、上ホルダおよび下
ホルダは弾性材を介して上ケースおよび下ケースにそれ
ぞれ支持されている。この結果、半導体ウェーハの表裏
面の特定部分に過大な外力が作用することがない。よっ
て、半導体ウェーハの内部に欠陥等が生じることはな
い。また、各ホルダ片は面取り面に面接触するため、こ
れが半導体ウェーハの面取り面をけずりとるようなこと
はなく、発塵等は生じない。よって、収納する半導体ウ
ェーハをクリーンな状態に保持することもできる。ま
た、ホルダ片は半導体ウェーハの円周方向において略均
等に配されるため、各ホルダ片から半導体ウェーハに作
用する外力も均等化され、欠陥などの発生を防ぐことが
できる。さらに、ホルダ片にあってもプラスチック製と
したため、斜めに突出するホルダ片自体がバネ材として
作用し、半導体ウェーハへの外力の作用をよりいっそう
低減することができる。

【０００９】また、本発明に係るウェーハケースにあっ
ては、半導体ウェーハとケース本体との間に隙間があ
り、上ケースは下ケースに開閉自在に設けられている。
よって、ロボットハンド等の先端部を構成する真空ピン
セット等によりウェーハケース内から半導体ウェーハを
取り出し、または、これに格納することが容易である。
さらに、ケース本体は上ケースと下ケースとを樹脂一体
成形してあるため、洗浄等の処理にあっても取扱が容易
である。

【００１０】

【実施例】図１〜図３は、本発明の第１実施例に係るウ
ェーハケースを示している。これらの図に示すように、
ウェーハケース１１は、皿状に底面が湾曲形成されたプ
ラスチック製の下ケース１２と、この下ケース１２と略
同一形状を有して形成され、下ケース１２と略面対称の
形状に重ね合わされる上ケース１３とを有している。こ
の下ケース１２の一端部には耳状の突出片１２Ａが設け
られ、この突出片１２Ａは同様にその一端部に突出成形
された上ケース１３の耳状の突出片１３Ａと一体に形成
されることにより連結されている。すなわち、これらの
突出片１２Ａ、１３Ａ同士はプラスチック製のヒンジ１
４を構成しており、このヒンジ１４により上ケース１３
は、下ケース１２に対して開閉自在に設けられている。
また、このヒンジ１４とは１８０度反対側の下ケース１
２および上ケース１３の外周縁には係止爪片１２Ｂ、１
３Ｂがそれぞれ突設されている。この係止爪片１３Ｂに
は下方に向かって突出する係止爪１３Ｃが形成されてい
る。一方、係止爪片１２Ｂにはこの係止爪１３Ｃが嵌入
可能な係止穴１２Ｃが対向して形成されている。すなわ
ち、係止爪１３Ｃが係止穴１２Ｃに嵌入することによ
り、上ケース１３は下ケース１２に係止されるものであ
る。この嵌合により連結された上ケース１３と下ケース
１２との内部にはウェーハ収納空間１５が画成されてい
る。

【００１１】このウェーハ収納空間１５には例えばプラ
スチック製の下ホルダ板１６と上ホルダ板１７とが上下
に対向して配設されている。すなわち、図２に示すよう
に、これらの下ホルダ板１６および上ホルダ板１７は所
定の厚さの円板であって、例えばその直径は収納するシ
リコンウェーハＷと略同径の８インチに形成されてい
る。そして、これらの下ホルダ板１６および上ホルダ板
１７の外周縁には円周方向に沿って９０度間隔で並んで
４つのホルダ片１６Ａ、１７Ａが、これらのホルダ板１
６、１７に対して所定角度例えば６０度を有して斜めに
突出してそれぞれ形成されている。これらのホルダ片１
６Ａ、１７Ａはいずれも所定の幅、所定の長さを有して
上下のホルダ板１６、１７と一体に形成されているもの
である。

【００１２】また、下ホルダ板１６は下ケース１２の底
面に板バネ１８を介して、上ホルダ板１７は上ケース１
３の底面に板バネ１９を介して、それぞれ弾性的に支持
されている。そして、上下のホルダ板１６、１７は図１
にて上下方向に変位して、これらの上下のホルダ板１
６、１７の間にシリコンウェーハＷを略水平な状態で支
持している。この場合、シリコンウェーハＷはその面取
り面Ｗｒが各ホルダ板１６、１７のホルダ片１６Ａ、１
７Ａに面接触することにより支持されている。シリコン
ウェーハの面取り面Ｗｒは面取り加工により形成され、
半円弧状に外方に向かって突出した湾曲面で構成されて
いる。この面取り面Ｗｒに下ホルダ板１６のホルダ片１
６Ａが下方から面接触して、また、上ホルダ板１７のホ
ルダ片１７Ａが上方から面接触して、シリコンウェーハ
Ｗは支持されている。なお、これらの上下のホルダ片１
６Ａ、１７Ａは円周方向において互い違いとなるように
シリコンウェーハＷの面取り面Ｗｒに面接触している。
そして、上下のホルダ板１６、１７の間にこのシリコン
ウェーハＷが浮いた状態で載置、保持されており、この
シリコンウェーハＷの表裏面と上下のホルダ板１６、１
７との間には所定の空隙が画成されている。また、シリ
コンウェーハＷの周縁部についてもホルダ片１６Ａ、１
７Ａはその面取り面Ｗｒの一部に面接触しているのみで
あり、したがって、シリコンウェーハＷの面取り面Ｗｒ
の周囲にも所定の隙間が形成されていることとなる。

【００１３】このように上下一体に形成されたプラスチ
ック製の下ケース１２と上ケース１３とは、全体として
ケース本体を構成し、このケース本体の上ケース１３の
外面には、図３に示すように、バーコード２０が貼付さ
れている。このバーコード２０は収納するシリコンウェ
ーハＷの製造履歴、例えば既処理工程等を示すものであ
る。そして、同図に示すように、複数のウェーハケース
１１は運搬、格納用の大型ケース２１に収納、保管され
るものである。この大型ケース２１はその内部を不活性
ガス雰囲気等に保持させるようにしてもよい。この場合
はドア２２と本体２３の開閉口との間に所定のシールを
施すものとする。

【００１４】図４はこの大型ケースの他の例を示すもの
である。矩形箱型のケース本体３１を斜めに開閉可能と
した構造である。すなわち、ケース本体３１を、２つの
側壁部材３１Ａ、３１Ｂにより構成し、その一方３１Ａ
を残りの他方３１Ｂに対して開閉自在のヒンジ構造とし
たものであり、開放時その２面の方向から上記枚葉型の
ウェーハケースの出し入れが自由になっている。したが
って、ウェーハケースを自動化処理工程に挿入するに際
して好適な大型収納ケースとして利用することができる
ものである。

【００１５】したがって、上記ウェーハケース１１を自
動処理工程に投入した場合、例えばロボットハンドによ
り上ケース１３の係止爪片１３Ｂを上方に向かって押圧
すると、係止爪１３Ｃが下ケース１２の係止穴１２Ｃか
ら脱合することにより、上ケース１３が開く。そして、
ロボットハンドの真空ピンセット等で吸着保持したシリ
コンウェーハＷを下ホルダ板１６の上方からこれに搭載
する。この場合、下ホルダ板１６の直径はシリコンウェ
ーハＷのそれよりも少し小さく形成されているため、そ
の面取り面Ｗｒがホルダ片１６Ａに面接触して下ホルダ
板１６に対して離間した状態で略水平に支持される。す
なわち、シリコンウェーハＷの表面または裏面は無接触
の状態で保持されるものである。この後、上記とは逆に
係止爪１３Ｃを係止穴１２Ｃに嵌入して上ケース１３を
閉止する。この結果、上ホルダ板１７のホルダ片１７Ａ
がシリコンウェーハＷの面取り面Ｗｒのホルダ片１６Ａ
とは異なる位置に上側から面接触してシリコンウェーハ
Ｗを固定して保持する。この場合、両バネ部材１８、１
９は所定のバネ定数を有するため、シリコンウェーハＷ
を低い面圧により支持することができる。また、このウ
ェーハケース１１からロボットハンドによってシリコン
ウェーハＷを取り出す場合は、上ケース１３の開放後、
真空ピンセットをホルダ片１６Ａの隙間からシリコンウ
ェーハＷの裏面側に差込みこれを吸着保持する。このよ
うにシリコンウェーハＷを取り出す場合でもシリコンウ
ェーハＷを浮いた状態で保持しているため、その取り出
しがきわめて容易である。また、自動化処理工程により
ウェーハケース１１を洗浄する場合にも、ケース本体は
上ケース１３と下ケース１２とが一体であるため、分離
のおそれがなくその取扱が容易である。

【００１６】図５は本発明の第２実施例に係るウェーハ
ケースを示している。この図に示すように、この実施例
にあっては、上下のホルダ板５１、５２を弾性的に支持
する部材としてゴム、クッション等からなる円板状バネ
部材５３、５４を上下のケース５５、５６との間に介装
したものである。このような構成のバネ部材５３、５４
によればシリコンウェーハＷの表裏面について面全体に
ついて、さらには円周方向について均等な力で弾性力を
付与することができ、各ホルダ片５１Ａ、５２Ａの面接
触の圧力が均等となる。なお、５７は係止爪、５８はヒ
ンジを示している。上記実施例に比較してより好適な弾
性保持が可能となるものである。その他の構成、作用は
上記実施例の場合と同様である。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係るウェーハケースは、余分な
外力を半導体ウェーハの表裏面に付加することがないた
め、保持する半導体ウェーハの内部結晶に欠陥等を生じ
させることはない。また、ケースとウェーハとのこすれ
による発塵等は生じない。よって、収納する半導体ウェ
ーハをクリーンな状態に保持することもできる。さら
に、このウェーハケースはロボットハンドによる取扱が
容易であり、自動処理工程への投入に際しても好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るウェーハケースを示
すその縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る下ホルダ板を示すそ
の斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例に係るウェーハケースとそ
の収納ケースとを示すその斜視図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る収納ケースを示す斜
視図である。

【図５】本発明の第２実施例に係るウェーハケースの縦
断面図である。

【図６】従来のウェーハケースの縦断面図である。

【図７】従来のウェーハケースに使用するスプリングを
示すその斜視図である。

【図８】従来の別のウェーハケースを示すその縦断面図
である。

【符号の説明】

１１ウェーハケース、１２下ケース、１３上ケース、１６下ホルダ板、１６Ａホルダ片、１７上ホルダ板、１７Ａホルダ片、１８、１９バネ部材、Ｗシリコンウェーハ、Ｗｒシリコンウェーハの面取り面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田悦郎東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者大井浩之東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者長田達哉東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者岡田千鶴子埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地三菱マテリアル株式会社中央研究所内 (56)参考文献特開昭57−96946（ＪＰ，Ａ) 実開平１−115243（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−203555（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−168953（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−203556（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−102738（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B65D 85/86

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上ケースと下ケースとの各一端がヒンジ
で連結され、このヒンジを支点として開閉自在に設けら
れるとともに、上ケースと下ケースの各他端が掛止自在
とされたプラスチック製のウェーハケースにあって、その内部に、上ケースおよび下ケースにそれぞれ弾性材
を介して支持された上ホルダおよび下ホルダを有し、上ホルダは斜め下方に向かって突出する複数のホルダ片
を、下ホルダは斜め上方に向かって突出する複数のホル
ダ片をそれぞれ有し、これらのホルダ片に面取り面が面接触することにより、
上ホルダおよび下ホルダの間にその半導体ウェーハを保
持するウェーハケース。
【請求項２】上記上ホルダおよび下ホルダの各ホルダ
片は半導体ウェーハの円周方向において互い違いとなる
ように配されている請求項１に記載のウェーハケース。
【請求項３】上記上ホルダおよび下ホルダはプラスチ
ック製である請求項１または請求項２に記載のウェーハ
ケース。