JP3968142B2 - Support groove structure of semiconductor wafer in packaging container - Google Patents

Support groove structure of semiconductor wafer in packaging container Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェハの包装容器に適用されるウェハ支持部材に形成される支持溝の構造に関し、具体的には脆弱で且つ僅かな汚染をも極端に嫌う半導体ウェハの、特にその輸送時、ウェハキャリヤに対するロボットによる自動操作時等の同ウェハの安定した位置決めと所定の姿勢が保持できる支持溝構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウェハの包装容器は、通常、複数の半導体ウェハを収容するウェハキャリア、ウェハキャリアを収納保持する容器本体、蓋体、ウェハリテーナ等から構成されている。そして、前記ウェハキャリア及び容器本体の一般的な材質としては、ポリプロピレンが使われており、蓋体はポリプロピレン又はポリカーボネートから構成されている。また、前記ウェハリテーナにはポリプロピレン又はポリエステル等が使われる。
【0003】
前記半導体ウェハはシリコン等の単結晶を薄くスライスして製造されるものであり、脆性が高い上に汚染による物性への影響が大きいため、包装時はもとより輸送中や以降の各種処理工程において、その破損や汚染を防止するために最大限の努力が払われなければならない。従って、前記半導体ウェハ包装容器は、外部からの衝撃によるウェハの破損を防ぐばかりでなく、容器内におけるウェハリテーナとの摩擦などで発生するパーティクルによる汚染、或いは容器の内外圧力差や変形による外気の侵入による汚染を避ける必要があり、そのためには容器収容時のウェハの固定性を確保すると共にウェハリテーナ等との接触摩擦を避けること、更には容器本体及び蓋体からなる容器の強靱性、耐衝撃性及び気密性を確保すること等が厳しく要求される。
【0004】
従来は、半導体ウェハの最大径がせいぜい8インチであったがため、ウェハキャリヤへのウェハ収容や同キャリヤからのウェハ取出しを専ら人手に頼っていたが、ウェハ径の大型化に伴う様々な課題が発生し、それらの課題に対する検討がなされてきている。具体的には、12インチ(300mm)の最大径をもつ半導体ウェハの実用化が決まっており、その大型化に向けてウェハの製造元、輸送関連分野、デバイスメーカなど半導体ウエハを取扱う多様な分野において、それぞれのウェハ取扱い仕様等の標準化がなされている。
【0005】
前述のウェハ包装容器にあっても当然に標準化が検討され、既に、その基本的な部分での国際的な標準化がSEMI(Semiconductor Equipment and Material International)規格により決定された。その規格化の基本理念は半導体ウェハの大型化に伴う多様な処理工程における全自動化に適切に対応することにある。すなわち、従来は人手に頼っていた部分、例えばデバイスメーカにおける洗浄、プリント、切断等の多様な工程内の処理も標準化されており、各工程における半導体ウェハの取扱いをロボットに全て任せて完全な自動化を図ろうとすることから、ウェハ包装容器にあっても前記自動化に適合させる必要に迫られる。因みに、デバイスメーカに搬入された半導体ウェハは、デバイスの各種処理工程において全て水平姿勢で取り扱われることが基本となっている。
【0006】
一方、半導体ウェハを包装容器に収容してデバイスメーカまで輸送する場合に、衝撃に対する破損や振動等によるウエハキャリヤ等の支持部材との接触摩擦による汚染の発生を回避するには、半導体ウェハの輸送姿勢を垂直に立てて輸送すると共に、ガタツキが発生しないようにしっかりと固定させておくこと必要がある。前記輸送姿勢は、大型化する前述の半導体ウェハを輸送する場合に特に有効である。一方、後の処理工程では既述したように水平姿勢で取り扱われる。
【0007】
従来も前述の要請に基づく大型ウェハ用の包装容器が実用化されている。この包装容器は、大別すると大型の半導体ウェハ用として開発された包装容器を大別すると縦置タイプと横置タイプの2タイプに分けられる。すなわち、縦置タイプのウェハ包装容器は、ウェハキャリヤに収容された半導体ウェハを垂直に立てて支持収納し、その姿勢を維持した状態で容器本体を載置台等に載置するに適した収納構造を有するタイプであり、横置タイプのウェハ包装容器は、ウェハキャリヤに収容された半導体ウェハを水平に支持し、その姿勢を維持した状態で容器本体を載置台等に載置するに適した収納構造を有するタイプである。ここで、前記ウェハキャリヤの仕様は上記SEMI規格により標準化され、その基本構造は共通化されている。
【0008】
図5は縦置タイプの半導体ウェハ包装容器の分解斜視図を示し、符号1は容器本体、2は蓋体、3は前記容器本体1と蓋体2の内部に収納されるウェハキャリヤ、4は蓋体2の裏面中央部に取り付けられるウェハリテーナ、5は前記容器本体の開口側周縁に取り付けられ、蓋体2により容器本体1の開口が閉塞されたとき密閉シールするガスケット、6は蓋体2と一体に成形され、蓋体2を被せたとき容器本体1に係着するクランプ兼容器把持部である。この縦置タイプの包装容器の構造は、従来の一般的なウェハ包装容器の基本構造と本質的に変わるところがなく、ウェハキャリヤ3の円弧状内周壁に並列して形成されている支持溝内に複数枚の半導体ウェハを収容支持させ、この状態で容器本体1の内部に収納し、蓋体2を被せてクランプ6により閉塞する。蓋体2の裏面中央部には前記支持溝と同一形態をもつ複数の支持溝が形成されたウェハリテーナ4が取り付けられており、蓋体2を被せクランプ6を係着させて容器を閉塞するとき、ウェハキャリヤ3の支持溝内に収容支持された複数枚の半導体ウェハの対向する各周縁を前記ウェハリテーナ4の各支持溝に収容すると同時に押圧して、容器内における半導体ウェハをガタツキのないように、しっかりと支持する。
【0009】
図6は横置タイプの半導体ウェハ包装容器の分解斜視図を示し、符号1′は容器本体、2′は蓋体、3′はウェハリテーナ4′と共に前記容器本体1′と蓋体2′の内部に収納されるウェハキャリヤ、5′は前記容器本体の開口側周縁に取り付けられ、蓋体2′により容器本体1′の開口が閉塞されたとき密閉シールするガスケット、6′は容器本体1′と蓋体2′との間に取り付けられ、両者を密閉するクランプである。この横置タイプの包装容器の構造は、従来の一般的な縦型のウェハ包装容器とは異なり、通常は半導体ウェハを水平に収容支持するため、容器本体1′と蓋体2′とは容器の周側壁部分で本体側と蓋体側とに2分割されている。従って、ウェハキャリヤ3′は前記容器本体1′の内部に水平に収納されることになる。しかし、前記蓋体2′には縦型タイプの蓋体2とは異なり、裏面にウェハリテーナ4′は不要であり、また容器本体1′及び/又は蓋体2′の各周側壁にウェハリテーナ4′を取り付けた場合にはウェハキャリヤ3′を容器内に収納できないため、ウェハリテーナ4′を別体に形成している。
【0010】
いま、この横置タイプのウェハ包装容器に半導体ウェハを収容支持させるには、先ず縦置タイプと同様にウェハキャリヤ3′に所要枚数の半導体ウェハを水平に収容したのち、同ウェハキャリヤ3′から表出するウェハの相対する周縁部を押圧支持すべく、対応するウェハキャリヤ3′の周面部にそれぞれウェハリテーナ4′を係着させる。この状態で、ウエハキャリヤ3′をウェハリテーナ4′と共に容器本体1′の内部に水平に収納し、蓋体2′を被せて4個のクランプ6′を容器本体1′と蓋体2′に係着して密閉固定する。
【0011】
ここで留意しなければならない点は、上記大径の半導体ウェハを上記ウェハキャリヤ3,3′から抜き出したり、挿入したりするのはロボットであることにある。従って、このロボットのウェハグリップ部も規格化されており、例えば半導体ウェハをウェハキャリヤ3,3′から抜き出すときにウェハを破損させることなく円滑に移動できるように同グリップ部のウェハキャリヤ3,3′内での最大移動範囲やグリップ力の許容範囲等が規格化されている。この規格化に対応して、前記ウェハキャリヤ3,3′に形成される上記支持溝の形態に関しても、上記SEMI規格に厳しく規定されている。この規定によれば、前記支持溝の溝幅は300mmφの半導体ウェハWの半径に対応させた奥行きまでの間を少なくとも6mm幅とすることが規定され、これは通常の半導体ウェハの肉厚(0.775mm)の略10倍弱もあることになる。
【0012】
従来の前記支持溝7の形態を、図7に基づいて具体的に説明すると、同図において上下に多段に形成されるウェハ支持溝7は、半導体ウェハWの端縁を載置するウェハ載置面7aの許容最小限の値が規定されており、前記ウェハキャリヤ3,3′の収容中心からの支持溝7のウェハ挿脱口7bまでの寸法Rは横方向に125mm(下方向に120mm)より大きく取ればよく、しかも前記収容中心から同支持溝7の溝底7cまでの寸法は半導体ウェハWの半径(150mm)よりも僅かに+2mm長く設定できるに過ぎない。従って、これらの値を総合すると、大型の半導体ウェハWの径(300mm)であることを勘案したとき、前記ウェハ載置面7aの奥行き長さは最小2mmより長く27mm(下方向には32mm)よりも短ければよいことになる。ところが、従来は同図に示すごとく平坦な前記載置面の奥端と前記溝底7cの半部とを傾斜角度の大きいテーパ面で連結して、全体の断面形状は略矩形に近いものにして、前記ウェハ載置面7aの奥行き寸法d1を10mm程度としている。また、隣合う支持溝7の載置面7a間の寸法d2を10mm、溝幅wを上述のごとく6mm以上とそれぞれ規定している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、既述したとおり大径の半導体ウェハの輸送時には同ウェハを垂直に立てた状態で容器に支持させて輸送することが破損を回避するためには有効である。しかるに、従来の容器本体、ウェハキャリヤ、ウェハリテーナ等のウェハ支持部材に形成されるウェハ支持溝は、既述したとおり略矩形に近い単純な断面を有すると共に、その溝幅が半導体ウェハの肉厚に比して格段と大きくなるように規格化されているため、例えば縦置タイプの包装容器に収納するとき、図8(a)に模式的に示すごとくウェハキャリヤの内部で傾斜しやすく、隣合うウェハ同士が接触して収容時に破損したり、更には蓋体に固着されたウェハリテーナの対応する支持溝部に正確に挿入されず、或いは挿入されたとしても内部でガタツキが発生し、破損の原因となっている。
【0014】
このことは、上記横置タイプの包装容器についても同じことが言える。すなわち、半導体ウェハを横置タイプの包装容器に収容するにあたり、先ずロボット或いは人手によりウェハキャリヤの支持溝に挿入する。このときの挿入は慎重に行われるため、支持溝の上記ウェハ載置部の水平面に正確に載置される。この状態で、ウェハリテーナがウェハキャリヤに係着固定されるが、ウェハリテーナに形成される支持溝はウェハキャリヤの前記支持溝形態と同じ形態をなしているので、正確に半導体ウェハの周縁の一部を前記ウェハキャリヤの支持溝との間で半導体ウェハを押圧して挟持できる。次いで、この半導体ウェハを収容したウェハキャリヤを容器本体に収納し、蓋体が閉じられてウェハキャリヤのガタツキを押さえて密封される。
【0015】
しかして、半導体ウェハは輸送後の処理工程において既述したとおり水平姿勢で取り扱われることから、この横置タイプの包装容器が元々水平姿勢で収容されているため、搬入された以降の取扱いも蓋体を外してウェハキャリヤを容器本体から取り出す操作のみで済む。しかも、半導体ウェハは容器内部にしっかりと収納固定されたウェハキャリヤに固定支持されるため、基本的には容器ごと姿勢を変更することができ合理的であると考えられる。
【0016】
また、こうした横置タイプの包装容器であっても既述したとおり半導体ウェハは垂直にして輸送することが望ましい。しかし、上記支持溝の形態を備えている限り、ウェハキャリヤ内に支持されたウェハは前述の形態を有する支持溝の内部では移動しやすく、図8(b)に示すごとく斜めとなり、一旦斜めになると支持溝間の支持力も低下するため益々傾斜し、上記縦置タイプの包装容器と同様に隣合う半導体ウェハ同士が激しく接触し破損しやすい。更に、輸送時の振動を避けることは不可能であり、しかもその振動は相当に激しいことが、前述の現象を一層助長させる。更に、前述のごとく縦置タイプ、横置タイプを問わず、輸送されてデバイスメーカに搬入された包装容器の半導体ウェハは、いずれは水平姿勢に変換される。このとき、前述のごとく傾斜状態にある半導体ウェハは水平姿勢の変換時に支持溝内の水平面をなすウェハ載置部に傾倒して激しく接触し、ここでも破損のおそれが生じる。
【0017】
本発明はかかる課題を解決すべくなされたものであり、その具体的な目的は横置タイプ及び縦置タイプのいずれにあっても、上記規格に準拠しつつ半導体ウェハの脱着時や輸送時において半導体ウェハのガタツキをなくして、その支持姿勢が確保されと同時に支持溝内の位置決め固定が自動的になされる半導体の支持溝構造を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の主要な構成である包装容器に適用され円形をなす半導体ウェハの搬送支持部材に並列して円弧状に延びる半導体ウェハの支持溝構造であって、各支持溝は前記半導体ウェハを水平に支持する水平面からなるウェハ載置部を有すると共に、同ウェハ載置部から奥行き方向に延設された断面楔状をなすテーパ部を有してなり、前記テーパ部の頂点が前記ウェハ載置部側に偏位してなることを特徴とする包装容器における半導体ウェハの支持溝構造により達成される。
【0019】
すなむち、かかる構成によれば半導体ウェハを前記支持溝にロボットにより挿入すれば、半導体ウェハの周縁が線接触状態で支持溝の前記テーパ部の頂点位置まで案内され、平坦面をなす前記載置面を摺接することなく、ロボットから開放された半導体ウェハは自重でテーパ面に沿って線接触しながら下降し、前記載置面に円滑に載置される。また、この状態からウェハキャリヤを垂直に立てる場合にも、半導体ウェハは前記テーパ面を線接触状態で導かれて自動的に前記楔状の頂点位置に納まることになる。
【0020】
更に、前記テーパ部の頂点を前記ウェハ載置部側に偏位させているため、例えば半導体ウェハを水平姿勢で支持溝に挿入すると、同ウェハの周縁の一部が上記テーパ部の頂点位置に線接触しても、ウェハ載置部側に偏位した短い方のテーパ面を自重で円滑に滑り降りることができ、必要以上に摺動しないため、半導体ウェハを破損させたり汚染させることが防止できる。
【0021】
前記半導体ウェハの搬送支持部材としては、合成樹脂製のウェハキャリヤ、同ウェハキャリヤを収容する合成樹脂製の容器本体、或いは前記ウェハキャリヤ又は容器本体に取り付けられる半導体ウェハの押圧固定部材であるウェハリテーナがある。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図示実施例に基づいて具体的に説明する。本発明に係る半導体ウェハの支持溝構造は、図5及び図6に示し既述した従来の包装容器に適用できるため、容器本体、ウェハキャリヤ、ウェハリテーナ等の包装容器の構成部材自体の構造の詳しい説明は省略すると共に、図にはそれらを模式的に示す。
【0023】
既述したように、この種の大型半導体ウェハWの支持溝の構造は、半導体ウェハWを水平に収容支持するとき、従来のウェハ支持溝は図7に示すようにその断面形状が略矩形状をなしており、しかも同支持溝7の溝幅wが半導体ウェハWの肉厚に比べて極めて大きいことから、支持溝7に収容された半導体ウェハWは同支持溝7の内部で移動しやすく、特に輸送時の激しい振動により傾倒してウェハリテーナによる押圧支持が簡単に外れてガタツキが激しくなり、破損事故や汚染を招いている。
【0024】
図1は本発明の代表的な半導体ウェハWの支持溝70の構造例を示している。ところで、この種の大型半導体ウェハWの支持溝70に関する標準化に伴う規格のうち、平坦面からなるウェハ載置面70aの奥行き寸法は、既述したごとく2mmより大きく32mmより小さければよいことが理解できる。そこで本実施例では、図1に示すごとく前記載置面70aの奥行き寸法を3mmに設定すると共に、その載置面70aの奥端から3mmの位置までテーパ面70dとし、同支持溝70の前記載置面70aに対向する壁面を従来と同様の傾斜角度で僅かに傾斜させると共に、最終的には前記テーパ面70dの先端で交差するようにテーパ面70eとして、前記載置面70aの奥部断面を楔状としている。
【0025】
従って、本実施例によれば支持溝70のウェハ挿脱口70bから平坦面をなすウェハ載置面70aの奥行き寸法3mm、同じくウェハ挿脱口70bから上下テーパ面70d,70eにより形成される楔状断面の頂点Oまでの寸法は6mm、前記ウェハ載置面70aから前記頂点Oまでの高さhは3mm、隣合う支持溝70の載置面70a間の寸法Dを10mm、溝幅wを上述のごとく8mmとしている。これらの値から理解できるように、本実施例の前記上下テーパ面70d,70eにより形成される楔状断面の頂点Oの位置が前記ウェハ挿脱口70bの中心位置よりも前記ウェハ載置面70aの側に1mm偏位していることになる。
【0026】
かかる形態をもつ本発明のウェハ支持溝構造によれば、半導体ウェハWを同支持溝70に図示せぬロボットにより挿入すれば、半導体ウェハWの周縁が線接触状態で前記テーパ面70dの頂点Oの位置まで案内され平坦面をなす前記載置面70aに摺接させずに済むと共にロボットから開放された半導体ウェハWは自重でその周縁が前記テーパ面に沿って線接触しながら下降して載置面70aに円滑に載置される。また、この状態からウェハキャリヤ30を垂直に立てた場合にも、半導体ウェハWは前記テーパ面70d或いは70eを線接触状態で導かれて自動的に前記楔状の頂点Oの位置に納まることになる。
【0027】
この支持溝形態は、他の例えば上記第1及び第2のウェハリテーナ部41,42の各支持溝41a,42aにも適用することができる。図5に示す縦置タイプの容器本体1にウェハキャリヤ3を収納し、これを蓋体2で閉塞するとき、容器本体1及び蓋体2にそれぞれ取り付けられたウェハリテーナ4の各支持溝4aにおいても、半導体ウェハWの周縁は既述したとおり自動的に各支持溝4aの各頂点Oに納まることになり、完全な位置決めがなされると共に、収容された半導体ウェハWは傾倒姿勢にはならずガタツキもないため、特に輸送時において破損や汚染が防止される。なお、前記支持溝形態は図示例に限定されるものではなく、前述の位置決め機能を有するかぎり多様な変形が可能である。
【0028】
次に、本発明の更に好ましい実施の形態を図2〜図4に基づいて具体的に説明する。図2は本発明に係る支持溝構造を適用された半導体ウェハ包装容器の容器本体の基本構造を模式的に示しており、図3は同容器と内部に収納されるウェハキャリヤとの脱着操作の説明図、図4は前記支持溝の形態を拡大して示す要部の断面図である。以下に述べる図示例では、全て包装容器とその構成部材の全てを模式的に示しているが、これはその特徴部を除く他の構成について格別に規定されるものではないことを意味し、それらの構成が各種の規格を備えているかぎり多様な変更を可能にしているがためである。従って、汎用的な部材であるガスケットクランプ等も図示を省略している。なお、図示例に挙げた包装容器の容器本体の形態は、本実施例に特有のものであり、本発明の支持溝構造は同容器本体に限定されず、記述した従来の縦置タイプや横置タイプのいずれの容器本体にも適用できることは当然である。
【0029】
前記半導体ウェハ包装容器は、上記横置タイプと縦置タイプの従来の欠点を排除しつつ、それらの有利な容器構造を巧みに組み合わせたものであり、従来では全く予想し得ない新規で且つ合理的な容器構造を備えていることが以下の説明により明らかとなろう。
【0030】
図2及び図3において、10は容器本体、30はウェハキャリヤ、40はウェハリテーナ部を示す。ここで、ウェハキャリヤ30の構造は、後述する支持溝構造を除くと上記規定により標準化されており、基本的な部分は既述した従来のキャリヤ構造と実質的に差異がないため、詳しい説明を省略する。
【0031】
前記容器本体10は、2分割された第1分割容器11と第2分割容器12とから構成される。本実施例にあっては、前記容器本体10が分割されていることが肝要であり、更にその分割形態がその後の各種操作に支障をきたさない形態でなければならない。この実施例では、容器本体10は全体が略円盤形状をなしており、その対向する周面の一部を第1及び第2矩形面11a,12aとしている。
【0032】
この第1及び第2矩形面11a,12aの裏面には、それぞれが図2に示すように半導体ウェハ(図示省略)の周縁の一部を収容支持する多数のウェハ支持溝41a,42aが並設されて第1及び第2のウェハリテーナ部41,42を構成している。当該分野にあっては、広く知られているように図2に示すウェハキャリヤ30の右端部がウェハ挿脱開口31の側であり、左端部はウェハ収容底部32の側である。通常のウェハキャリヤは、図5及び図6に示すようにそのウェハ挿脱開口3a,3a′とウェハ収容底部3b,3b′との中間の側壁部分にウェハ支持溝が形成されるとともに、ウェハ収容底部3b,3b′の中央空間部分を挟んで配された2本の架橋部分にウェハ支持溝が形成されている。これらの支持溝が形成されている部分間に形成される空間部分に対応させて、前記第1及び第2のウェハリテーナ部41,42が容器本体40の周壁部内面に形成されるため、これらのウェハリテーナ部41,42は3箇所以上となることもある。
【0033】
図2に示す容器本体10は、横置したときの天板部11bの全体と底板部12bの全体を天板側と底板側に振り分けるとともに、前記ウェハキャリヤ30のウェハ挿脱開口側に対応する第1矩形面11aを前記天板部11bに残し、前記ウェハキャリヤ30のウェハ収容底部側に対応する第2矩形面12aを前記底板部12bに残して、周壁部13をその周面に沿って同図に符号Aで示すように第1及び第2の各分割容器11,12として斜め方向の上下に2分割している。
【0034】
かくて2分割された第1及び第2の分割容器11,12に、複数枚の半導体ウェハWを収容したウェハキャリヤ30を収納するとともに、各半導体ウェハWをウェハキャリヤ30とともに容器本体10の内部に支持固定するには、図3に示すごとく第2分割容器12を所定の載置部に横置し、そこに水平姿勢の前記ウェハキャリヤ30を同第2分割容器12の底板部12b上に積載する。このとき、ウェハキャリヤ30の各支持溝に収容された半導体ウェハWは既述した支持溝内の平坦面からなるウェハ載置面70aに載置された状態にあるため、安定した水平姿勢が維持される。前記積載を終えると、ウェハキャリヤ30は図2に矢印Yで示すように第2分割容器12の底板部12bに向けて僅かに水平移動され、ウェハキャリヤ30のウェハ収容底部側の周面空間部から露出する各半導体ウェハWの一部周縁を第2ウェハリテーナ部42の対応する支持溝70に挿入支持させる。このとき、本実施例では前記支持溝70が奥部を楔状断面としたテーパ面70d,70eを有すると共に、同テーパ部の頂点Oを前記ウェハ載置面70aのほぼ延長面上に設定してウェハ載置部側に偏位させてあるため、水平姿勢にある半導体ウェハの周縁の一部が上記テーパ部の前記頂点0の部位で線接触しても、ウェハ載置部側に偏位した下部テーパ面70eを必要以上に摺動せずに自重で僅かに滑ってウェハ載置面70aに達するため、半導体ウェハを破損させたり汚染させたりすることがなくなる。
【0035】
前記半導体ウェハの搬送支持部材としては、合成樹脂製のウェハキャリヤ、同ウェハキャリヤを収容する合成樹脂製の容器本体、或いは前記ウェハキャリヤ又は容器本体に取り付けられる半導体ウェハの押圧固定部材であるウェハリテーナがある。これらの操作は、全てを図示せぬロボットによりなされることが望ましい。
【0036】
こうしてウェハキャリヤ30が第2分割容器12に収納されると、次いで第1分割容器11がウェハキャリヤ30を収納すべく矢印X方向に下降して、上記第1ウェハリテーナ部41をウェハキャリヤ30のウェハ挿脱開口側に露出する半導体ウェハWの一部周縁と対向させる。このあと、図2に同じく矢印Yで示す方向に第2分割容器12を水平移動させれば、各半導体ウェハWは同容器12に設けられた前記第1ウェハリテーナ部41の対応する支持溝内に正確に挿入され、図示を省略したクランプを作用させD容器本体10を閉塞すると同時に、各半導体ウェハWは同第1ウェハリテーナ部41と第2ウェハリテーナ部42との間で押圧挟持され、ガタツキなくしっかりと固定支持される。しかも、このとき全ての支持溝がウェハ載置面70aに続き上下テーパ面70d,70eをもつ楔状断面を有しているためウェハ位置は同楔状断面の頂点Oへと移動して、円滑にその支持位置が位置決めされる。また、前記ウェハキャリヤ30を前記容器本体10から取り出すときは、前述の容器本体10に収納する操作とは逆の順序で反対の操作を行うことにより、簡単になし得る。
【0037】
さて、前述のごとくして容器本体10に収納されたウェハキャリヤ30を、容器本体10と共に搬入先まで輸送するには、前述の横置形態で挿脱する場合に、これを縦置形態に姿勢を変換することが必要であるが、本実施例による包装装容器によれば、前述の説明からも理解できるように、ウェハキャリヤ30に収容支持された半導体ウェハWはウェハキャリヤ30と共に容器本体10に収納されると、上述のごとく支持溝70の楔状断面の頂点Oに自動的に位置決めされて、第1及び第2ウェハリテーナ部41,42により押圧挟持されるため、ガタツキが生じることなくしっかりと支持固定されるため、輸送時の激しい振動にも傾倒することなく、ウェハ同士が接触したりせず破損することもない。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る半導体ウェハ包装容器の支持溝構造によれば、半導体ウェハをウェハキャリヤ或いは容器本体等に対する脱着時において自動的に位置決めがなされるため、半導体ウェハの支持姿勢が安定化され、姿勢の変換時や輸送時にあってもウェハ同士が接触せず、またガタツキがなくなるためウェハ破損や汚染が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体ウェハ包装容器に適用される本発明の代表的な実施例を示すウェハ支持溝の要部断面図である。
【図2】前記ウェハ支持溝が適用された包装容器の容器本体例を示す全体斜視図である。
【図3】同容器本体へのウェハキャリヤの脱着操作を示す説明図である。
【図4】同容器本体のウェハリテーナ部に適用された本発明のウェハ支持溝構造の他の形態を示す要部の拡大断面図である。
【図5】従来の縦置タイプの半導体ウェハの包装容器例を示す分解斜視図である。
【図6】従来の横置タイプの半導体ウェハの包装容器例を示す分解斜視図である。
【図7】従来のウェハ支持溝形態を示す要部の断面図である。
【図8】従来の支持溝構造による弊害を示す説明図である。
【符号の説明】
1,1′ 容器本体
2,2′ 蓋体
3 ウェハキャリヤ
3a,3a′ ウェハ挿脱開口
3b,3b′ ウェハ収容底部
4,4′ ウェハリテーナ
5,5′ ガスケット
6,6′ クランプ兼容器把持部
7 ウェハ支持溝
7a ウェハ載置面
7b ウェハ挿脱口
7c 溝底
11,12 第1及び第2の分割容器
11a,12a 第1及び第2矩形面
11b 天板部
12b 底板部
13 周壁部
30 ウェハキャリヤ
31 ウェハ挿脱開口
40 ウェハリテーナ
41,42 第1及び第2のウェハリテーナ部
41a,42a ウェハ支持溝
70 ウェハ支持溝
70a ウェハ載置面
70b ウェハ挿脱口
70d,70e 上下テーパ面
W 半導体ウェハ
w 支持溝の溝幅
O 楔状断面の頂点
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a support groove formed in a wafer support member applied to a packaging container for semiconductor wafers, and more specifically, a semiconductor wafer that is fragile and extremely dislikes even slight contamination, especially when transporting the wafer. The present invention relates to a support groove structure capable of maintaining stable positioning and a predetermined posture of the wafer during automatic operation by a robot with respect to a carrier.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor wafer packaging container is generally composed of a wafer carrier that houses a plurality of semiconductor wafers, a container body that houses and holds the wafer carrier, a lid, a wafer retainer, and the like. Polypropylene is used as a general material for the wafer carrier and the container body, and the lid is made of polypropylene or polycarbonate. The wafer retainer is made of polypropylene or polyester.
[0003]
The semiconductor wafer is manufactured by thinly slicing a single crystal such as silicon, and since it is highly brittle and has a large effect on the physical properties due to contamination, during packaging and in various processing steps thereafter, Every effort must be made to prevent its breakage and contamination. Therefore, the semiconductor wafer packaging container not only prevents damage to the wafer due to external impact, but also causes contamination by particles generated by friction with the wafer retainer in the container, or outside air due to pressure difference or deformation of the container. It is necessary to avoid contamination due to intrusion. To that end, it is necessary to secure the wafer fixing property when the container is accommodated, avoid contact friction with the wafer retainer, etc., and further toughness and resistance of the container consisting of the container body and the lid. It is strictly required to ensure impact and airtightness.
[0004]
Conventionally, since the maximum diameter of a semiconductor wafer was 8 inches at most, the wafer was accommodated in the wafer carrier and the wafer was taken out from the carrier exclusively. Has occurred, and studies on these issues have been made. Specifically, semiconductor wafers with a maximum diameter of 12 inches (300 mm) have been put into practical use, and in various fields dealing with semiconductor wafers, such as wafer manufacturers, transportation related fields, and device manufacturers, toward the increase in size. Each wafer handling specification has been standardized.
[0005]
Of course, standardization has been considered even in the above-described wafer packaging container, and international standardization has already been determined by SEMI (Semiconductor Equipment and Material International) standards. The basic philosophy of the standardization is to appropriately cope with full automation in various processing processes accompanying the increase in size of semiconductor wafers. In other words, parts that used to be relied on by hand, such as cleaning, printing, cutting, and other processes in device manufacturers, are standardized, leaving the robot to handle all semiconductor wafers in each process for complete automation. Therefore, it is necessary to adapt to the automation even in a wafer packaging container. Incidentally, it is fundamental that a semiconductor wafer carried into a device manufacturer is handled in a horizontal posture in various processing steps of the device.
[0006]
On the other hand, when a semiconductor wafer is housed in a packaging container and transported to a device manufacturer, in order to avoid contamination due to contact friction with a support member such as a wafer carrier due to damage or vibration against impact, transportation of the semiconductor wafer It must be transported with its posture upright, and it must be firmly fixed so that it does not rattle. The transport posture is particularly effective when transporting the above-described semiconductor wafer that is becoming larger. On the other hand, as described above, it is handled in a horizontal posture in the subsequent processing steps.
[0007]
Conventionally, packaging containers for large wafers based on the above-described requirements have been put into practical use. This packaging container is roughly classified into two types, that is, a vertical type and a horizontal type, when the packaging containers developed for large-sized semiconductor wafers are roughly classified. In other words, the vertically mounted wafer packaging container is a storage structure suitable for vertically supporting and storing a semiconductor wafer stored in a wafer carrier and mounting the container body on a mounting table while maintaining its posture. The horizontal type wafer packaging container is a storage suitable for horizontally supporting a semiconductor wafer accommodated in a wafer carrier and placing the container body on a placing table in a state in which the posture is maintained. This type has a structure. Here, the specifications of the wafer carrier are standardized by the SEMI standard, and the basic structure is standardized.
[0008]
FIG. 5 is an exploded perspective view of a vertical type semiconductor wafer packaging container. Reference numeral 1 denotes a container body, 2 denotes a lid body, 3 denotes a wafer carrier housed in the container body 1 and the lid body 2, A wafer retainer 5 attached to the center of the back surface of the lid 2 is attached to the peripheral edge of the container body on the opening side, and a gasket 6 is hermetically sealed when the opening of the container body 1 is closed by the lid 2. It is a clamp and container gripping part that is integrally formed with the container body 1 when the cover body 2 is put on. The structure of this vertical type packaging container is essentially the same as the basic structure of a conventional general wafer packaging container, and is in a support groove formed in parallel with the arc-shaped inner peripheral wall of the wafer carrier 3. A plurality of semiconductor wafers are accommodated and supported, accommodated in the container body 1 in this state, covered with the lid 2 and closed by the clamp 6. A wafer retainer 4 formed with a plurality of support grooves having the same shape as the support grooves is attached to the center of the back surface of the lid body 2, and the container is closed by covering the lid body 2 and engaging the clamp 6. At the same time, the opposing peripheral edges of the plurality of semiconductor wafers accommodated and supported in the support grooves of the wafer carrier 3 are simultaneously pressed into the respective support grooves of the wafer retainer 4 so that the semiconductor wafer in the container is free from rattling. So support firmly.
[0009]
FIG. 6 is an exploded perspective view of a horizontal type semiconductor wafer packaging container. Reference numeral 1 'denotes a container body, 2' denotes a lid, 3 'denotes a wafer retainer 4' and the container body 1 'and lid 2'. A wafer carrier 5 ′ accommodated in the container is attached to the peripheral edge of the container body on the opening side, and is a gasket that hermetically seals when the opening of the container body 1 ′ is closed by the lid 2 ′, and 6 ′ is a container body 1 ′. And a lid 2 ', which is a clamp that seals both. The structure of the horizontal packaging container is different from that of a conventional general vertical wafer packaging container. Usually, the container main body 1 'and the lid 2' are containers for horizontally storing and supporting semiconductor wafers. Is divided into a main body side and a lid side. Therefore, the wafer carrier 3 'is stored horizontally in the container body 1'. However, unlike the vertical type lid 2, the lid 2 ′ does not require a wafer retainer 4 ′ on the back surface, and a wafer retainer on each peripheral side wall of the container body 1 ′ and / or lid 2 ′. When 4 'is attached, the wafer carrier 3' cannot be stored in the container, so that the wafer retainer 4 'is formed separately.
[0010]
Now, in order to accommodate and support semiconductor wafers in this horizontally mounted wafer packaging container, first, a required number of semiconductor wafers are horizontally stored in a wafer carrier 3 'in the same manner as in the vertically mounted type, and then from the wafer carrier 3'. Wafer retainers 4 ′ are respectively engaged with the peripheral surface portions of the corresponding wafer carrier 3 ′ so as to press and support the opposing peripheral edge portions of the exposed wafer. In this state, the wafer carrier 3 ′ is horizontally stored in the container body 1 ′ together with the wafer retainer 4 ′, and the four clamps 6 ′ are put on the container body 1 ′ and the lid body 2 ′ by covering the lid body 2 ′. Engage and seal tightly.
[0011]
It should be noted here that it is a robot that pulls out and inserts the large-diameter semiconductor wafer from the wafer carriers 3 and 3 '. Therefore, the wafer grip portion of this robot is also standardized. For example, when the semiconductor wafer is extracted from the wafer carrier 3, 3 ', the wafer carrier 3, 3 of the grip portion can be moved smoothly without damaging the wafer. The maximum movement range within ′ and the allowable range of grip force are standardized. Corresponding to this standardization, the form of the support groove formed on the wafer carriers 3 and 3 'is also strictly defined in the SEMI standard. According to this rule, the groove width of the support groove is defined to be at least 6 mm wide up to the depth corresponding to the radius of the semiconductor wafer W of 300 mmφ, which is the thickness (0 .775 mm) is about 10 times less.
[0012]
The conventional form of the support groove 7 will be described in detail with reference to FIG. 7. In FIG. 7, the wafer support groove 7 formed in multiple stages in the vertical direction is a wafer mounting on which the edge of the semiconductor wafer W is mounted. The minimum allowable value of the surface 7a is defined, and the dimension R from the accommodation center of the wafer carrier 3, 3 'to the wafer insertion / extraction port 7b of the support groove 7 is from 125 mm in the lateral direction (120 mm in the downward direction). The size from the accommodation center to the groove bottom 7c of the support groove 7 can be set slightly longer by +2 mm than the radius (150 mm) of the semiconductor wafer W. Therefore, when these values are taken into consideration, the depth length of the wafer mounting surface 7a is longer than 2 mm and longer than 27 mm (32 mm in the downward direction) when considering the diameter (300 mm) of the large semiconductor wafer W. Shorter than that. However, conventionally, as shown in the figure, the flat back end of the mounting surface and the half of the groove bottom 7c are connected by a taper surface having a large inclination angle so that the overall cross-sectional shape is nearly rectangular. The depth dimension d1 of the wafer mounting surface 7a is about 10 mm. Further, the dimension d2 between the mounting surfaces 7a of the adjacent support grooves 7 is defined as 10 mm, and the groove width w is defined as 6 mm or more as described above.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, as described above, when transporting a large-diameter semiconductor wafer, it is effective to support the wafer in a state in which the wafer is erected vertically and transport it while avoiding damage. However, the wafer support groove formed on the wafer support member of the conventional container body, wafer carrier, wafer retainer, etc. has a simple cross section that is almost rectangular as described above, and the groove width is the thickness of the semiconductor wafer. For example, when stored in a vertical packaging container, as shown schematically in FIG. 8 (a), the wafer carrier tends to tilt and The matching wafers come into contact with each other and are damaged during storage, or even if they are not correctly inserted into the corresponding support groove of the wafer retainer fixed to the lid, It is the cause.
[0014]
The same can be said for the horizontally placed packaging container. That is, when a semiconductor wafer is accommodated in a horizontal type packaging container, it is first inserted into the support groove of the wafer carrier by a robot or manually. Since insertion at this time is carefully performed, the wafer is accurately placed on the horizontal surface of the wafer placement portion of the support groove. In this state, the wafer retainer is fixedly fixed to the wafer carrier. However, since the support groove formed in the wafer retainer has the same form as the support groove form of the wafer carrier, the wafer retainer is accurately positioned around the periphery of the semiconductor wafer. The semiconductor wafer can be pressed and sandwiched between the portion and the support groove of the wafer carrier. Next, the wafer carrier containing the semiconductor wafer is housed in the container body, the lid is closed, and the wafer carrier is pressed and sealed.
[0015]
Since the semiconductor wafer is handled in a horizontal posture as already described in the processing step after the transportation, since this horizontal type packaging container is originally accommodated in a horizontal posture, the handling after the carry-in is also covered. It is only necessary to remove the body and take out the wafer carrier from the container body. In addition, since the semiconductor wafer is fixedly supported by a wafer carrier that is firmly housed and fixed inside the container, it can be considered rational that the attitude of each container can be basically changed.
[0016]
Even in such a horizontal packaging container, it is desirable to transport the semiconductor wafer vertically as described above. However, as long as the support groove is provided, the wafer supported in the wafer carrier is easy to move inside the support groove having the above-described form, and is inclined as shown in FIG. Then, since the supporting force between the support grooves is also reduced, it is inclined more and more, and the adjacent semiconductor wafers are in violent contact with each other like the vertical type packaging container, and are easily damaged. Furthermore, it is impossible to avoid vibrations during transportation, and the fact that the vibrations are quite intense further promotes the aforementioned phenomenon. Further, as described above, regardless of the vertical type or the horizontal type, the semiconductor wafer in the packaging container that is transported and carried into the device manufacturer is eventually converted into a horizontal posture. At this time, the semiconductor wafer in the tilted state as described above tilts and vigorously contacts the wafer mounting portion that forms a horizontal plane in the support groove when the horizontal posture is changed, and there is a risk of damage here.
[0017]
The present invention has been made in order to solve such problems, and the specific purpose thereof is either in the horizontal type or in the vertical type, in accordance with the above-mentioned standards, when removing or transporting a semiconductor wafer. An object of the present invention is to provide a semiconductor support groove structure that eliminates rattling of a semiconductor wafer, ensures a support posture thereof, and at the same time automatically positions and fixes the support groove.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The above object is applied to the packaging container which is the main configuration of the present invention. Round The semiconductor wafer support groove structure extends in an arc shape in parallel with the semiconductor wafer transfer support member, and each support groove has a wafer mounting portion formed of a horizontal plane for horizontally supporting the semiconductor wafer. A taper portion having a wedge-shaped cross section extending in the depth direction from the wafer placement portion; The apex of the tapered portion is deviated toward the wafer mounting portion side. This is achieved by the support groove structure of the semiconductor wafer in the packaging container.
[0019]
In other words, according to this configuration, when a semiconductor wafer is inserted into the support groove by a robot, the periphery of the semiconductor wafer is guided to the apex position of the tapered portion of the support groove in a line contact state, and forms a flat surface. The semiconductor wafer released from the robot without sliding on the placement surface descends while making line contact along the tapered surface under its own weight, and is smoothly placed on the placement surface. In addition, when the wafer carrier is set up vertically from this state, the semiconductor wafer is guided into the wedge-shaped apex position with the tapered surface guided in a line contact state.
[0020]
Further, the apex of the taper part is displaced toward the wafer mounting part side. Because For example, when a semiconductor wafer is inserted into the support groove in a horizontal posture, even if a part of the peripheral edge of the wafer is in line contact with the apex position of the taper portion, the shorter taper surface displaced toward the wafer mounting portion side is formed. Since it can slide down smoothly under its own weight and does not slide more than necessary, it can prevent the semiconductor wafer from being damaged or contaminated.
[0021]
As the semiconductor wafer transfer support member, a synthetic resin wafer carrier, a synthetic resin container main body that accommodates the wafer carrier, or a wafer retainer that is a semiconductor wafer press fixing member attached to the wafer carrier or container main body. There is.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be specifically described with reference to the illustrated examples. Since the support groove structure of the semiconductor wafer according to the present invention can be applied to the conventional packaging container shown in FIGS. 5 and 6 and described above, the structure of the structural member itself of the packaging container such as the container body, the wafer carrier, and the wafer retainer. Detailed description is omitted, and these are schematically shown in the figure.
[0023]
As described above, the structure of the support groove of this type of large semiconductor wafer W is such that when the semiconductor wafer W is horizontally accommodated and supported, the conventional wafer support groove has a substantially rectangular cross-section as shown in FIG. In addition, since the groove width w of the support groove 7 is extremely larger than the thickness of the semiconductor wafer W, the semiconductor wafer W accommodated in the support groove 7 is easy to move inside the support groove 7. In particular, it is tilted by intense vibration during transportation, and the pressure support by the wafer retainer is easily removed, resulting in severe rattling, resulting in damage and contamination.
[0024]
FIG. 1 shows a structure example of a support groove 70 of a typical semiconductor wafer W of the present invention. By the way, it is understood that the depth dimension of the wafer mounting surface 70a made of a flat surface should be larger than 2 mm and smaller than 32 mm among the standards accompanying the standardization related to the support groove 70 of this type of large semiconductor wafer W. it can. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the depth dimension of the mounting surface 70a is set to 3 mm, and a tapered surface 70d is formed from the back end of the mounting surface 70a to a position of 3 mm. The wall surface facing the mounting surface 70a is slightly inclined at the same inclination angle as in the prior art, and finally the inner surface of the mounting surface 70a is formed as a tapered surface 70e so as to intersect at the tip of the tapered surface 70d. The cross section is wedge-shaped.
[0025]
Therefore, according to the present embodiment, the depth dimension of the wafer mounting surface 70a that forms a flat surface from the wafer insertion / removal opening 70b of the support groove 70, and the wedge-shaped cross section formed by the upper and lower tapered surfaces 70d, 70e from the wafer insertion / removal opening 70b. The dimension to the vertex O is 6 mm, the height h from the wafer placement surface 70 a to the vertex O is 3 mm, the dimension D between the placement surfaces 70 a of the adjacent support grooves 70 is 10 mm, and the groove width w is as described above. 8 mm. As can be understood from these values, the position of the apex O of the wedge-shaped cross section formed by the upper and lower tapered surfaces 70d and 70e of the present embodiment is closer to the wafer mounting surface 70a than the center position of the wafer insertion / removal port 70b. 1 mm.
[0026]
According to the wafer support groove structure of the present invention having such a configuration, when the semiconductor wafer W is inserted into the support groove 70 by a robot (not shown), the peripheral edge of the semiconductor wafer W is in a line contact state and the apex O of the tapered surface 70d. The semiconductor wafer W released from the robot does not need to be slidably contacted with the mounting surface 70a that is guided to the above position and forms a flat surface, and the semiconductor wafer W released from the robot is lowered and mounted while its peripheral edge is in line contact along the tapered surface. It is smoothly placed on the placement surface 70a. Further, even when the wafer carrier 30 is erected vertically from this state, the semiconductor wafer W is guided to the tapered surface 70d or 70e in a line contact state and automatically fits at the position of the wedge-shaped vertex O. .
[0027]
This support groove form can also be applied to each of the support grooves 41a and 42a of the first and second wafer retainers 41 and 42, for example. When the wafer carrier 3 is accommodated in the vertically placed container main body 1 shown in FIG. 5 and closed with the lid body 2, in each support groove 4 a of the wafer retainer 4 attached to the container main body 1 and the lid body 2. However, as described above, the periphery of the semiconductor wafer W automatically fits in each vertex O of each support groove 4a, and complete positioning is performed, and the accommodated semiconductor wafer W is not tilted. Since there is no backlash, damage and contamination are prevented especially during transportation. The shape of the support groove is not limited to the illustrated example, and various modifications are possible as long as the positioning function is provided.
[0028]
Next, a further preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 2 schematically shows a basic structure of a container main body of a semiconductor wafer packaging container to which a support groove structure according to the present invention is applied. FIG. 3 shows an operation for attaching and detaching the container and a wafer carrier accommodated therein. FIG. 4 is an explanatory view, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing an enlarged form of the support groove. In the illustrated examples described below, all of the packaging container and all of its constituent members are schematically shown. However, this means that the configuration other than the characteristic portion is not particularly specified, and those This is because various changes can be made as long as the configuration of FIG. Therefore, illustration of a general-purpose member such as a gasket clamp is also omitted. The form of the container body of the packaging container shown in the illustrated example is specific to this embodiment, and the support groove structure of the present invention is not limited to the container body, and the conventional vertical type or horizontal type described above is not limited. Naturally, it can be applied to any type of container body.
[0029]
The semiconductor wafer packaging container is a novel combination of these advantageous container structures, which eliminates the above-mentioned disadvantages of the horizontal type and the vertical type, and is novel and rational that cannot be expected in the past. It will be apparent from the following description that the container has a typical container structure.
[0030]
2 and 3, reference numeral 10 denotes a container body, 30 denotes a wafer carrier, and 40 denotes a wafer retainer. Here, the structure of the wafer carrier 30 is standardized by the above definition except for the support groove structure described later, and the basic part is not substantially different from the conventional carrier structure described above. Omitted.
[0031]
The container body 10 includes a first divided container 11 and a second divided container 12 that are divided into two. In the present embodiment, it is important that the container body 10 is divided, and the divided form must be a form that does not hinder various subsequent operations. In this embodiment, the container body 10 has a substantially disk shape as a whole, and a part of the opposed peripheral surfaces is the first and second rectangular surfaces 11a and 12a.
[0032]
On the back surfaces of the first and second rectangular surfaces 11a and 12a, as shown in FIG. 2, a plurality of wafer support grooves 41a and 42a for accommodating and supporting part of the periphery of a semiconductor wafer (not shown) are arranged in parallel. Thus, the first and second wafer retainer portions 41 and 42 are configured. In this field, as is widely known, the right end of the wafer carrier 30 shown in FIG. 2 is the wafer insertion / removal opening 31 side, and the left end is the wafer receiving bottom 32 side. As shown in FIGS. 5 and 6, the normal wafer carrier has a wafer support groove formed in a side wall portion between the wafer insertion / removal openings 3a, 3a 'and the wafer receiving bottoms 3b, 3b', and also accommodates the wafer. Wafer support grooves are formed in the two bridging portions arranged with the central space portion of the bottom portions 3b and 3b 'interposed therebetween. Since the first and second wafer retainer portions 41 and 42 are formed on the inner surface of the peripheral wall portion of the container body 40 so as to correspond to the space portion formed between the portions where these support grooves are formed, these The wafer retainers 41 and 42 may be three or more.
[0033]
The container body 10 shown in FIG. 2 distributes the entire top plate portion 11b and the entire bottom plate portion 12b when placed horizontally to the top plate side and the bottom plate side, and corresponds to the wafer insertion / removal opening side of the wafer carrier 30. The first rectangular surface 11a is left on the top plate portion 11b, the second rectangular surface 12a corresponding to the wafer receiving bottom side of the wafer carrier 30 is left on the bottom plate portion 12b, and the peripheral wall portion 13 is along the peripheral surface. As indicated by reference numeral A in the figure, each of the first and second divided containers 11 and 12 is divided into two in the diagonal direction.
[0034]
The wafer carrier 30 containing a plurality of semiconductor wafers W is accommodated in the first and second divided containers 11, 12 thus divided into two, and each semiconductor wafer W is contained inside the container body 10 together with the wafer carrier 30. In order to support and fix the wafer carrier 30 on the bottom plate portion 12b of the second divided container 12, the second divided container 12 is placed horizontally on a predetermined placement section as shown in FIG. To load. At this time, since the semiconductor wafer W accommodated in each support groove of the wafer carrier 30 is placed on the wafer placement surface 70a which is a flat surface in the support groove described above, a stable horizontal posture is maintained. Is done. When the loading is completed, the wafer carrier 30 is slightly moved horizontally toward the bottom plate portion 12b of the second divided container 12 as indicated by an arrow Y in FIG. The peripheral edge of each semiconductor wafer W exposed from the second wafer retainer 42 is inserted and supported in the corresponding support groove 70 of the second wafer retainer 42. At this time, in the present embodiment, the support groove 70 has tapered surfaces 70d and 70e having a wedge-shaped cross section at the back, and the apex O of the tapered portion is set almost on the extended surface of the wafer mounting surface 70a. Since it is deviated to the wafer mounting part side, even if a part of the periphery of the semiconductor wafer in a horizontal posture is in line contact with the apex 0 part of the taper part, it is displaced to the wafer mounting part side. Since the lower taper surface 70e does not slide more than necessary and slightly slides by its own weight and reaches the wafer mounting surface 70a, the semiconductor wafer is not damaged or contaminated.
[0035]
As the semiconductor wafer transfer support member, a synthetic resin wafer carrier, a synthetic resin container main body that accommodates the wafer carrier, or a wafer retainer that is a semiconductor wafer press fixing member attached to the wafer carrier or container main body. There is. These operations are preferably all performed by a robot (not shown).
[0036]
When the wafer carrier 30 is stored in the second dividing container 12 in this way, the first dividing container 11 is then lowered in the direction of the arrow X to store the wafer carrier 30, and the first wafer retainer 41 is moved to the wafer carrier 30. It is made to oppose with the one part periphery of the semiconductor wafer W exposed to the wafer insertion / extraction opening side. Thereafter, when the second divided container 12 is horizontally moved in the direction indicated by the arrow Y in FIG. 2, each semiconductor wafer W is placed in the corresponding support groove of the first wafer retainer portion 41 provided in the container 12. The semiconductor wafer W is pressed and clamped between the first wafer retainer portion 41 and the second wafer retainer portion 42 at the same time as closing the D container main body 10 by applying a clamp (not shown) that is inserted accurately. It is firmly fixed and supported without rattling. In addition, since all the support grooves have a wedge-shaped cross section having upper and lower tapered surfaces 70d and 70e following the wafer mounting surface 70a at this time, the wafer position moves to the apex O of the wedge-shaped cross section and smoothly moves there. A support position is positioned. Further, when the wafer carrier 30 is taken out from the container main body 10, it can be easily performed by performing an operation opposite to the operation of storing the wafer carrier 30 in the container main body 10.
[0037]
Now, in order to transport the wafer carrier 30 accommodated in the container body 10 as described above to the carry-in destination together with the container body 10, when the wafer carrier 30 is inserted / removed in the above-mentioned horizontal configuration, the wafer carrier 30 is placed in the vertical configuration However, according to the packaging container according to the present embodiment, as can be understood from the above description, the semiconductor wafer W accommodated and supported by the wafer carrier 30 together with the wafer carrier 30 is the container body 10. Is automatically positioned at the apex O of the wedge-shaped cross section of the support groove 70 as described above, and is pressed and clamped by the first and second wafer retainer portions 41 and 42. Therefore, the wafers do not come into contact with each other and are not damaged without being tilted by intense vibration during transportation.
[0038]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the support groove structure of the semiconductor wafer packaging container according to the present invention, the semiconductor wafer is automatically positioned when being attached to or detached from the wafer carrier or the container body. The support posture is stabilized, and even when the posture is changed or transported, the wafers do not come into contact with each other, and since there is no backlash, wafer breakage and contamination are effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a wafer support groove showing a typical embodiment of the present invention applied to a semiconductor wafer packaging container.
FIG. 2 is an overall perspective view showing an example of a container body of a packaging container to which the wafer support groove is applied.
FIG. 3 is an explanatory view showing an operation of detaching a wafer carrier from the container body.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another form of the wafer support groove structure of the present invention applied to the wafer retainer portion of the container body.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of a packaging container for a conventional vertical type semiconductor wafer.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing an example of a packaging container for a conventional horizontal type semiconductor wafer.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional wafer support groove configuration.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the adverse effects of a conventional support groove structure.
[Explanation of symbols]
1,1 'container body
2,2 'lid
3 Wafer carrier
3a, 3a 'Wafer insertion / removal opening
3b, 3b 'Wafer storage bottom
4,4 'wafer retainer
5,5 'gasket
6,6 'Clamp and container grip
7 Wafer support groove
7a Wafer mounting surface
7b Wafer insertion / removal port
7c Groove bottom
11, 12 First and second divided containers
11a, 12a First and second rectangular surfaces
11b Top plate
12b Bottom plate
13 Perimeter wall
30 Wafer carrier
31 Wafer insertion / removal opening
40 Wafer retainer
41, 42 First and second wafer retainers
41a, 42a Wafer support groove
70 Wafer support groove
70a Wafer mounting surface
70b Wafer insertion / removal port
70d, 70e Vertical taper surface
W Semiconductor wafer
w Groove width of support groove
O Vertex of wedge-shaped cross section

Claims (4)

包装容器に適用され円形をなす半導体ウェハの搬送支持部材に並列して円弧状に延びる半導体ウェハの支持溝構造であって、
各支持溝は前記半導体ウェハを水平に支持する水平面からなるウェハ載置部を有すると共に、同ウェハ載置部から奥行き方向に延設された断面楔状をなすテーパ部を有してなり、
前記テーパ部の頂点が前記ウェハ載置部側に偏位してなる、
ことを特徴とする包装容器における半導体ウェハの支持溝構造。
A support groove structure of the semiconductor wafer extending arcuately in parallel to the conveying support member of a semiconductor wafer which forms a circular applies to the packaging container,
Each support groove has a wafer mounting portion made of a horizontal plane for horizontally supporting the semiconductor wafer, and has a tapered portion having a cross-sectional wedge shape extending in the depth direction from the wafer mounting portion,
The apex of the tapered portion is deviated toward the wafer mounting portion side,
A support groove structure for a semiconductor wafer in a packaging container.
前記半導体ウェハの搬送支持部材が合成樹脂製のウェハキャリヤである請求項1記載の半導体ウェハの支持溝構造。2. The semiconductor wafer support groove structure according to claim 1, wherein said semiconductor wafer transfer support member is a synthetic resin wafer carrier. 前記半導体ウェハの搬送支持部材がウェハキャリヤを収容する合成樹脂製容器である請求項1又は2に記載の半導体ウェハの支持溝構造。 3. The semiconductor wafer support groove structure according to claim 1, wherein the semiconductor wafer transfer support member is a synthetic resin container for accommodating a wafer carrier. 前記半導体ウェハの搬送支持部材がウェハキャリヤ又はウェハキャリヤを収容する合成樹脂製容器に取り付けられるウェハリテーナである請求項1〜3のいずれかに記載の半導体ウェハの支持溝構造。  The semiconductor wafer support groove structure according to claim 1, wherein the semiconductor wafer transfer support member is a wafer retainer attached to a wafer carrier or a synthetic resin container containing the wafer carrier.
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