JP4461325B2 - ウエハ搬送容器 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚の半導体ウエハを収容するウエハ搬送容器に関し、特に、収容された
半導体ウエハに破損を生じ難いウエハ搬送容器に関する。

従来の半導体ウエハ搬送容器は、開口部を有する箱状の容器本体を備える。この容器本
体の円弧状に湾曲した内部側壁には、断面がＶ字状の複数の溝が並列的に形成されており
、また内部底壁には、Ｖ字溝に整列するように断面がＩ字状の複数の溝が並列的に形成さ
れている。これらの溝に半導体ウエハの外縁部が受け入れられるように、複数の半導体ウ
エハが容器本体内に縦方向に収容される。なお、半導体ウエハのサイズが１５０ｍｍ、２
００ｍｍの場合、容器本体ではなく、この容器本体の中に装着されるウエハカセットの両
側壁の内面に複数の溝が形成されている。

半導体ウエハが収容された容器本体には、蓋体が装着される。この蓋体には、容器本体
内に収容された各半導体ウエハの上縁に当接して該半導体ウエハを保持するウエハ押さえ
が設けられている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

これらのウエハ押さえの一つとして、図６に示されているようなウエハ押さえ１が提案
されている。このウエハ押さえ１は、支持枠２に設けられた一対の弾性片３、３と、両弾
性片３、３間で支持枠２に設けられた一対の係止片４、４とを備え、一対の弾性片３、３
および一対の係止片４、４が半導体ウエハをその縁部から容器本体内の溝に押さえ込む。
特開平７−３０７３７９号公報 特開２０００−３４９１３５号公報 特許公報第２７９６５０２号公報

しかしながら、図６に示したような従来の半導体ウエハ押さえ１を有するウエハ搬送容
器では、各弾性片３、３の円弧状曲部３ａから半導体ウエハへの接触部となる先端部３ｂ
までの距離は短く、そのため各弾性片３、３の円弧状曲部３ａが撓み難いことから、半導
体ウエハの保持中に、各弾性片３、３の円弧状曲部３ａに作用する応力が大きくなる虞が
あった。また、一対の弾性片３、３間に配置された内側の一対の係止片４、４は、弾性変
形し難く、この係止片４、４に半導体ウエハの保持中に作用する応力が大きくなる虞があ
った。

このような一対の弾性片３、３あるいは一対の係止片４、４に作用する大きな応力は、
半導体ウエハの長期保存中、各片３、３、４、４にクリープ変形を生じさせ、半導体ウエ
ハを保持するための保持力を低減させる原因となる。そのため、長期保存後の輸送中、半
導体ウエハと特に一対の係止片４、４との間に擦れが生じ易くなり、この擦れによって生
じる塵で半導体ウエハを汚染する虞があった。

また、一対の弾性片３、３および一対の係止片４、４の応力が大きいと、半導体ウエハ
を収容した状態でウエハ搬送容器が床に落下すると、半導体ウエハがウエハ押さえ１から
外れるミスキャッチを生じることがあり、このミスキャッチによって半導体ウエハが破損
する虞があった。

従って、本発明の目的は、半導体ウエハの長期保管においても、確実にこれを保持する
ことにより、半導体ウエハの汚染を招くことなくかつ落下時のミスキャッチやこのミスキ
ャッチによる破損を防止し得るウエハ搬送容器を提供することにある。

本発明は、開口部を有する箱状の容器本体と、該容器本体の前記開口部に装着可能な蓋
体とを備えるウエハ搬送容器において、前記蓋体には前記容器本体内に収容された半導体
ウエハのための押さえが設けられ、該押さえは、矩形の支持枠と、該支持枠の相対する二
辺に連接された弾性部材とを備え、該各弾性部材は、その基部から垂線に対し２°以上内
側へ傾いた角度で前記容器本体の底部へ向けて下降した後、相近づく方向に弧状の曲線を
描き、５乃至２０ｍｍの水平な直線部を経て２０乃至４５°の勾配で内方上方へ上昇し、
全体として略Ｊ字状を呈することを特徴とする。

本発明に係る前記ウエハ搬送容器では、前記弾性部材が、曲部と該曲部に連続する水平
な直線部と該直線部の先端から内方上方へ伸長する先端部とを備え、全体として略Ｊ字状
に構成されることから、前記弾性部材の曲部から半導体ウエハへの接触部となる前記先端
部に至る距離を従来に比較して大きく設定することができ、これにより前記弾性部材を撓
み易くすることができるので、従来のような大きな応力が該弾性部材に作用することが防
止される。従って、この弾性部材の大きな応力によるクリープ現象の発生を防止すること
ができ、前記弾性部材のクリープ現象による保持力の低下を防止することができるので、
この保持力の低下による前記した半導体ウエハの汚染、該半導体ウエハのミスキャッチや
これによる半導体ウエハの破損を防止することができる。

前記支持枠に、前記弾性部材が設けられた前記二辺間で互いに平行な内側二辺を設け、
該内側二辺のそれぞれに内側弾性部材を連接することができる。この各内側弾性部材は、
その基部から垂線に対し２°以上内側へ傾いた角度で前記容器本体の底部へ向けて下降し
た後、相近づく方向に弧状の曲線を描き、水平な直線部を経て前記半導体ウエハに接触す
る先端部に帰する全体として略Ｊ字状を呈する。内側弾性部材は、水平な直線部を含むＪ
字状に構成されることから、外側に配置された前記弾性部材におけると同様に、その基部
からウエハ接触部に至る距離を従来に比較して大きく設定することができ、撓み易くする
ことができるので、この内側弾性部材の大きな応力によるクリープ現象の発生を防止する
ことができる。従って、内側弾性部材のクリープ現象による保持力の低下を防止すること
ができ、これにより、前記したミスキャッチやこれによる半導体ウエハの破損をより確実
に防止することができる。

本発明によれば、半導体ウエハの押さえに設けられる支持枠の相対する二辺に連接され
た弾性部材を撓み易くすることにより、該弾性部材のクリープ現象による保持力の低下を
防止することができ、これにより半導体ウエハの長期保管においても該半導体ウエハを確
実に保持することができ、ミスキャッチやこのミスキャッチによる半導体ウエハの破損を
確実に防止することができる。

以下、本発明を図示の実施例に沿ってより詳細に説明する。

図３乃至図５には、本発明に係るウエハ搬送容器が全体に符号１７で示されている。ウ
エハ搬送容器１７は、図３に示すように、一端開放の箱形の容器本体１８と、該容器本体
の開口部１８ａ（図５参照）を閉鎖する蓋体１９と、ウエハ押さえ１０とを備え、蓋体１
９は、容器本体１８との間に形成された従来よく知られたフック機構２０により、容器本
体１８に取り外し可能に係止される。

ウエハ押さえ１０は、図１に示すように、全体に矩形枠体で構成される支持枠１１を備
える。支持枠１１は、例えば、ポリエステル系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可
塑性エラストマーあるいはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＥＫ（ポリエー
テルエーテルケトン）のようなエラストマー以外の熱可塑性樹脂材料で形成される。支持
枠１１は、一対の長辺１１ａ、１１ａと、一対の短辺１１ｂ、１１ｂとを有し、一対の長
辺１１ａ、１１ａ間には、互いに相対する二辺である一対の短辺１１ｂ、１１ｂ間で互い
に平行な一対の内側辺１１ｃ、１１ｃが形成されている。

この一対の内側辺１１ｃ、１１ｃおよびその外側に位置する一対の短辺１１ｂ、１１ｂ
すなわち外側辺１１ｂ、１１ｂのそれぞれには、支持枠１１の一側に向けて伸長する各弾
性部材１２ａ、１２ｂが支持枠１１に一体的に形成されている。各外側辺１１ｂには、多
数の弾性部材１２ａが各外側辺１１ｂの長手方向へ整列して形成されており、また各内側
辺１１ｃには、外側辺１１ｂの弾性部材１２ａに対応して多数の弾性部材１２ｂが内側辺
１１ｃの長手方向へ整列して形成されている。

一対の外側辺１１ｂに設けられた弾性部材１２ａ、１２ａは、図２に示すように、長辺
１１ａに直角な垂線Ｌ１に関して内側へ角度θ１をなす傾斜角で支持枠１１の外側辺１１
ｂから一体的に支持枠１１の一側に伸長する傾斜部１３ａと、該傾斜部に連なって互いに
相近づく方向へ曲がる円形曲線に沿った円形曲部１３ｂと、該円形曲部の先端から互いに
相近づく方向へ直線に沿って伸びる水平直線部１３ｃと、該水平直線部の先端から互いに
相近づくように、水平直線部１３ｃに関して角度θ２で斜め上方に立ち上がる立上がり部
１３ｄとを備え、全体としてＪ字状を呈する。

図２に仮想線で示される半導体ウエハ１４の上縁を支持枠１１によって押し付けていな
い支持枠１１の無負荷の状態では、垂線Ｌ１と傾斜部１３ａとの角度θ１は、２°以上に
設定されている。この角度θ１は、金型を用いた支持枠１１の樹脂成形で該支持枠の金型
からの取り出しを容易とするために設定される。従って、取り出しを容易とする上では、
この角度θ１は大きいことが望ましいが、後述する半導体ウエハを好適に押し付ける上で
、２乃至１０°とすることが好ましい。より好ましくは、２乃至５°である。

また、水平直線部１３ｃと立上がり部１３ｄとの傾斜角θ２は、前記した無負荷時に２
０乃至４５°に設定される。傾斜角θ２を２０乃至４５°に設定することにより、半導体
ウエハ１４に立上がり部１３ｄを係合させて弾性部材１２ａで半導体ウエハ１４に図中下
方への弾性押圧力を作用させとき、対をなす各弾性部材１２ａ、１２ａの相離れる方向へ
の全体的な広がり変形を抑制し、対をなす各弾性部材１２ａ、１２ａの弾性力を図中下方
への押し付け力として有効に作用させることができる。

また、各弾性部材１２ａの先端部である立上がり部１３ｄと、円弧状の曲部１３ｂとの
間に形成された水平直線部１３ｃは、５乃至２０ｍｍの長さ寸法を有する。円弧状の曲部
１３ｂと先端部となる立上がり部１３ｄとの間には、この水平直線部１３ｃが形成されて
いることから、円弧状の曲部１３ｂから半導体ウエハ１４への接触部となる先端部すなわ
ち立上がり部１３ｄに至る長さ寸法は、従来に比較して大きく設定されている。従って、
円弧状の曲部１３ｂおよび水平直線部１３ｃにより外側弾性部材１２ａを充分に弾性変形
させることができ、応力の集中による外側弾性部材１２ａでのクリープ現象の発生が防止
される。

各内側辺１１ｃに形成された内側弾性部材１２ｂは、内側辺１１ｃから、弾性部材１２
ａにおけると同様に、角度θ１で支持枠１１の前記一側に伸長する傾斜部１６ａと、該傾
斜部１６ａに連なって互いに相近づく方向へ曲がる円弧状の曲部１６ｂと、該円弧状の曲
部１６ｂの先端から互いに相近づく方向へ直線に沿って伸びる水平直線部１６ｃとを有し
、全体として略Ｊ字状を有する。水平直線部１６ｃの先端下面には、半導体ウエハ１４に
係合する接触部１６ｄが設けられている。従って、内側弾性部材１２ｂは、傾斜部１６ａ
と接触部１６ｄとの間に円弧状の曲部１６ｂおよび水平直線部１６ｃが形成されているこ
とから、この円弧状の曲部１６ｂおよび水平直線部１６ｃにより、各内側弾性部材１２ｂ
を充分に弾性変形させることができ、応力の集中による内側弾性部材１２ｂでのクリープ
現象の発生が防止される。

ウエハ押さえ１０は、図４に示すように、支持枠１１が容器本体１８の開口部１８ａを
横切るように、蓋体１９の下面に配置される。ウエハ押さえ１０は、図５に示すように、
容器本体１８の壁面に形成された縦溝（図示せず）に縁部が受け入れられた多数の半導体
ウエハ１４を支持枠１１に形成された外側弾性部材１２ａおよび内側弾性部材１２ｂで容
器本体１８の底部に向けて押圧するように、該容器本体の開口縁部と蓋体１９との間で挟
持される。蓋体１９と容器本体１８との間に必要に応じて従来よく知られたガスケットを
配置することができる。

ウエハ搬送容器１７に収容される半導体ウエハ１４には、該ウエハ１４の結晶方向を示
すためのオリエンテーションフラットあるいはノッチが設けられ、ノッチあるいはオリエ
ンテーションフラットが内側弾性部材１２ｂに設けられた接触部１６ｄに係合可能であり
、この接触部１６ｄの係合により半導体ウエハ１４の周方向の回転が防止される。

本発明に係るウエハ搬送容器１７では、容器本体１８の開口部１８ａに配置される支持
枠１１の各外側弾性部材１２ａおよび各内側弾性部材１２ｂが半導体ウエハ１４の上縁部
に係合し、該半導体ウエハに容器本体１８の底部へ向けての弾性押圧力を作用させること
により、各半導体ウエハ１４を容器本体１８の内壁に形成された前記溝内に確実に保持す
る。

この半導体ウエハ１４に弾性押圧力を作用させる支持枠１１の外側弾性部材１２ａは、
傾斜部１３ａに連なる円弧状の曲部１３ｂと先端部である立上がり部１３ｄとの間に水平
直線部１３ｃが形成されており、円弧状の曲部１３ｂから半導体ウエハ１４への接触部と
なる先端部すなわち立上がり部１３ｄに至る長さ寸法は、従来に比較して大きく設定され
ていることから、押圧状態においても、円弧状の曲部１３ｂに従来のような大きな応力が
局部的に作用することはない。そのため、ウエハ搬送容器１７内での長期の保存において
も、外側弾性部材１２ａがクリープ現象によって弾性を失うことはない。

また、同様に、内側弾性部材１２ｂは、傾斜部１６ａと接触部１６ｄとの間に円弧状の
曲部１６ｂおよび水平直線部１６ｃが形成されており、円弧状の曲部１６ｂから半導体ウ
エハ１４への接触部となる先端部すなわち接触部１６ｄに至る長さ寸法は、従来に比較し
て大きく設定されていることから、半導体ウエハ１４の押圧状態においても、内側弾性部
材１２ｂに従来のような大きな応力が局部的に作用することはない。そのため、ウエハ搬
送容器１７内での長期の保存においても、内側弾性部材１２ｂがクリープ現象によって弾
性を失うことはない。

従って、本発明に係るウエハ搬送容器１７によれば、外側弾性部材１２ａおよび内側弾
性部材１２ｂのクリープ現象の発生に伴う保持力の低下を防止することができ、この保持
力の低下による長期保存後の輸送中での半導体ウエハの汚染、ウエハ搬送容器１７の落下
によるミスキャッチおよびこのミスキャッチによる半導体ウエハ１４の破損を確実に防止
することができる。

蓋体の内面に装着される半導体ウエハ押さえを示す斜視図である。 図１に示す線II-IIに沿って得られた断面図である。 本発明に係る半導体ウエハ搬送容器の外観を示す斜視図である。 本発明に係る半導体ウエハ搬送容器を示す正面図である。 図４に示す線V-Vに沿って得られた断面図である。 従来の半導体ウエハ押さえを示す断面図である。

符号の説明

１０ ウエハ押さえ
１１ 支持枠
１１ｂ 支持枠の外側辺
１１ｃ 支持枠の内側辺
１２ａ （弾性部材）外側弾性部材
１２ｂ （弾性部材）内側弾性部材
１３ａ 傾斜部
１３ｂ 円弧状の曲部
１３ｃ 水平直線部
１３ｄ （先端部）立上がり部
１４ 半導体ウエハ
１６ａ 傾斜部
１６ｂ 円弧状の曲部
１６ｃ 水平直線部
１６ｄ 接触部
１７ ウエハ搬送容器
１８ 容器本体
１８ａ 開口部
１９ 蓋体

Claims (2)

1. 開口部を有する箱状の容器本体と、該容器本体の前記開口部に装着可能な蓋体とを備え
   、該蓋体には前記容器本体内に収容された半導体ウエハのための押さえが設けられ、該押
   さえは、矩形の支持枠と、該支持枠の相対する二辺に連接された弾性部材とを備え、該各
   弾性部材は、その基部から垂線に対し２°以上内側へ傾いた角度で前記容器本体の底部へ
   向けて下降した後、相近づく方向に弧状の曲線を描き、５乃至２０ｍｍの水平な直線部を
   経て２０乃至４５°の勾配で内方上方へ上昇し、全体として略Ｊ字状を呈することを特徴
   とするウエハ搬送容器。
2. 前記支持枠には、前記弾性部材が設けられた前記二辺間に互いに平行な内側二辺が設け
   られ、該内側二辺のそれぞれには弾性部材が連接され、該各弾性部材は、その基部から垂
   線に対し２°以上内側へ傾いた角度で前記容器本体の底部へ向けて下降した後、相近づく
   方向に弧状の曲線を描き、水平な直線部を経て前記半導体ウエハに接触する先端部に帰す
   る全体として略Ｊ字状を呈することを特徴とする請求項１に記載のウエハ搬送容器。

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