JP4577603B2 - Container for thin objects - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に半導体チップの製造過程で用いられるシリコンウエハやガラスウエハ(以下、単にウエハという)などの薄状物体の搬送や保管に用いる収納容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体チップの製造工程では、異なる処理装置間で材料となるウエハを搬送したり、超清浄雰囲気の外でウエハを保管することがある。このとき、ウエハは超清浄雰囲気に保たれる必要があるため、ウエハ専用の収納容器が用いられる。代表的な例としては、特開平6−199379号公報に記載の収納容器がある。
【0003】
以下、図5を用いて説明する。図5は、収納容器の内部を断面により示した図である。図5において、20はウエハ、21は収納容器本体、22は内部空間、23は内部空間22内の上部表面、24は内部空間22内の下部表面、25は内部空間22内のラックである。ウエハ20は、ラック25によって支持されることで収納容器21内の内部空間22内に収納され、収納容器本体21の上部表面23、下部表面24に触れることなく保持される。
【0004】
また、近年では、ウエハサイズが大きくなり、これに伴い、特許第2539447号公報にあるように、ウエハを1枚毎に搬送・保管する生産方法が取られている。この場合、搬送する質量が軽くなるため、人手によって移動させたり、装置に取り付けたりすることが多くなる。ウエハのサイズが大きくなったことに伴い、仕様によってはウエハの単価が非常に高いものが出てくるようになり、ウエハ1枚あたりの価値がきわめて高いものとなってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
半導体チップの製造工程では、塵のない超清浄雰囲気が求められ、このような収納容器は、ウエハとの接触面からの発塵を極力少なくする設計がなされている。したがって、ウエハが収納されるときは、数点のピンまたはグリッパなどの固定手段で固定されているのが現状である。
【0006】
一方、このような収納容器を、人手によって移動させたり、装置に取り付けたりする場合は、不注意によって落下させてしまう場合が考えられる。万一、収納容器を落下させた場合には、ウエハの固定箇所に大きな衝撃が加わる。材質がシリコンやガラスなどであるウエハは、破壊靭性が低いため、応力が集中するウエハの固定箇所の近辺から破壊がはじまる。また、ウエハサイズが大きくなるにつれ、小さな応力で破壊されやすくなるため、収納容器を過って落下させてしまうと、非常に大きな損失を受けることになる。
【0007】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、収納容器を誤って落下させた場合においても、ウエハ自身に大きな応力が作用せず、ウエハが保護されるような薄状物体の収納容器を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、少なくとも1以上の薄状物体を収納可能とした収納空間を有する筐体と、前記筐体の開口部を覆うように筐体に着脱可能に取り付けられる開閉蓋と、前記筐体に設けられ前記薄状物体を固定する固定部とを有し、前記薄状物体を前記収容空間内で超清浄雰囲気に保ちながら搬送あるいは保管等行う薄状物体の収納容器において、一定値以上の力が加わった場合にのみに、その力に従って元の形に回復しない程度に変形して力を吸収する変形部と、前記変形部と連結され変形部が受けた力をさらに吸収する緩衝部とを、前記固定部と前記筐体との間、または前記固定部と前記開閉蓋との間に内挿し、前記固定部に対応する位置の筐体の側壁の内部および開閉蓋の内部に空洞部を設けるとともに、前記空洞部に対応する前記側部の内面に切り欠きで囲んだ部分を形成し、その部分を変形部としたのである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
【0010】
[第1の実施例]
図1は本発明の第1の実施例における薄状物体の収納容器を示す斜視図で、(a)は開閉蓋を開けた状態を示し、(b)は開閉蓋を閉じた状態を示している。図2は図1の収納容器の内部構造を示すもので、(a)はウエハの上部からみた平断面図で、(b)は収納容器の側壁を正面方向からみた要部の正断面図である。図3は図1の収納容器における空洞部の形成方法を示す要部の正断面図である。
【0011】
図1において、1は薄状物体であるウエハである。一般に、半導体チップの製造においては、板厚が数百μm程度のウエハが用いられる。2はウエハ1の収納空間であり、少なくとも1枚以上のウエハが収納可能である。図では1枚のウエハを収納している場合について説明しているが、2枚以上のウエハを収納する場合には、図示しないが収納空間2を上下方向に大きくし、ウエハが重ならない程度の間隔で収納できるような構成とすればよい。3は収納空間2を構成する筐体であり、ウエハ1を収納する。4は収納空間2の開口部であり、ここからウエハ1を出し入れする。5は開閉蓋であり、筐体3の開口部4を覆うように筐体3に着脱可能に取り付けられる。6は収納空間2内においてウエハ1の下面に接してウエハ1を載置するために設けられた載置台、7は筐体3の奥部に取り付けられ、ウエハ1の外周面を径方向に押圧してウエハ1を挟持するバネなどの弾性体、8は開閉蓋5の筐体3側に取り付けられ、ウエハ1の外周面を径方向に押圧してウエハ1を挟持するバネなどの弾性体である。前記載置台6と弾性体7,8とで固定部を構成している。なお、前記載置台6には、ウエハ1との接触面となる突起9を設けている。
【0012】
図1(a)では、開閉蓋5と筐体3が分離された状態にあり、この状態でウエハ1の出し入れを行う。図1(b)のように、開閉蓋5が筐体3に取り付けられたときには、収納空間2が外界と遮断され、ウエハ1を超清浄雰囲気に保つことができる。
【0013】
また、図2(a)に示される通り、弾性体7と弾性体8がウエハ1を径方向に押圧して挟持するので、ウエハ1は収納空間2内で完全に固定される。筐体3には、図示しない持ち手が取り付けられ、機械あるいは人手などの手段により搬送され、あるいは超清浄雰囲気の外でウエハ1の保管がなされる。筐体3、開閉蓋5の材質は、堅牢、軽量であることが好ましい。また、ウエハ1が筐体3と接触してもパーティクルが飛散しないようにある程度の柔らかさを備える材料が好ましい。
【0014】
このような要求を満たすため、本実施例においては、筐体3、開閉蓋5の本体部には、ポリカーボネードなどといった樹脂材料を用いており、また表面部には、収納容器2を通して静電気がウエハ1に伝わることがないように、導電性合成樹脂を含有した材料を用いている。この筐体3は少なくとも上面が透明もしくは半透明で内部が見えるようになっており、ウエハ1の固定状態が目視できるようになっている。このような材質を用いることにより、静電気が収納容器2を通してウエハ1に伝わることなく、ウエハ1上に記録された電子回路を保護することができる。
【0015】
図2(b)に示されるように、10は前記載置台6および弾性体7,8と対応する位置において前記筐体3の側壁3aの内部および開閉蓋5の内部に設けた空洞部で、前記空洞部10に対応する前記筐体3の側壁3aの内面および開閉蓋5の内面に、変形部11を設けている。前記変形部11は、載置台6および弾性体7,8の周囲を切り欠き12で囲み、その囲んだ部分で構成している。変形部11は、力が加わった方向に変形を呈するが、一定値以上の力が加わった場合にのみに、切り欠き12と空洞部10間の部分が切れて変形をするようになっている。
【0016】
図1では、変形部11を楕円形状としているが、この形状に限ることなく、長方形形状等にしてもよい。また、切り欠き12の深さを場所によって深くしたりあるいは浅くしたりするようにして、力のかかった方向とその力に応じて切り欠き12と空洞部10間の部分が破断する値を適切な値で制御できるように設計をすることが好ましい。
【0017】
収納容器2は通常の使用においては、ウエハ1がしっかりと固定され、摩擦などによる発塵が抑えられる。したがって、収納容器2内を超清浄雰囲気に保つことができる。
【0018】
また、切り欠き12の周辺を保護材13でシーリングし、切り欠き11と空洞部10間の部分が破壊したときにもパーティクルが飛散しないような構造にすることが望ましい。14は前記空洞部10内に挿入された緩衝部で、変形部11と連結され、変形部11で受けた力を吸収する。緩衝部14を構成する緩衝材14aは、例えば硬質ゴムなどの材料を用いて、載置台6や弾性体7,8よりも柔らかい弾性材料を用いることが望ましい。更に減衰特性が高いものが望ましい。
【0019】
緩衝材14aを筐体3の側壁3a内に充填する方法としては、図3に示すように、筐体3の側壁3aに、外側から凹部3bを形成し、前記凹部3bに緩衝材14aを矢印の方向に挿入して充填させ、凹部3bの残りの空間に、この空間に合う形状とした蓋15を矢印の方向に挿入し、緩衝材14aに被せるようにして凹部3bを接着密閉する方法がある。また、図示しないが、筐体3と開閉蓋5とをそれぞれ上下に2分割して、例えば蓋を作るようにして2分割して空洞部10を形成し、形成した空洞部10内に緩衝材14aを挿入するとともに固定部を取り付け、その後に接着剤で貼り合わせる方法等もある。
【0020】
緩衝材14aを筐体3の空洞部10に内挿することによって、外観は従来の収納容器と変らないような構造にし、密閉時に封入する純窒素ガスなどの気体の流れを妨げないようにすることができる。
【0021】
このように、載置台6(弾性体7,8も同じ)、変形部11、切り欠き12および保護材13によって構成された支持構造Aによってウエハ1を支持することで、万一、収納容器2を落下させた場合でも、変形部11や緩衝部14からの発塵が抑えられる。よって、収納容器2内を超清浄雰囲気に保つことができる。
【0022】
このように、載置台6と弾性体7,8で構成される固定部と筐体3または開閉蓋5との間に、力が加わった方向に変形を呈する変形部11と、変形部11で受けた力を吸収する緩衝部14とを設けることにより、収納容器2の落下などでウエハ1に大きな応力が作用しても、その応力を変形部11および緩衝部14で吸収して、ウエハ1を確実に保護することができる。
【0023】
[第2の実施例]
本発明の第2の実施例を、図4に基づいて説明する。図4は、本発明の第2の実施例における薄状物体の収納容器を示す要部の正断面図である。なお、第1の実施例で説明したものと同じ機能を有するものについては、同一の符号を附し、説明は省略する。
【0024】
図4において、16は載置台6が有する突起9とウエハ1との間の接触面である。接触面16の材質は、石英またはPFA、PTFEなどのテフロン系樹脂とすることが望ましい。このようにすることにより、ウエハ1と突起9との摩擦抵抗が小さくなり、ウエハ1と突起9からの発塵が抑えられる。よって、収納容器2内を超清浄雰囲気に保つことができる。17は載置台6と変形部11との間に内挿された圧力検出シートである。具体的には、載置台6と変形部11との間に僅かな隙間を設けて、その隙間に圧力検出シート17を挟み込んだ構成としている。載置台6と筐体3との間に一定値以上の圧力が加わったときには、圧力検出シート17が発色する。
【0025】
図4では、載置台6と変形部11との間に圧力検出シート17を挟み込んだ構成としているが、図4のような構成に限られることなく、たとえば、図示しないが載置台6と突起9との間に圧力検出シート17を挟み込んだ構成としたり、突起9の先端の接触面に圧力検出シート17を貼り付けた構成としてもよい。
【0026】
圧力検出シート17は、一定値以上の圧力を検出し、ウエハ1に大きな応力が作用したかどうかを発色の有無によって筐体3の外部から目視することができる。したがって、変形部11が変形したかどうかも確認することができ、切り欠き12の損傷を筐体3の外部から知ることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば次のような効果がある。
【0028】
(1)請求項1ないし請求項4に記載の収納容器によれば、ウエハを確実に固定する固定部を設けるとともに、固定部と筐体または開閉蓋との間に、力が加わった方向に変形を呈する変形部と、変形部で受けた力を吸収する緩衝部とを内挿したことにより、通常の使用においては、ウエハをしっかりと保持して、ウエハからの発塵を抑えることができ、かつ落下などにより、ウエハに大きな応力が作用しても、その応力を変形部と緩衝部で吸収して、ウエハを保護することができる。
【0029】
(2)請求項5に記載の収納容器によれば、変形部を、切り欠きで囲んだ部分で構成したので、一定値以上の力が加わった場合にのみ容易に変形させることができ、落下等の場合でもウエハを確実に保護することができる。
【0030】
(3)請求項6記載の収納容器によれば、切り欠きの周辺を保護材でシーリングしたので、収納容器を落下させた場合でも、変形部や緩衝部からの発塵を抑えることができる。したがって、収納容器内を超清浄雰囲気に保つことができる。
【0031】
(4)請求項7記載の収納容器によれば、固定手段と筐体または開閉蓋との間に、一定値以上の圧力を検出する圧力検出シートをさらに内挿したので、ウエハに大きな応力が作用したかを外部から確認することができる。また、変形部が変形したかどうかを確認することができて、切り欠き部の損傷も外部から知ることができる。
【0032】
(5)請求項8記載の収納容器によれば、載置台の接触面の材質を、石英、またはPFA、PTFEなどのテフロン系樹脂としたので、ウエハと固定手段との摩擦を小さくして発塵を抑えることができる。したがって、収納容器内を超清浄雰囲気に保つことができる。
【0033】
(6)請求項9記載の収納容器によれば、筐体または開閉蓋の表面の材質を、導電性合成樹脂を含有した材料としたので、静電気が収納容器を通してウエハに伝わることなく、ウエハ上に記録された電子回路を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施例における薄状物体の収納容器を示す斜視図で、(a)は開閉蓋を開けた状態を示し、(b)は開閉蓋を閉じた状態を示している。
【図2】図1の収納容器の内部構造を示すもので、(a)はウエハの上部からみた平断面図で、(b)は収納容器の側壁を正面方向からみた要部の正断面図である。
【図3】図1の収納容器における空洞部の形成方法を示す要部の正断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例における薄状物体の収納容器を示す要部の正断面図である。
【図5】従来の収納容器を示す斜視図で内部を断面で示している。
【符号の説明】
1 ウエハ
2 収納空間
3 筐体
3a 側壁
3b 凹部
4 開口部
5 開閉蓋
6 載置台
7 弾性体
8 弾性体
9 突起
10 空洞部
11 変形部
12 切り欠き
13 保護材
14 緩衝部
14a 緩衝材
15 蓋
16 接触面
17 圧力検出シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage container used for transporting and storing thin objects such as silicon wafers and glass wafers (hereinafter simply referred to as wafers) used in the manufacturing process of semiconductor chips.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor chip manufacturing process, a wafer as a material may be transferred between different processing apparatuses, or the wafer may be stored outside an ultra-clean atmosphere. At this time, since the wafer needs to be kept in an ultra-clean atmosphere, a storage container dedicated to the wafer is used. As a typical example, there is a storage container described in JP-A-6-199379.
[0003]
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the inside of the storage container. In FIG. 5, 20 is a wafer, 21 is a storage container body, 22 is an internal space, 23 is an upper surface in the
[0004]
Further, in recent years, the wafer size has increased, and accordingly, as disclosed in Japanese Patent No. 2539447, a production method for transporting and storing wafers one by one has been adopted. In this case, since the mass to be conveyed becomes light, it is often moved manually or attached to the apparatus. Along with the increase in the size of the wafer, depending on the specifications, wafers with a very high unit price have come out, and the value per wafer has become extremely high.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the semiconductor chip manufacturing process, a dust-free ultra-clean atmosphere is required, and such a storage container is designed to minimize dust generation from the contact surface with the wafer. Accordingly, when a wafer is stored, it is currently fixed by fixing means such as several pins or grippers.
[0006]
On the other hand, when such a storage container is moved manually or attached to the apparatus, it may be inadvertently dropped. If the storage container is dropped, a large impact is applied to the fixed portion of the wafer. A wafer made of silicon, glass, or the like has low fracture toughness, and therefore fracture starts from the vicinity of the fixed portion of the wafer where stress is concentrated. In addition, as the wafer size increases, the wafer is easily destroyed by a small stress. Therefore, if the storage container is dropped too much, a very large loss is incurred.
[0007]
The present invention has been made in view of such a problem, and even when the storage container is accidentally dropped, a thin object is stored so that the wafer itself is not subjected to a large stress and the wafer is protected. The purpose is to provide a container.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides a housing having a storage space capable of storing at least one thin object, and an opening / closing removably attached to the housing so as to cover an opening of the housing. A container for a thin object having a lid and a fixing portion provided on the housing for fixing the thin object, and transporting or storing the thin object while maintaining the ultra-clean atmosphere in the accommodating space In this case, only when a force greater than a certain value is applied, a deformed portion that absorbs the force by being deformed to the extent that it does not recover to the original shape according to the force, and a force received by the deformed portion connected to the deformed portion. Furthermore the absorbing buffering unit, and interpolation between the between the fixed portion and the housing or the lid and the fixed part, the interior of the side wall of the housing at a position corresponding to the fixing portion and A cavity is provided inside the opening / closing lid, and the cavity Forming a portion surrounded by the notches on the inner surface of the corresponding side, it is to that that part and deformed portion.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
[First embodiment]
FIGS. 1A and 1B are perspective views showing a container for storing a thin object in the first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state in which the opening / closing lid is opened, and FIG. 1B shows a state in which the opening / closing lid is closed. Yes. 2A and 2B show the internal structure of the storage container of FIG. 1. FIG. 2A is a plan sectional view of the wafer as viewed from above, and FIG. 2B is a front sectional view of the main part when the side wall of the storage container is viewed from the front. is there. FIG. 3 is a front sectional view of a main part showing a method for forming a cavity in the storage container of FIG.
[0011]
In FIG. 1,
[0012]
In FIG. 1A, the opening /
[0013]
Further, as shown in FIG. 2A, the
[0014]
In order to satisfy such a requirement, in the present embodiment, a resin material such as polycarbonate is used for the main body portion of the
[0015]
As shown in FIG. 2 (b),
[0016]
In FIG. 1, the
[0017]
In normal use, the
[0018]
Further, it is desirable that the periphery of the
[0019]
As shown in FIG. 3, the
[0020]
By inserting the
[0021]
Thus, by supporting the
[0022]
In this way, between the fixed portion constituted by the mounting table 6 and the
[0023]
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a front sectional view of an essential part showing a container for storing thin objects in the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about what has the same function as what was demonstrated in the 1st Example, and description is abbreviate | omitted.
[0024]
In FIG. 4,
[0025]
In FIG. 4, the
[0026]
The
[0027]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0028]
(1) According to the storage container of any one of the first to fourth aspects, the fixing portion for securely fixing the wafer is provided, and the force is applied between the fixing portion and the housing or the opening / closing lid. By interpolating the deformation part that exhibits deformation and the buffer part that absorbs the force received by the deformation part, in normal use, the wafer can be held firmly and dust generation from the wafer can be suppressed. Even if a large stress acts on the wafer due to dropping or the like, the stress can be absorbed by the deforming portion and the buffer portion to protect the wafer.
[0029]
(2) According to the storage container of the fifth aspect, since the deforming portion is constituted by the portion surrounded by the notch, it can be easily deformed only when a force of a certain value or more is applied, Even in such a case, the wafer can be reliably protected.
[0030]
(3) According to the storage container of the sixth aspect, since the periphery of the notch is sealed with the protective material, even when the storage container is dropped, dust generation from the deformed portion and the buffer portion can be suppressed. Therefore, the inside of the storage container can be maintained in an ultra-clean atmosphere.
[0031]
(4) According to the storage container of the seventh aspect, since a pressure detection sheet for detecting a pressure of a predetermined value or more is further inserted between the fixing means and the casing or the opening / closing lid, a large stress is applied to the wafer. It can be confirmed from the outside whether it has acted. Moreover, it can be confirmed whether the deformation | transformation part deform | transformed, and the damage of a notch part can also be known from the outside.
[0032]
(5) According to the storage container of the eighth aspect, since the material of the contact surface of the mounting table is quartz or Teflon resin such as PFA or PTFE, the friction between the wafer and the fixing means is reduced. Dust can be suppressed. Therefore, the inside of the storage container can be maintained in an ultra-clean atmosphere.
[0033]
(6) According to the storage container of the ninth aspect, since the material of the surface of the housing or the opening / closing lid is a material containing a conductive synthetic resin, the static electricity is not transmitted to the wafer through the storage container, but on the wafer. It is possible to protect the electronic circuit recorded in the memory.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a container for storing a thin object in a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) shows a state in which an opening / closing lid is opened, and FIG. 1 (b) shows that the opening / closing lid is closed. Indicates the state.
2 shows the internal structure of the storage container of FIG. 1. FIG. 2A is a plan sectional view of the wafer as viewed from above, and FIG. 2B is a front sectional view of the main part of the side wall of the storage container as viewed from the front. It is.
3 is a front cross-sectional view of a main part showing a method for forming a cavity in the storage container of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a front sectional view of an essential part showing a container for storing a thin object in a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a conventional storage container, in which the inside is shown in cross section.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
一定値以上の力が加わった場合にのみに、その力に従って元の形に回復しない程度に変形して力を吸収する変形部と、
前記変形部と連結され変形部が受けた力をさらに吸収する緩衝部とを、
前記固定部と前記筐体との間、または前記固定部と前記開閉蓋との間に内挿し、
前記固定部に対応する位置の筐体の側壁の内部および開閉蓋の内部に空洞部を設けるとともに、
前記空洞部に対応する前記側部の内面に切り欠きで囲んだ部分を形成し、その部分を変形部としたことを特徴とする薄状物体の収納容器。A housing having a storage space capable of storing at least one or more thin objects; an open / close lid that is detachably attached to the housing so as to cover an opening of the housing; A container for fixing a thin object, and carrying or storing the thin object while keeping the thin object in an ultra-clean atmosphere in the storage space.
Only when a force greater than a certain value is applied, a deformed part that absorbs the force by deforming to the extent that it does not recover to its original shape according to the force,
A buffer portion that is coupled to the deformable portion and further absorbs the force received by the deformable portion;
And interpolating between the between the fixed portion and the housing or the lid and the fixed part,
While providing a hollow portion inside the side wall of the housing at a position corresponding to the fixed portion and the inside of the open / close lid,
A container for storing a thin object, wherein a portion surrounded by a notch is formed on an inner surface of the side portion corresponding to the hollow portion, and the portion is used as a deformed portion .
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