JP4973501B2 - 半導体ウェハの収納ケース及び半導体ウェハの収納方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハを搬送又は保管するための収納ケース及び当該半導体ウェハの収納方法に関する。

近年、半導体パッケージは小型化、薄型化が要求され、それに伴い半導体ウェハの薄型化が進みつつある。しかし、薄型化された半導体ウェハを搬送又は保管する際に従来の収納方式をそのまま適用すると、半導体ウェハの割れを招来しやすいという課題があり、新しい収納方式が望まれている。

半導体ウェハの搬送や保管には、通常、一定の間隔おきに配設されたスリット部が形成された収納ケースが用いられる。この様な収納ケースとして、最大２５枚の半導体ウェハを収納できるものがある。また、半導体ウェハ間に層間紙を挿入して複数の半導体ウェハをスタックすることにより収納する形態の収納ケースもある。半導体ウェハを搬送又は保管する形態として、多種多様の収納ケースが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特開平６−０８５０４６号公報 特開２０００−３５５３９２号公報 特開平７−１６１８０５号公報

上述したように、近年の半導体パッケージは小型化、薄型化が要求され、それに伴い半導体ウェハの薄型化が進みつつある。厚さ約0.7mmであった当初の半導体ウェハから、最近では厚さ約0.05mmの半導体ウェハまで存在する。

一般的な収納ケースは、内部に一定の間隔おきに配設された溝（又はスリット部）が形成されている。この溝に沿って、半導体ウェハが収納される。通常、この収納ケースには未処理の半導体ウェハ（例えば、厚さ約0.7mmのもの）を収納することを前提としているため、ケース内部の溝は、その間隔を約１mm〜２mmとして形成されている。

ところで、この収納ケースは、ウェハ周辺部を固持する構造とはなっていない。そのため汎用性には優れているが、搬送又は保管の際に不具合が発生する危険性がある。すなわち、半導体ウェハの薄型化が進むと、その厚さによっては、搬送時の振動や衝撃により、半導体ウェハに割れや欠けなどの不具合が発生しやすい。

図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、従来の伸縮型収納ケースの一例を示す。

図１Ａはこの伸縮型収納ケース４の伸長状態を示す断面図である。図１Ｂはこの伸縮型収納ケース４の収縮状態を示す断面図である。図１Ｃはこの伸縮型収納ケース４の構成を示す斜視図である。

図１Ｃに示したように、この収納ケース４は蛇腹型の収縮ケースであり、前面側と背面側には開口が形成され、背面側の開口には適切なストッパ部材（図示なし）が設けてある。収納ケース４の左側壁面及び右側壁面には、一定の間隔おきに配設された複数のスリット部６が上面２と底面３の間に延在するように形成されている。収納ケース４の上面２に、収納ケース４を把持するための取手部５が設けてある。各スリット部６は上側斜面部６ａと下側斜面部６ｂとから構成される。

ここでは、薄型化された半導体ウェハ１をこの伸縮型収納ケース４を用いて収納又は搬送する場合について説明する。

図１Ａに示したように、薄く研削された半導体ウェハ１は先端において鋭利な形状(ウェハエッジ）を有する。この半導体ウェハ１を収納ケース４の１つのスリット部６内に挿入すると、ウェハエッジがそのスリット部６の下側斜面部６ｂのみに接触する。

半導体ウェハ１を収納又は搬送する際には、図１Ｂに示したように、外力を加えて収納ケース４を収縮させた状態にする。このため、収納又は搬送する際に、当該半導体ウェハ１に割れや欠け等の不具合が発生しやすい。

このような不具合は、元の厚さにおける半導体ウェハ１の周縁部のＲ形状になっている箇所が元の厚さの半分以下まで研削されるため発生する。半導体ウェハ１を薄化加工する程、ウェハエッジは鋭利になり、わずかな外力が加わっただけで割れてしまう。

また、この形態の収納ケースは、比較的高さが高く、収納容積が大きいという欠点がある。このため、当該収納ケース４を保管するための大きなスペースが必要であり、他の場所へ搬送するときの輸送コストも高くなってしまう。従って、収納ケース自体の小型化が望まれている。

これらの問題点を解決する手段として、半導体ウェハ間に層間紙を用いて、複数の半導体ウェハを積み重ねるスタッキング型の収納ケースが考案されている。

しかしながら、かかる手段によれば、半導体ウェハ側面が収納ケースの内壁面に接触することになり、前述した薄型化された半導体ウェハに適用した場合、割れや欠けなどの不具合の発生に対し十分な対応ができるとはいえない。

また、特許文献３に示されるような蛇腹型の伸縮ケースも考案されているが、鋭利なエッジを有する半導体ウェハを搬送又は収納する際に、割れや欠け等の不具合が発生してしまう。この点について図２を用いて説明する。

図２において、点線で示した部分を含む元の厚さにおける半導体ウェハ１は、研削加工（バックグラインド）前の底面１ｄと、半導体集積回路のパターンが形成されるパターン面１ａ（上面）とを有する。

研削加工（バックグラインド）により、図２の実線で示した形状に薄型化される。このとき、半導体ウェハ１は、パターン面１ａと、研削加工（バックグラインド）後のバックグラインド面１ｂとを有する。研削加工の結果、半導体ウェハ１の周縁部のＲ形状になっている箇所は、元の厚さの半分以下の厚さまで研削される。従って、半導体ウェハ１の先端には、鋭利な形状のウェハエッジ１ｃが形成される。

図１Ａを用いて説明したように、薄型化された半導体ウェハ１を収納ケース４のスリット部６に挿入したとき、当該半導体ウェハの周縁部（エッジ）はスリット部６の下側斜面部６ｂのみで支持されている。このとき、当該スリット部６の下側斜面部６ｂは斜めに傾斜しているため、半導体ウェハ１の周縁部とスリット部６は線接触の状態である。このため、当該半導体ウェハは非常に割れやすい状態にある。

その後、半導体ウェハ１を固定するため収納ケース４を収縮させると、収納ケース４の上下方向から挟み込む力は、半導体ウェハの周縁部に集中して印加され、当該半導体ウェハに割れを招来する可能性が極めて高まる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、収納スペースを削減でき、かつ薄型の半導体ウェハを収納する場合でも、半導体ウェハの割れ或いは欠けを発生することなく、安全に収納できる半導体ウェハ収納ケース並びに半導体ウェハ収納方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明の半導体ウェハ収納ケースは、相互に所定の間隔を有するように弾性支持された複数の収納部に半導体ウェハを収容する半導体ウェハ収納ケースであって、各半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持する複数の支持部材と、前記支持部材相互間を弾性的に支持し、且つ弾性変形することにより各半導体ウェハの第２の主面に接して当該半導体ウェハを前記支持部材に押圧する弾性部材とを備え、前記弾性部材が、各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持するクランパを有することを特徴とする。

また、上述の課題を解決するため、本発明の半導体ウェハ収納方法は、半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持する複数の支持部材と、前記支持部材相互間を弾性的に支持し、且つ弾性変形することにより前記半導体ウェハの第２の主面に接して当該半導体ウェハを前記支持部材に押圧する弾性部材とを備え、前記弾性部材が、各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持するクランパを有する半導体ウェハ収納ケースを用いた半導体ウェハ収納方法であって、前記半導体ウェハ収納ケースの伸長状態において、複数の半導体ウェハを前記複数の支持部材相互間に挿入する段階と、前記半導体ウェハ収納ケースの収縮状態において、前記支持部材が各半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持すると共に、前記弾性部材が弾性変形することにより各半導体ウェハを前記支持部材上に押圧して、前記弾性部材の前記クランパが各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持する段階とを有することを特徴とする。

本発明による半導体ウェハ収納ケースによれば、半導体ウェハが収納ケースと接触する側壁部分の形状を変更することによって、半導体ウェハが接触する部分を、半導体ウェハのエッジではなく、割れが発生しにくい半導体ウェハの上下面とすることができる。従って、収納ケースの上下方向から挟み込んで半導体ウェハを固定・保持する際にも、当該半導体ウェハにおいて、割れや欠けなどの不具合の発生を防止できる。かかる構成により、より薄型化された半導体ウェハを、高い信頼性をもって収納することが可能な半導体ウェハ収納ケース、並びに半導体ウェハ収納方法が提供される。

従来の伸縮型収納ケースの伸長状態を示す断面図である。 従来の伸縮型収納ケースの収縮状態を示す断面図である。 従来の伸縮型収納ケースの構成を示す斜視図である。 半導体ウェハの断面形状を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る収納ケースの伸長時の構成を示す斜視図である。 図３の収納ケースの伸長状態を示す断面図である。 図３の収納ケースに設けたＵ字型板の構成を示す斜視図である。 図３の収納ケースの収縮時の構成を示す斜視図である。 図３の収納ケースの収縮状態を示す断面図である。 図３の収納ケースを収縮固定した状態を示す斜視図である。 輸送時に図８の収納ケースを密閉ケースに入れた状態を示す斜視図である。 輸送時に図８の収納ケースを密閉ケースに入れて密閉ケース蓋で閉じた状態を示す斜視図である。 図８の収納ケースを装置で使用する場合を説明するための図である。 図８の収納ケースを図１０の装置のケース固定台に固定する前の状態を示す拡大図である。 図８の収納ケースを図１０の装置のケース固定台に固定した後の状態を示す拡大図である。 図１０の装置のケース固定台に固定した後、収納ケースを伸長状態とした場合を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る収納ケースの伸長時の構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る収納ケースの収縮時の構成を示す斜視図である。 図１３Ａの収納ケースの伸長状態を示す断面図である。 図１３Ｂの収納ケースの収縮状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るＵ字型板の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るＵ字型板の他の構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る収納ケースの伸長時の構成を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る収納ケースの収縮時の構成を示す斜視図である。 図１６Ａの収納ケースの伸長状態を示す断面図である。 図１６Ｂの収納ケースの収縮状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る収納ケースの伸長時の構成を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る収納ケースの収縮時の構成を示す斜視図である。 図１８Ａの収納ケースの伸長状態を示す断面図である。 図１８Ｂの収納ケースの収縮状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るばね部材の開いた状態を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るばね部材の閉じた状態を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る収納ケースの伸長時の前面側の構成を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る収納ケースの伸長時の背面側の構成を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る収納ケースの収縮時の前面側の構成を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係るクランパの構成例を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係るクランパの他の構成例を示す斜視図である。 図２１Ａの収納ケースの伸長状態を示す断面図である。 図２１Ｃの収納ケースの収縮状態を示す断面図である。

本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

本発明の第１の実施形態に係る収納ケースについて図３乃至図１２を用いて説明する。

図３は、本実施形態における収納ケース１０Ａの伸長時の構成を示す斜視図である。図４は図３の収納ケースの伸長状態を示す断面図である。

本実施形態における収納ケース１０Ａは収縮型のケースであり、収容される半導体ウェハの支持部材として、Ｕ字型板１２が用いられている。

支持部材として、かかるＵ字型板１２を用いることにより、前面（Ｕ字の開放部）側には半導体ウェハの挿抜用の開口が形成され、背面（Ｕ字部）側にはバネ部材１４が複数個配設されている。

即ち、かかるＵ字型板１２複数枚は、そのＵ字部外周に沿って配設された複数個の弾性部材、即ちバネ部材１４により相互に結合・支持され、非圧縮時、Ｕ字型板１２は相互に５ｍｍ程の間隔とされる。

バネ部材１４の配置数により、Ｕ字型板１２の直状部並びに湾曲部が、ほぼ閉塞状態となるよう支持されることも可である。

そして、当該Ｕ字型板１２の最上部及び最下部には、それぞれ同様にバネ部材１４を介して、ケース上板１５ａ、ケース下板１５ｂが配設されている。当該ケース上板１５ａの上面には、当該収納ケース１０Ａを把持するための取手部１６と、ケース伸縮固定用穴部１７が設けられている。また、ケース下板１５ｂには、ケース伸縮固定用穴部１７及び固定用穴部１３が配設されている。

また、図４に示すように、本実施形態の収納ケース１０Ａの側壁部は、複数のＵ字型板１２と複数のバネ部材１４とを一定の間隔おきに積み上げて配設することにより構成されている。

Ｕ字型板１２の外形寸法は、半導体ウェハ１の外形寸法と比べこれより大きく設定され、半導体ウェハ１の外形形状に沿うようにＵ字型板１２の背面側（半導体ウェハの挿抜用開口とは反対側）の形状を半円形状とすることで、本実施形態の収納ケース１０Ａは構成される。

このため、本実施形態の収納ケース１０Ａは、図１Ｃに示した従来の収納ケースと比較して収納スペースを削減できる。

図５は、前記Ｕ字型板１２の構成を示す斜視図である。

当該Ｕ字型板１２は、非帯電処理がなされた厚さ1ｍｍ程度の剛性のある樹脂或いは金属製の板状部材により構成する。このため、Ｕ字型板１２は変形せず常に平面形状が維持される。

従って、薄型の半導体ウェハを収納する場合でも割れや欠け等の不具合が発生することなく、安全に収納することができる。

一方、バネ部材１４は、図４に示されるように、板状部１４ａの長さ方向の一端に円弧状バネ部１４ｂが、他方の端部にクランパ部１４ｃを具備している。

円弧状バネ部１４ｂは下側に位置するＵ字型板１２上に固定され、板状部１４ａは当該Ｕ字型板１２上に載置される半導体ウェハ１上に延び、そしてクランパ部１４ｃは上側に位置するＵ字型板１２の下面に固定されている。

当該バネ部材１４は、非帯電処理がなされた厚さ０．２ｍｍ程の樹脂性バネ、或いは金属板バネにより構成される。かかるバネ部材１４は、外部押圧力の無い時即ち非圧縮時には、上下に位置して対向するＵ字型板１２間を分離して、半導体ウェハ１の受容・取り出しを可能とする。

即ち、図３に示される状態において、ケース上板１５ａとケース下板１５ｂとの間に位置する複数のＵ字型板１２は、バネ部材１４により相互に離間され、当該Ｕ字型板１２相互の間に隙間が形成される。かかる状態において、ウェハ搬送アーム（図示せず）により支持された半導体ウェハ１が、半導体ウェハの挿抜用開口部Ｓより挿入され、図４に示す如くＵ字型板１２上に、その裏面を下にして支持される。

当該収納ケース１０Ａに必要とされる半導体ウェハ１が収納された後、ケース上板１５ａとケース下板１５ｂとの間にその表面に垂直の方向に外部押圧が印加され、圧縮される。

半導体ウェハ１が収容され、外部押圧が印加された際のＵ字型板１２、バネ部材１４及び半導体ウェハ１の状態を図６、図７に示す。

図６は、前記図３に示した収納ケース１０Ａの収縮時の状態の外観を示し、また図7は、当該収納ケース１０Ａの収縮状態を断面図をもって示す。

即ち、かかる圧縮の際には、円弧状バネ部１４ｂの弾性変形と共に、板状部１４ｂ並びにクランパ部１４ｃが半導体ウェハ１上に傾斜・移動し、当該クランパ部１４ｃは、半導体ウェハ１のエッジ（外周端部）から所定の距離Ｗ（例えば約1ｍｍ）の箇所において当該半導体ウェハ１表面に接し、当該半導体ウェハ１を下側に位置するＵ字型板１２側に押圧して弾性保持する。

この時、対向する（図面上左右）クランパ部１４ｃ間の間隔（図７の矢印Ａで示す）は、６インチウェハ用収納ケースの場合は例えば１５０ｍｍ、８インチウェハ用収納ケースの場合は例えば１９６ｍｍ、１２インチウェハ用収納ケースの場合は例えば２９８ｍｍとされる。

図３、図４に示すように、本実施形態の収納ケース１０Ａの側壁部は、複数のＵ字型板１２と複数のバネ部材１４とを一定の間隔おきに積み上げて配設することにより構成されている。

半導体ウェハ１を収納する際に、ケース上板１５ａとケース下板１５ｂとの間に位置する複数のＵ字型板１２の間はバネ部材１４により相互に拡張され、また剛性を有するＵ字型板１２は変形せず、常に平面形状が維持されるので、薄型の半導体ウェハを収納する場合でも割れ或いは欠け等の不具合が発生することなく、安全に収納することができる。

図８は、図３に示す収納ケース１０Ａを収縮させ、固定する状態を示す。

収納ケース１０Ａを収縮させた後、ケース上板１５ａとケース下板１５ｂとの間に橋絡状にクリップ１８を配置して固定する。クリップ１８をケース上板１５ａ、ケース下板１５ｂに配設されているケース伸縮固定用穴部１７に嵌合することにより、ケース上板１５ａとケース下板１５ｂとの間の拡張を防止する。クリップ１９は樹脂又は金属から形成され得る。

この様に半導体ウェハ１が収容され、収縮状態とされた収納ケース１０は、輸送時には密閉ケースに収容されて搬送される。

図９Ａは、図８に示す収縮状態にある収納ケース１０Ａを、密閉ケース１９ａに収容した状態を示す。図９Ｂは、密閉ケース蓋１９ｂにより封止した状態を示す。

即ち、収納ケース１０Ａをクリーンルーム外に持ち出す際には、当該収納ケース１０Ａを密閉ケース１９ａに収容し、密閉ケース蓋１９ｂにより封じて輸送する（図９Ｂ）。

かかる実施形態における収納ケース１０Ａを、半導体ウェハ１に対する処理装置において、適用する状態を図１０乃至図１２を用いて説明する。

図１０は、収納ケース１０Ａを、装置２４において適用する状態を示す。

装置２４は、半導体ウェハ１に対してエッチング処理或いは気相成長処理などの処理を行う処理装置（図示せず）において、収納ケース１０Ａに収容されている被処理半導体ウェハを収納ケース１０Ａから取り出す或いは当該収納ケース１０Ａに収納するための搬送ロボット等を備えたウェハ搬送部である。

まず、図８に示したように収縮固定されている収納ケース１０Ａを、装置２４のケース固定台２１上に置き、次いで、図１１Ａ、図１１Ｂに示されるように、当該収納ケース１０Ａをスライドさせ、ケース下板１５ｂに設けられた装置固定用穴部１３をケース固定台２１に配設されたケース固定用フック２２に係止する。尚、図１１Ａ、図１１Ｂにあっては、ケース伸長固定具２３の図示を省略している。

次いで、クリップ１８を収納ケース１０Ａから外す。この結果、収納ケース１０Ａは伸長する。しかる後、図１２に示されるように、一端がケース固定台２１に支持されたケース伸長固定具２３を、収納ケース１０Ａ上部のケース上板１５ａに在るケース伸縮固定用穴部１７に嵌め込み、ケース固定台２１上に収納ケース１０Ａを伸長状態で固定する。

この後、ロボット等の自動搬送機により、当該収納ケース１０Ａからの半導体ウェハ１の搬出、或いは処理後の半導体ウェハ１の当該収納ケース１０Ａへの搬入が行われる（図示せず）。

次に、本発明の第２の実施形態に係る収納ケース１０Ｂについて図１３乃至図１５を用いて説明する。

図１３Ａは、第２の実施形態に係る収納ケース１０Ｂの伸長時の状態を示し、図１３Ｂは、当該第２の実施形態に係る収納ケース１０Ｂの収縮時の状態を示す。

また、図１４Ａは、収納ケース１０Ａの伸長状態を示す断面図であり、図１４Ｂは、当該収納ケース１０Ｂの収縮状態を示す断面図である。

また、図１５Ａは、本実施形態に係るＵ字型板の構成を示し、図１５Ｂは、本実施形態に係るＵ字型板の他の構成例を示す。

本実施形態における収納ケース１０Ｂにあっては、弾性部材として前記第１の実施形態におけるバネ部材１４の代わりに円筒状チューブ２５を用いている。

即ち、図１４に示されるように、半導体ウェハの支持部材であるＵ字型板１２複数枚は、そのＵ字部外周に沿って配設された複数個の円筒状チューブ２５により相互に結合・支持され、非圧縮時、Ｕ字型板１２は相互に５ｍｍ程の間隔とされる。

円筒状チューブ２５の配置数により、Ｕ字型板１２の直状部並びに湾曲部が、ほぼ閉塞状態となるよう支持されることも可である。また、当該円筒状チューブ２５は、連続した一つのチューブから構成されても良い。

当該円筒状チューブ２５は、ゴム等の伸縮材料を用いた弾性体をもって形成される。

また、当該Ｕ字型板１２の内周部下面には、クランパ２６が配設されている。当該クランパ２６は、ウレタン或いはシリコンゴム等弾性を有する材料により形成され、Ｕ字型板１２には接着・固定される。

当該クランパ２６は、図１５Ａに示すように、Ｕ字型板１２に複数個点状（２６ａ）に配置してもよく、また図１５Ｂに示すように、Ｕ字型板１２の形状に沿って連続して配置（２６ｂ）しても良い。

円筒状チューブ２５は、外部押圧力の無い時即ち非圧縮時には、上下に位置して対向するＵ字型板１２間を大きく分離して、半導体ウェハ１の受容・取り出しを可能とする。

即ち、図１４Ａに示される状態において、複数のＵ字型板１２は円筒状チューブ２５により拡張され、当該Ｕ字型板１２相互の間に隙間が形成される。ウェハ搬送アーム（図示せず）により支持された半導体ウェハ１が挿入され、図に示す如くＵ字型板１２上に、その裏面を下にして支持される。

前記実施形態と同様に、ケース上板１５ａ、ケース下板１５ｂに対して上下方向より外力を加え、収納ケース１０を収縮させると、図１４Ｂに示される如く、クランパ２６が半導体ウェハ１の表面(パターン形成面)に押し当てられ、半導体ウェハ１は当該クランパ２６とＵ字型板１２との間に挟持・固定される。

この時、対向する（図面上左右）クランパ部２６間の間隔（図１４Ｂの矢印Ａで示す）は、前記実施態様と同様の寸法とされる。

尚、本実施形態における収納ケース１０Ｂの輸送法、ならびに処理装置における適用法は、前記第１の実施形態と同様の方法を採ることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る収納ケース１０Ｃについて図１６乃至図１７を用いて説明する。

図１６Ａは、当該第３の実施形態に係る収納ケース１０Ｃの伸長時の構成を示し、図１６Ｂは、当該第３の実施形態に係る収納ケース１０Ｃの収縮時の構成を示す。

図１７Ａは、図１６Ａの収納ケース１０Ｃの伸長状態を示す断面図、図１７Ｂは、図１６Ｂの収納ケース１０Ｃの収縮状態を示す断面図である。

本実施形態における収納ケース１０Ｃにあっては、弾性部材として前記第１の実施形態におけるバネ部材１４の代わりに、板状ゴム部材２７を用いている。

即ち、図１６Ａに示されるように、半導体ウェハの支持部材であるＵ字型板１２複数枚は、そのＵ字部外周部に沿って配設された板状ゴム部材２７により相互に結合・支持され、非圧縮時、Ｕ字型板１２は相互に５ｍｍ程の間隔とされる。

板状ゴム部材２７の配置数により、Ｕ字型板１２の直状部並びに湾曲部が、ほぼ閉塞状態となるよう支持されることも可能である。また、当該板状ゴム部材２７は、連続した一つの板状部材から構成されても良い。

一方、当該Ｕ字型板１２の内周部下面には、クランパ２６が配設されている。当該クランパ２６は、前記実施態様と同様、ウレタン或いはシリコンゴム等弾性を有する材料により形成され、Ｕ字型板１２には接着・固定される。

当該クランパ２６は、前記実施態様に係る図１５Ａに示したように、Ｕ字型板１２に複数個点状に配置してもよく、また図１５Ｂに示したように、Ｕ字型板１２の形状に沿って連続して配置しても良い。

薄板状ゴム部材２７は、外部押圧力の無い時即ち非圧縮時には、上下に位置して対向するＵ字型板１２間を分離して、半導体ウェハ１の受容・取り出しを可能とする。

即ち、図１７Ａに示される状態において、複数のＵ字型板１２相互間は板状ゴム部材２７により拡張され、当該Ｕ字型板１２相互の間に隙間が形成される。ウェハ搬送アーム（図示せず）により支持された半導体ウェハ１が挿入され、図に示す如くＵ字型板１２上に、その裏面を下にして支持される。

ケース上板１５ａ、ケース下板１５ｂに対して上下方向より外力を加え、収納ケース１０を収縮させると、図１７Ｂに示される如く、クランパ２６が半導体ウェハ１の表面(パターン形成面)に押し当てられ、半導体ウェハ１はＵ字型板１２との間に挟持・固定される。

この時、対向する（図面上左右）クランパ部２６間の間隔（図１７Ｂの矢印Ａで示す）は、前記実施態様と同様の寸法とされる。

また、本実施形態の収納ケース１０Ｃも、かかる構成により圧縮の際半導体ウェハ１への割れ或いは欠けを招来することがなく、より高い圧縮率をもって圧縮を可能とする。

このため、本実施形態の収納ケース１０Ｃも、図１Ｃに示した従来の収納ケースと比較して、高さをより減じることができ、収納スペースを削減することができる。

尚、本実施形態における収納ケース１０Ｃの輸送法、ならびに処理装置における適用法は、前記第１の実施形態と同様の方法を採ることができる。

本発明の第４の実施形態に係る収納ケース１０Ｄについて図１８乃至図２０を用いて説明する。

図１８Ａは、当該第４の実施形態に係る収納ケース１０Ｄの伸長時の構成を示し、図１８Ｂは、当該第４の実施形態に係る収納ケース１０Ｄの収縮時の構成を示す。

図１９Ａは、図１８Ａの収納ケース１０Ｄの伸長状態を示す断面図であり、図１９Ｂは、図１８Ｂの収納ケース１０Ｄの収縮状態を示す断面図である。

また、図２０Ａは、当該第４の実施形態にかかるバネ部材の開いた状態を示し、図２０Ｂは、第４の実施形態にかかるバネ部材の閉じた状態を示す。

本実施形態における収納ケース１０Ｄにあっては、弾性部材として、前記第１の実施形態におけるバネ部材１４の代わりにＶ字状バネ部材２８を用いている。

即ち、図１９に示されるように、半導体ウェハの支持部材であるＵ字型板１２複数枚は、そのＵ字部外周部に沿って配設されたＶ字状バネ部材２８により相互に結合・支持され、非圧縮時、Ｕ字型板１２は相互に５ｍｍ程の間隔とされる。

Ｖ字状バネ部材２８の配置数により、Ｕ字型板１２の直状部並びに湾曲部が、ほぼ閉塞状態となるよう支持されることも可である。

当該Ｖ字状バネ部材２８は、例えば厚さ０．１〜０．３ｍｍ程のＳＵＳ３０４ＣＳＰなどから構成される。

一方、当該Ｕ字型板１２の内周部下面には、クランパ２６が配設されている。当該クランパ２６は、前記実施態様と同様、ウレタン或いはシリコンゴム等弾性を有する材料により形成され、Ｕ字型板１２には接着・固定される。

当該クランパ２６は、前記実施態様に係る図１５Ａに示したように、Ｕ字型板１２に複数個点状に配置してもよく、また図１５Ｂに示したように、Ｕ字型板１２の形状に沿って連続して配置しても良い。

Ｖ字状バネ部材２８は、外部押圧力の無い時即ち非圧縮時には、上下に位置して対向するＵ字型板１２間を分離して、半導体ウェハ１の受容・取り出しを可能とする。

即ち、図１９Ａに示される状態において、複数のＵ字型板１２相互の間はＶ字状バネ部材２８により拡張され、当該Ｕ字型板１２間に隙間が形成される。ウェハ搬送アーム（図示せず）により支持された半導体ウェハ１が挿入され、図に示す如くＵ字型板１２上に、その裏面を下にして支持される。

ケース上板１５ａ、ケース下板１５ｂに対して上下方向より外力を加え、収納ケース１０を収縮させると、図１９Ｂに示される如く、クランパ２６が半導体ウェハ１の表面(パターン形成面)に押し当てられ、半導体ウェハ１はＵ字型板１２との間に挟持・固定される。

この時、対向する（図面上左右）クランパ部２６間の間隔（図１９Ｂの矢印Ａで示す）は、前記実施態様と同様の寸法とされる。

尚、本実施形態における収納ケース１０Ｄの輸送法、ならびに処理装置における適用法は、前記第１の実施形態と同様の方法を採ることができる。

また、バネ部材２８は、図２０Ａに示すように、通常状態においては開いた状態のバネにより構成しても良く、或いは、図２０Ｂに示すように、通常状態においては閉じた状態のバネにより構成しても良い。

通常状態においては開いた状態のバネを適用することにより、圧縮して閉じる際の圧力・速度を調整することができ、半導体ウェハに対する衝撃の印加を防止する事ができ、もって当該半導体ウェハの割れを防止することができる。一方、通常状態においては閉じた状態のバネを適用することにより、常時半導体ウェハを保持することが可能であるため、搬送時などにおいて当該半導体ウェハの落下を防止することができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る収納ケース１０Ｅについて図２１Ａ乃至図２３Ｂを用いて説明する。

図２１Ａは、当該第５の実施形態に係る収納ケース１０Ｅの伸長時の前面側の構成を示し、図２１Ｂは、図２１Ａの収納ケース１０Ｅの伸長時の背面側の構成を示す。また、図２１Ｃは、図２１Ａに示す収納ケース１０Ｅの収縮時の前面側の構成を示す。

また、図２２Ａは、当該第５の実施形態に係るクランパの構成例を示し、図２２Ｂは、第５の実施形態に係るクランパの他の構成例を示す。

図２３Ａは、当該第５の実施形態における収納ケース１０Ｅの伸長状態を示す断面図であり、図２３Ｂは、収納ケース１０Ｅの収縮状態を示す断面図である。

即ち、本実施形態における収納ケース１０Ｅにあっては、前記実施形態と異なり、半導体ウェハの支持部材としてＵ字型板を適用していない。

本実施形態にあっては、図２１Ａ−図２１Ｃに示されるように、連続する「く」の字状バネ部材２９を適用し、Ｕ字型板に相当する半導体ウェハ１の支持部とバネ部材とを一体に形成している。即ち、図１に示した従来技術と同様に、蛇腹型を成している。

図２１Ａに示されるように、当該連続する「く」の字状バネ部材２９は、外部押圧力の無い時即ち非圧縮時には相互に５ｍｍ程の間隔をもって伸長される。

当該「く」の字状バネ部材２９は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどの合成樹脂材料から形成される。

一方、当該「く」の字状バネ部材２９の内部（内側）屈曲部の上下面には、それぞれクランパ２６が配設されている。

当該クランパ２６は、前記実施態様と同様、ウレタン或いはシリコンゴム等弾性を有する材料により形成され、「く」の字状バネ部材２９に接着・固定される。

当該クランパ２６は、図２２Ａに示すように、複数個連続して並ぶ点（ドット）状に配設（２６ａａ）しても良く、また図２２Ｂに示すように、連続して一体に配設（２６ｂｂ）しても良い。

前記「く」の字状バネ部材２９は、外部押圧力の無い時即ち非圧縮時には、上下に伸長して大きな空間を形成し、半導体ウェハ１の受容・取り出しを可能とする。

即ち、図２３Ａに示される状態において、「く」の字状バネ部材２９の屈曲部相互間はＶ字状に拡張され、隙間が形成される。ウェハ搬送アーム（図示せず）により支持された半導体ウェハ１が挿入され、図に示す如く「く」の字状バネ部材２９の屈曲部上に、その裏面を下にして支持される。

ケース上板１５ａ、ケース下板１５ｂ（図示せず）に対して上下方向より外力を加え、収納ケース１０Ｅを収縮させると、図２３Ｂに示される如く、クランパ２６が半導体ウェハ１の表面(パターン形成面)及び裏面に押し当てられ、半導体ウェハ１は「く」の字状バネ部材２９の屈曲部間に挟持・固定される。

このとき、半導体ウェハ１の上側に位置するクランパ２６は、半導体ウェハ１の外周端部から約１ｍｍ以上内側の箇所に対して線接触或いは点接触状態にて接触し、「く」の字状バネ部材２９及びクランパ２６が半導体ウェハ１の周縁部エッジに接触することはない。

従って、薄型化された半導体ウェハ１を収納ケース１０Ｅに挿入した場合であっても、そのウェハのエッジは上下のクランパ２６により支持・固定され、当該ウェハのエッジに割れ、欠けを生じない。

尚、本実施形態における収納ケース１０Ｅの輸送法、ならびに処理装置における適用法は、前記第１の実施形態と同様の方法を採ることができる。

以上説明したように、本発明の第１乃至第４の実施形態の収納ケース１０Ａ乃至１０Ｄにあっては、複数の平面状部材（Ｕ字型板１２）と弾性部材（バネ部材１４）とを所定の間隔をもって積層して配設することにより構成されている。

かかる構成によれば、半導体ウェハ１を収納する際に、剛性を有するＵ字型板１２は変形せず、常に平面形状が維持されるので、薄型の半導体ウェハを収納する場合でも、当該半導体ウェハに割れやカケ等の不具合が発生することなく、安全に収納することができる。

また、半導体ウェハ１の寸法と比べてＵ字型板１２の寸法を大きく設定し、半導体ウェハ１の形状に沿うようにＵ字型板１２の背面側の形状を半円形の形状とすることにより、従来の収納ケースと比較して収納スペースを削減することができる。

また、本発明の第５の実施形態の収納ケースにあっては、「く」の字状バネ部材２９を適用して、半導体ウェハの支持部とバネ部材とを兼用することにより、より簡単な構成をもって蛇腹型収納ケースを構成することができる。

そして、当該蛇腹型収納ケースにあっては、被収容半導体ウェハのエッジ部を、弾性を有するクランパにより点接触或いは線接触状態にて支持するため、当該半導体ウェハが薄化されたものであっても割れ或いは欠けなどを招来しない。

Claims (6)

1. 相互に所定の間隔を有するように弾性支持された複数の収納部に半導体ウェハを収容する半導体ウェハ収納ケースであって、
   各半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持する複数の支持部材と、
   前記支持部材相互間を弾性的に支持し、且つ弾性変形することにより各半導体ウェハの第２の主面に接して当該半導体ウェハを前記支持部材に押圧する弾性部材とを備え、前記弾性部材が、各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持するクランパを有することを特徴とする半導体ウェハ収納ケース。
2. 前記第１の主面は当該半導体ウェハの裏面であり、前記第２の主面は回路パターンが形成された当該半導体ウェハの表面であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ収納ケース。
3. 前記支持部材は、樹脂又は金属製の平面状部材であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ収納ケース。
4. 相互に所定の間隔を有するように弾性支持された複数の収納部に半導体ウェハを収容する半導体ウェハ収納ケースであって、
   各半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持する複数の支持部材と、
   前記支持部材相互間を弾性的に支持し、且つ弾性変形することにより各半導体ウェハの第２の主面に接して当該半導体ウェハを前記支持部材に押圧する弾性部材とを備え、
   前記支持部材が、各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持するクランパを有することを特徴とする半導体ウェハ収納ケース。
5. 前記支持部材は、非帯電処理がなされた樹脂又は金属製のＵ字型板であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ収納ケース。
6. 半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持する複数の支持部材と、前記支持部材相互間を弾性的に支持し、且つ弾性変形することにより前記半導体ウェハの第２の主面に接して当該半導体ウェハを前記支持部材に押圧する弾性部材とを備え、前記弾性部材が、各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持するクランパを有する半導体ウェハ収納ケースを用いた半導体ウェハ収納方法であって、
   前記半導体ウェハ収納ケースの伸長状態において、複数の半導体ウェハを前記複数の支持部材相互間に挿入する段階と、
   前記半導体ウェハ収納ケースの収縮状態において、前記支持部材が各半導体ウェハの第１の主面の外周端部近傍の領域に接して当該半導体ウェハを支持すると共に、前記弾性部材が弾性変形することにより各半導体ウェハを前記支持部材上に押圧して、前記弾性部材の前記クランパが各半導体ウェハの外周端部から所定の距離の箇所において当該半導体ウェハを保持する段階と
   を有することを特徴とする半導体ウェハ収納方法。

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