JPH0715936B2

JPH0715936B2 - ウェハ用キャリヤ

Info

Publication number: JPH0715936B2
Application number: JP62128160A
Authority: JP
Inventors: 正之佐藤; 浩一杉本; 貞夫下社; 武正岩崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPS63293849A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体ウェハのキャリヤに係り、特にウェハに
異物が付着するのを防止し、内部の洗浄にも好適なウェ
ハ用キャリヤに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の半導体ウェハ等の収納ケースには、実開昭61−11
9346号や特開昭61−93073号公報に開示されているもの
がある。前者は、１枚のウェハを収容可能な個装ケース
は蓋とケース本体とから成り、ウェハをケース内に収容
し蓋を閉じた際には、ウェハを上下両方向から支持する
ように弾性支持体が設けられており、ケースを搬送する
間にケース内でウェハが振動に起因する微小の損傷も生
じないように防止するものである。また後者は、ケース
本体と上蓋と保持レバーとから成り、保持レバーは互い
に離反した位置にあり、上蓋に摺動可能に係合してい
る。ケース本体上にマスクやウェハのような薄板片を置
き、上蓋を被せ保持レバーを指または機械的手段により
操作し、互いに接近させると薄板片を挾持し上蓋ごと薄
板片を移動することができる。またケース本体に上蓋を
被せたままで移動が可能であり、汚染を嫌う薄板片を直
接指触することなしに取り扱うことができる。また保持
レバーにより薄板片を挾持して移動するため、移動中の
振動による微小損傷を防止する構成を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、収納ケースの洗浄性や無塵化に対して
は配慮がされていなかった。実開昭61−119346号考案で
は、ケース本体の一方の側のみが開口部を有する構造で
あるため洗浄後、洗浄液の排出性の点で問題があり、異
物がケース本体や蓋の内部に残留する。このようなケー
スにウェハを収容し蓋をすると、ウェハは異物によって
汚染されることがある。また特開昭61−93073号発明で
は、保持レバーが摺動するため、摺動部から摩耗粉など
の異物が脱落し、これが摺動部下の位置に収容されたウ
ェハの表面に付着するという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決し、ウェハ収納ケース内部
における機械的発塵を発生させることなくウェハの保持
が可能で、しかも収納ケースの洗浄性を向上したウェハ
用キャリヤケースを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、キャリヤをキャリヤ本体、上蓋、下蓋に
分割可能のように構成し、キャリヤ本体の両側に開口部
を設け、この両開口部に嵌着して密閉可能な上蓋と下蓋
を設け、少なくともその一方にウェハを自己保持する保
持部を設けることによって達成される。

〔作用〕

キャリヤ本体に対して上蓋、下蓋は着脱自在となってお
り、これらを取付けるとキャリヤ内部は密閉され、キャ
リヤ内部に対しては周囲環境に存在する微粒の異物は侵
入せず、従ってキャリヤ内部にあるウェハを汚染される
ことはない。またキャリヤの洗浄に当っては、キャリヤ
本体、上蓋、下蓋がそれぞれに分割が可能であるので、
洗浄液の排出性が良く、洗浄後にキャリヤ本体、上蓋、
下蓋の内面に異物が残留する恐れはない。また上蓋、下
蓋の少なくとも一方にウェハ自己保持部を設けたことに
より、蓋を装着したまま、キャリヤを移送する間に振動
による影響でウェハに損傷を与えることはない。またキ
ャリヤ内のウェハを取り出す際、ウェハを保持している
蓋ごと取り出すことにより、ウェハを移し換える必要が
ないから、ウェハ損傷の機会がなくなり安全な移送が可
能である。

〔実施例〕

以下本発明に係るウェハ用キャリヤの一実施例を図面に
よって説明する。

第１図はキャリヤ本体１、上蓋２、下蓋３から成るキャ
リヤの分解斜視図であって、上蓋２に設けた保持部４に
はウェハ５が収容されている。第２図はキャリヤ本体１
に対して上蓋２、下蓋３を閉じ内部にウェハ５を密閉し
て収容した本発明のキャリヤの正面図を示している。第
１図において、キャリヤ本体１は両端に開口部6a、6bを
有し上蓋２の端部８及び下蓋の端部10とにそれぞれ嵌合
して密着し内部が密封されるように構成されている。ま
た開口部6a、6bの左右縁端には突起部7a、7b、7c、7dが
設けられ、上蓋２、下蓋３の左右縁端にも同様な突起部
9a、9b、11a、11bが設けられている。12a、12b、12c、1
2dはクリップであって弾性材で構成され、第２図に示す
キャリヤ本体１、上蓋２、下蓋３の結合状態において、
開口端13a、13b、13c、13dを結合部分に嵌装させて固定
することにより密封が完全に保持されるように構成され
ている。上記クリップ12a、12b、12c、12dは選択的に装
着し、上蓋２、下蓋３の選択的着脱が可能である。

次に保持部４に関する実施例について詳細を説明する。

＜第１実施例＞第２図はブルドン管の原理を応用した保持部４の実施例
の構造を示し、上蓋２の端部８側から中空部材20a、20b
が張り出しておりその先端部21a、21bに、弧状に成形さ
れ楕円断面を有する管22a、22bがその長手の中央部を支
持され連結されている。管22a、22bは第２図に示すよう
に両端部24a、24b及び24c、24dが閉塞され、上記中央部
にある管口26a、26bで前記中空部材20a、20bの導入路27
と通ずるように構成された薄肉管状体である。この管22
a、22bは各両端に爪24a、24b、24c、24dがありウェハ４
を把持するＵ溝25を備えている。さらに上蓋２に設けた
空気口28は導入路27につながっている。これにより空気
口28から導入路27、管口26a、26bを経て管路29a、29bに
至る流路を形成している。この構成において、空気口28
から圧縮空気を上蓋２内に供給すると上記の流路に従っ
て流入する。ブルドン管の原理により、管22a、22bは内
部に供給された空気圧の上昇に伴い、楕円形の固有断面
は円形に近づくように弾性変形し、その結果として管22
a、22bの曲率半径は大きくなり自由端23a〜23dは外側に
拡がる方向に変形し、これに伴って爪23a〜23dも外方に
変位する。またこの状態から管22a、22bへの供給空気圧
を減じていくと、管22a、22bの曲率半径は小さくなり自
由端23a〜23dは内側に変形し、これに伴って爪23a〜23d
も内方に変位する。従って大気圧下でウェハ５を把持す
ることが可能のように爪23a〜23dの初期位置を設定して
おけば、大気圧より高い空気圧を供給することにより、
爪23a〜23dはウェハ５の把持を解除することが可能とな
り、保持部４は自己保持能力を備えることができる。

＜第２実施例＞第３〜４図は保持部４の第２実施例を示す。第４図に示
す構造の剛体から成る角柱ヒンジａは端部a₁、a₂と胴部
a₄からなり、胴部a₄は両側の切欠きa₃によってくびれた
形状を有している。端部a₁を固定し、胴部a₄の中心を通
り切欠きa₃の側面に平行な軸Ａに直交するＢ軸の方向に
力が作用すると、胴部a₄は容易に撓み端部a₂は軸Ａのま
わりに回動する。第３図に示す保持部４はこの角柱ヒン
ジａを構成要素としたものである。第３図において、上
蓋２は突起部9a、9bを有し端部８側には保持部４が設け
られている。図はウェハ５を保持した状態を示してい
る。端部８から張り出した固定部材31は切欠部34a、34b
により入力部材38a、38bと連結しており、入力部材38
a、38bはそれぞれ切欠部36a、36bにより中間部材39a、3
9bと連結し、さらに切欠部37a、37bによりそれぞれ出力
部材40a、40bと連結している。

33a、33bは積層形の圧電アクチュエータであって、その
両端面は固定部材31の突出部32と入力部材38a、38bと係
接している。圧電アクチュエータ33a、33bを駆動するこ
とにより固定部材31に連結されている入力部材38a、38b
が回動する。なお圧電アクチュエータ33a、33bは上蓋２
に設けた電気接点42、43に電気的に接続されており、こ
の電気接点42、43に電圧を印加することにより駆動され
長さの方向に伸縮する。出力部材40a、40bにはウェハ５
と係合可能な爪41a、41bが形成されている。このような
構成において、入力部材38a、38bを駆動する圧電アクチ
ュエータ33a、33bが伸長する方向に作動すると、入力部
材38a、38bはそれぞれ切欠部34a、34bのまわりに外側に
向けて回動し、これに従い中間部材39a、39b及び両側の
切欠部36a、36bと37a、37bを介して出力部40a、40bが切
欠部35a、35bのまわりに外側に回動する。これによりウ
ェハ５は爪41a、41bの保持から解除される。逆に圧電ア
クチュエータ33a、33bが収縮する方向に作動すると、出
力部材40a、40bは内側に回動しウェハ５の保持が可能と
なる。ここで圧電アクチュエータ33a、33bが作動しない
状態すなわち電気接点42、43間に電圧を印加しない状態
で、爪41a、41bがウェハ５を保持可能のように初期設定
しておけば、作動電圧を印加することなく保持部４によ
り自己保持されたウェハ５の移送が可能であり、保持部
４からウェハ５を取り外すときにのみ電気接点42、43間
に所定の電圧を印加すれば良い。

＜第３実施例＞第５図は本発明の第３実施例を示す上蓋２及び保持部４
の斜視図、第６図は第５図の一部を断面で示す平面図で
あって、上蓋２は突起部9a、9bを有し、端部８側には保
持部４が設けられている。保持部４は端部８から突出し
た部材50の自由端側にフォーク状に２つの突出部51a、5
1bが設けられている。突出部51a、51bは部材50側に円弧
状の端面52が形成されており、さらに上面側に開口部53
a、53bを有する。この開口部53a、53bは突出部51a、51b
及び部材50に形成した導入路54に接続されている。55は
蓋２に形成した穴であり導入路54に通じている。穴55の
中には圧縮ばね56と、これによって付勢されたボール57
とが収容され、キャップ58により飛び出ないように封入
されている。キャップ58の中心に穴59が設けられてい
る。上記構成において、ウェハ５を突出部51a、51b上に
載置し外周の一部を端面52と接合させることにより、ウ
ェハ５は保持部４に対して所定に位置決めされる。穴59
内に挿入可能なノズルを介し、別に設けた真空ポンプを
用いて導入路54内を大気圧以下に減圧することにより、
ウェハ５は開口部53a、53bで吸引され突出部51a、51bと
密着して保持される。次いで前記ノズルを穴59から引き
抜けば、ボール57はキャップ58に密着し導入路54内の減
圧が維持されウェハ５は保持部４に自己保持される。ボ
ール57を圧縮ばね56の付勢力に抗して押し込むと導入路
54内は再び大気圧に復元しウェハ５は吸着保持から解除
される。

＜第４実施例＞第７図は第４実施例の上蓋２と保持部４の斜視図で、端
部８側から張り出した部材60の自由端にフォーク状の突
出部61a、61bを有し、ウェハ５の横ずれを防止し保持部
４に対するウェハ５の位置決めをする端面62が形成され
ている。この突出部61a、61bの面63a、63bには開口部64
a、64bが形成されている。65は導入路であり部材60及び
突出部61a、61b内部に形成され開口部64a、64bと接続し
ている。66は導入路65に通ずる穴である。この構成にお
いて、ウェハ５を突出部61a、61bの面63a、63b上に載置
することによりウェハ５は端面65により保持部４に対し
て定位置に位置決めされる。次いで穴66を介して真空ポ
ンプ等により導入路65内を減圧しウェハ５を開口部64
a、64bによって吸着する。ウェハ５の吸着解除は穴66を
開放し導入路66内を大気圧に戻せば良い。

＜第５実施例＞第８図は第５実施例を示す上蓋２及び保持部４の斜視図
である。保持部４は端部８から張り出した部材70の自由
端側にフォーク状の突出部71、72を有する。突出部71は
くびれた胴部73を有し、この胴部73を経て部材74につな
がっている。部材74に矢印Ｃに示す外力が負荷される
と、胴部73の平面に鉛直の軸Ｄに対してＣ方向に回動し
て弾性的撓みを生ずる。また部材74の内側に、段差を有
しウェハ５の外形に適合する円弧状の壁面76を形成する
突起部75が設けられている。他方の突起部72にもウェハ
５の外形に適合するような円弧状の壁面77と平面78とで
形成される段差が設けられており、突起部75の平面75a
と平面78とは同一平面内にあってウェハ５を載置するこ
とができる。この構成において、ウェハ５を載置し外形
を部材72の円弧状の壁面77に合わせ、部材74を矢印Ｃ方
向に変形させその弾性復元力により、ウェハ５を壁面76
で把持する。すなわちウェハ５は平面75a、78上に置か
れ、外周を壁面76及び77によって自己保持されるのであ
る。

第９図は上記実施例に適用可能なクリップの他の実施例
を示す。同図において１はキャリヤ本体と上蓋２とを結
合させた状態の部分断面図で、90はキャリヤ本体１に設
けた突起部、93は上蓋２の一端に設けた止め部材で押え
片93aを矢印Ｅ方向に加圧し、のど部92を支点として回
動させると、爪93bと突起部90との係合が解除されて上
蓋２をキャリヤ本体１から取り外すことができる。下蓋
３とキャリヤ本体１との着脱についても同様に適用でき
る。しかも上蓋と下蓋の何れからでも選択的にウェハを
キャリヤから出し入れすることができるから、周辺装置
の条件に応じて順応性の高い授受作業ができる。

上記全実施例において、自己保持部は状況により上蓋、
下蓋の両方に設けることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明の実施によりキャリヤ本体の対向する両側に着脱
可能に設けた蓋により、両面に開口部が得られ、キャリ
ヤ本体内部の洗浄が容易となり、また洗浄後に異物が残
留する恐れがなくなった。またウェハを自己保持可能な
保持部を内部に保有しているため、ウェハの処理工程間
の取扱性が飛躍的に向上し、ウェハを収納したまま搬送
ができるから授受の際の振動による損傷防止と清浄度の
確保等に顕著な効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の斜視図、第２図は第１
図実施例におけるウェハ内部に収容した状態の正面断面
図、第３図は本発明の他の実施例の斜視図、第４図は第
３図構成要素の斜視図、第５図は本発明の他の実施例の
斜視図、第６図は第５図の一部断面を含む正面図、第７
図及び第８図は本発明のさらに他の実施例の斜視図、第
９図は本発明のクリップの他に実施例を示す部分図であ
る。１……キャリヤ本体、２……上蓋、３……下蓋、４……保持部、 12……クリップ、93……止め部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両側に開放端を有する本体と、前記両開放
端に着脱分離可能な蓋を備えるウェハ用キャリヤにおい
て、前記蓋の少なくとも一方にウェハの自己保持が可能
なウェハ保持部を具備していることを特徴とするウェハ
用キャリヤ。
【請求項２】前記ウェハ保持部は、上蓋若しくは下蓋か
ら張り出した１対の中空部材に連結する弧状に成形した
管状体を備え、この管状体内に圧縮流体を導入しその伸
縮によりウェハを自己保持することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のウェハ用キャリヤ。
【請求項３】前記ウェハ保持部は、上蓋若しくは下蓋か
ら張り出した１対の部材が外力により伸縮する弾性梁を
用いてウェハを自己保持することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のウェハ用キャリヤ。
【請求項４】前記外力による伸縮には、アクチュエータ
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
３項記載のウェハ用キャリヤ。
【請求項５】前記ウェハ保持部は、上蓋若しくは下蓋か
ら張り出した１対の中空部材の端部に開口部を備え、前
記中空部材内の減圧により、前記開口部でウェハを吸引
して自己保持することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のウェハ用キャリヤ。