JPH0719832B2 - ウェハキャリア - Google Patents

ウェハキャリア

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JPH0719832B2
JPH0719832B2 JP1505811A JP50581189A JPH0719832B2 JP H0719832 B2 JPH0719832 B2 JP H0719832B2 JP 1505811 A JP1505811 A JP 1505811A JP 50581189 A JP50581189 A JP 50581189A JP H0719832 B2 JPH0719832 B2 JP H0719832B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、集積回路のチップの製造の際に使用される、
シリコン・ウエハを入れて移動したり保管したりする、
シリコン・ウエハのためのモールド・プラスチック製の
ウエハ・バスケットあるいはウエハ・キャリアに関す
る。
ウエハの製造過程では、ウエハを次々に液体やガスに浸
したり、ウエハに液体やガスをスプレイする必要があ
る。いくつかのケミカル浴槽にはさまざまな腐蝕性のケ
ミカルが入っており、またあるものは非常に高温で、18
0゜の温度領域で使用される。ここでプロセスされるウ
エハは、直径が８インチの大きさである。典型的には、
25枚のそのようなウエハが一個のバスケットあるいはキ
ャリアに入れられる、すなわちキャリアはこれに十分な
容積を持つ必要がある。ウエハが全部つめられたそのよ
うなキャリアは、８−10ポンドの重さとなる。最近で
は、10インチの直径のウエハが使用され始めており、近
い将来にはこのサイズが一般的となるだろう。
したがって、シリコン・ウエハをプロセッシングの間保
持するために使用するウエハ・キャリアは、モールド製
プラスチックで製作され、それは、使用されるケミカル
の腐蝕効果に対して不活性で非常に抵抗性があるのが望
ましく、また、プロセッシングの期間に常に遭遇する高
い浴槽温度に対しても非常に抵抗性があるのが望まし
い。通常、キャリアに使用されるモールド製プラスチッ
クは、PFA Teflon（E.I.du Pont de Nemours Companyの
登録商標）、すなわち、パー・フルオロ・アルコキシを
含有したポリ・テトラ・フルオロ・エチレン樹脂であ
る。少し厳しくない環境でのウエハの保管や輸送のため
には、キャリアはポリ・プロピレンで製作される。
シリコン・ウエハは極度にデリケートで、もろく、しか
も千分の数インチの厚みしかないことを認識する必要が
ある。シリコン・ウエハは大変に高価で、ウエハが壊れ
ると大きな損害となる。工業規格によって決められた基
準の範囲内で動作する集積回路を製造するためには、ウ
エハへの微粒子やその他の不純物の混入もまた避けなけ
ればならない。したがって、シリコン・ウエハやキャリ
アを取り扱うのに、人手によるハンドリングから自動ハ
ンドリングへの移行が進んでいる。可能な場合には、ウ
エハ・キャリアも個々のシリコン・ウエハ自身もハンド
リングするのに、ロボット腕を使用する例が増えてい
る。
シリコン・ウエハおよびウエハ・キャリアの自動ハンド
リングのためには、ある特定のシリコン・ウエハが保持
されるキャリアの中での層は、少ないトレランスを維持
出来る必要がある。このことは、ウエハの破損を避ける
ために必要条件である。これらの大きなサイズで薄いシ
リコン・ウエハをハンドリングする際に、ウエハ・キャ
リアが180℃の温度にさらされた時には柔らかくなり曲
がることが知られているので、問題が生じる。また、押
し出しモールドの後の冷却期間に、ウエハ・キャリアの
曲がりが生じることも知られている。ウエハ・キャリア
のそのような曲がりや、ひずみや、ゆがみは、デリケー
トなウエハの端部に圧縮力を加えることになる。したが
って、モールド製のプラスチックで、ゆがみや曲がりに
強いウエハ・キャリアを提供することは、シリコン・ウ
エハをプロセッシングする過程で、ウエハを運んだり保
管したりするために、大変望まれるところである。
発明の概要 対面する直立した端壁があり、ウエハを出し入れするた
めの開口上部がある、モールド・プラスチック製で、曲
がりや歪みに強いウエハ・キャリア。キャリアの中でウ
エハを軸方向に配列するために内側に対面するリブがあ
り、一方の直立する端癖はＨ形状で、キャリアの中間の
高さ位置でそれを横切って伸びる水平方向の指標づけ用
棒があり、もう一方の端壁は一枚の中心パネルと、それ
ぞれが中心パネルに対して傾斜した角度に向いた二枚の
側面パネルから構成される。中心パネルは、直立した中
心線のある平板状の外側表面を持ち、二つの平板状内側
表面は中心線で互いに斜めに向いており、その結果、中
心パネルは、中心線付近では、その外側端部よりも薄く
なっている。横方向に外側に伸びる上部フランジが、そ
れぞれの側壁についている。それぞれのフランジには、
その端部に隣接して、少なくとも二つの曲げ防止用穴が
ついており、モールドでウエハ・キャリアが冷却される
時に、その元々の形状を保ち、したがってモールドでの
ウエハ・キャリアの曲がりを最少にする。
本発明の主な目的は、モールドの過程でその固形化のた
めに冷却される際に、曲がりがないように成型されて元
の形状を保つ、ウエハ・キャリアを提供することにあ
る。
本発明のもう一つの目的は、シリコン・ウエハのプロセ
ッシング段階で共通な極度の高温や腐食性の浴槽にさら
される時に曲がりやたわみに非常に抵抗力のあるウエハ
・キャリアを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、ウエハ・キャリアの安全な
自動プロセス・ハンドリングが容易に可能で、ウエハ・
キャリアの寸法が指定されたトレランスから最少のずれ
しかないために、その中のシリコン・ウエハを壊さず
に、ロボット腕あるいは機械腕でハンドリング出来るウ
エハ・キャリアを提供することにある。
図面の簡単な説明 第１図は、シリコン・ウエハの入った、本発明のウエハ
・キャリアの透視図、 第２図は、ウエハ・キャリアの上面図、 第３図は、ウエハ・キャリアの背面立面図、 第４図は、ウエハ・キャリアの側面立面図、 第５図は、ウエハ・キャリアの前面立面図、 第６図は、第２図の線６−６に沿ったウエハの断面図。
発明の詳細な説明 第１図から第６図には、シリコン・ウエハ５の入った本
発明のウエハ・キャリアが見え、一般的に参照番号10で
示されている。ウエハ・キャリア10は、前述したよう
に、プラスチックから適切な方法で、一体のものとし
て、押し出し成型により作られる。
ウエハ・キャリア10には、開口上部11と開口底部12があ
る。お互いに鏡像関係にある直立した側壁13があり、そ
れぞれは、側壁13を貫通する窓、切断部あるいは洗い用
スロット16のついた、内側にオフセットのある対面する
底壁部14があり、開口上部11および開口底部12と共に、
挿入、取り出し、リンスおよびウエハ・キャリア10を通
してウエハ５の上に液の流れをつくる、などの点で改善
をはかっている。ウエハ５は、対面して内側に伸びるリ
ブ18により規定の場所に納められ、リブは、それぞれの
ウエハ５の間隔が予め決められたように、ウエハ５をウ
エハ・キャリアの中で軸方向に並べるようになってい
る。
足パネル20は、基本的には互いに平行で、側壁13のオフ
セット部14に沿ってその下にくる。傾斜のついた底壁部
14の内側表面22はウエハ支持表面を形成する。この配置
により、ウエハの周辺端との接触が最小限となる。足パ
ネル20の底部表面24には、中央部に位置する位置決めノ
ッチ26があり、ウエハ・キャリア10を特定の機構で使用
するときに指標付けしたり配列したりすることを可能に
する。底部表面24は足パネル20の両端から位置決めノッ
チ26に向かって上方に狭くなるように傾斜がついてい
る。このデザインにより、足パネル20は四つの独立した
足として機能する。
それぞれの上部側壁13もまた横方向外側に伸びる上部フ
ランジ28をもつ。一方の側壁13の上部フランジ28には、
上方に突き出したピン30があり、もう一方の側壁13の上
部フランジ28には、モールドのピンを受け入れるスロッ
トあるいは穴31がある。ピン30と穴31の配置は、同じよ
うなサイズの他のウエハ・キャリア10から、ウエハ５を
一挙に移し変えすることを可能にする。上部フランジ28
の対応する終端部で離れた場所に位置して、曲がり防止
用穴32があり、それは適当な穴、ノッチあるいは窪み
で、液体プラスチックが固化し始めてウエハ・キャリア
が冷え始めるときに、モールドがこのウエハ・キャリア
10をつかめるようにしている。
ウエハ・キャリア10にはＨ−型をした端癖40があり、Ｈ
型をしたフランジ42が、機械の一部の中でウエハ・キャ
リア10に指標付けするために一般的に使用される水平方
向の指標付け棒44を支持する。端癖40と側壁13の接合部
にはロボットが取りあげるフランジ46があり、ウエハ・
キャリア10をロボットで取り扱うことを可能にしてい
る。
三つのパネルがある端壁50は、Ｈ−型をした端壁40に対
向しており、それは側面パネル52と中央パネル54より構
成される。中央パネル54には垂直方向に中央線56があ
り、その線に沿って端壁50の最も薄い部分がある。中央
パネル54には、また、平板状の外側表面58があり、その
外側端部59は側面パネル52に隣接している。中央パネル
54は、また、互いに傾斜した、そして中央線62に隣接し
た、第一の平板状内部表面60と、第二の平板状内部表面
62を持っている。端壁50は、また、ロボットで取り上げ
られるフランジ46と同様の、ロボットで取り上げられる
フランジ64を持っている。
本発明の主な目的が、モールド・プラスチック性で、曲
がりやたわみに抵抗性のあるウエハ・キャリアを提供す
ることにあるのを思い出せば、本発明の新しい特徴が個
々で良く理解されよう。
ウエハ・キャリア10を鋳型に入れて作るのに、融解した
プラスチックが完全にモールドの中に抽出された後に、
プラスチックは液体から固体に変化し始める。まず第一
に、融解したプラスチックは皮相を形成し、その時、ウ
エハ・キャリア10の内部は依然として融解状態である。
この化学的な変化がモールドされたキャリアに応力を生
じることが知られている。ウエハ・キャリアのある特定
の部分が厚いと、その場所には、より長くかかる準備お
よび冷却時間のために、より大きな内部応力が生じる。
その結果、ウエハ・キャリア10がそのモールドの中で固
化し始めると、液体状態から固体状態への化学変化のた
めに生じる応力は、ウエハ・キャリア10が冷却されモー
ルドの中で固化すると、上部側壁13と端壁40および50が
モールドの内部表面から引き剥がされ始めるような形
で、応力が生じる。
もし、モールドが、上部フランジ28の領域に、曲がり防
止用の穴32にはまりこむピンのような突き出た部品があ
る時には、ウエハ・キャリア10が融解状態から固体状態
に変化する際に、モールドは、ウエハ・キャリア10を効
果的に元の状態に保ち、したがって、曲がりの可能性を
最小限にし、その結果、ウエハ・キャリア10は最初にモ
ールドされた特定の状態に留まることが出来る。
過去においては、一般的に、ウエハ・キャリアは、一様
な壁の厚みを持つようにモールドされてきた。しかしな
がら、厚い壁は、プラスチックが融解状態から固体状態
へ変化するのに長い冷却時間が必要となるので、より大
きな内部応力が生じる。そのようなキャリアは変形やた
わみや曲がりを受けやすい。その結果、端壁50の壁面を
薄くすることは内部応力を最小にするが、一方、薄くす
ると、ウエハ・キャリアが高温の化学物質槽に入れられ
た時に、曲がったりたわんだりしやすくなる。三つのパ
ネルを持つ端壁50は、中心線56の方に向かって薄くなる
ような変化する厚みを持っている。さらに加えて、端壁
50は、側面パネル52および中央パネル54に対応して、四
つの内部平板状表面53、53および60、62を持っている。
三つのパネルを持つ端壁50に対応するこの角だけでも、
ウエハ・キャリア10に強固さを加え、曲がりやたわみに
対する抵抗性を増す。
本発明は、その精神や基本的な本質から離れない範囲
で、他の形式で、実施することも可能である。したがっ
て、図示された実施例は、すべての点で例示的なものと
考えるべきで、限定的なものではなく、照合すべきは、
本発明の範囲を示す前の記述ではなくて、むしろ、添付
された特許請求項である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ウエハを出し入れするための開口上部（1
    1）と、開口底部（12）と、一対の対抗して垂直に立っ
    た端壁（40、50）と、さらに前記端壁と連結してウエハ
    ・キヤリア（10）を構成する一対の対向して垂直に立っ
    た側壁（13）とからなり、前記側壁（13）は、ウエハ・
    キヤリアの中でウエハを軸方向に間隔をあけて並べるた
    めに内側に対面するリブ（18）が設けられ、一方の端壁
    （40）は上部と下部が切り欠かれ、中間の高さ位置で水
    平方向に延びる部分を持ち、全体としてＨ字形状をして
    おり、他の端壁（50）は両側壁から間隔をおいた中央部
    分に位置する中央パネル（54）と、前記中央パネルに対
    してそれぞれ斜めに向いて側壁まで延びる二つの側面パ
    ネル（52）とから構成される、モールド・プラスチツク
    製の、変形や曲がりに抵抗性のあるウエハ・キヤリアに
    おいて、前記中央パネル（54）の外側表面は一様に平面
    であり、その内側表面は中央垂直方向に延びる中央線
    （56）を境として、２つの互いに傾斜した平板状内部表
    面（60、62）を持ち、前記中央パネル（54）は前記中央
    線（56）に沿って最も薄い部分を持っており、これによ
    ってウエハ・キヤリアは堅固さを増し、ゆがみは最少限
    に押さえられ、高温にさらされてももう一方の端壁のね
    じれや内側への曲がりを防止する、ウエハ・キヤリア。
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