JPWO2010131291A1 - 半導体ウエハ収納容器 - Google Patents

Abstract

容器本体（１）の奥壁（１ｂ）に、各半導体ウエハ（Ｗ）の外縁部に対向する位置が開口部（１ａ）側から最も遠い谷部（１０ｂ）になっていて、半導体ウエハ（Ｗ）の厚みより広い開口幅を備えた波形の断面形状に形成され、常態では波形の頂部どうしを結ぶ仮想線（Ｑ）がそこに面する各半導体ウエハ（Ｗ）の外縁部より奥側位置又は同位置にあるウエハ保護溝（１０）を備えている。それによって、落下その他のハンドリングミス等により大きな衝撃が加わっても、内部に収納されている半導体ウエハ（Ｗ）が損傷し難い優れた耐衝撃性を得ることができる。

Description

この発明は半導体ウエハ収納容器に関する。

半導体ウエハ収納容器として、複数の半導体ウエハを出し入れするための開口部を備えた容器本体と、その開口部を閉塞するように開口部に外方から着脱自在に取り付けられる蓋体と、容器本体内において上記複数の半導体ウエハを個別に独立して保持するためのウエハ保持手段と、半導体ウエハを開口部側からその奥側に弾力的に押圧するように蓋体の裏面に配置されたフロントリテーナとを有するものが、広く一般に用いられている。

なお、ウエハ保持手段やリテーナ等が半導体ウエハに面接触をすると、半導体ウエハを損傷するおそれがある。そこで、ウエハ保持手段やリテーナ等は、半導体ウエハを保持する部分の断面形状がＶ溝状に形成されて、半導体ウエハの外縁の稜線のみと接触するようになっている。

そのような半導体ウエハ収納容器において、半導体ウエハを保持する保持手段の構造には大別して二種類のタイプがある。第１のタイプは、容器本体の奥側（即ち、開口部から見て奥側）の内面にＶ溝状のウエハ保持溝（又は、リアリテーナ）を配置して、蓋体に設けられたフロントリテーナによる弾力的な押圧力で半導体ウエハをそこに押圧保持するようにしたものである。

ただし、容器本体内に開口部から差し込まれた各半導体ウエハを奥側に整然と案内する必要があるので、容器本体の開口部の両隣の側壁内面部には案内溝が並んで形成されている。

案内溝の断面形状はＶ字状である必要はなく、半導体ウエハは、Ｖ字状の断面形状のフロントリテーナと奥側のウエハ保持溝（又は、リアリテーナ）との間に前後から挟み付けられると、案内溝からは浮き上がるようになっている（例えば、特許文献１）。

半導体ウエハ収納容器の第２のタイプは、Ｖ溝状のウエハ保持溝が、開口部の両隣に位置する容器本体の側壁内面部にあい対向して対をなす状態に、各々並んで設けられたものである。

このタイプでは、半導体ウエハが容器本体の奥壁まで達しないように半導体ウエハの奥方向への移動を規制するウエハ移動規制部が側部のウエハ保持溝自体に形成されており（例えば、一対のウエハ保持溝間の間隔が奥側で狭められている）、容器本体内の奥側位置では、半導体ウエハの外縁部が容器本体の壁面等に接触することなく空間に浮いている（例えば、特許文献２）。

特開２００２−９１４２ 図８等 特開２０００−６８３６３

上述の二種類のタイプの半導体ウエハ収納容器は共に、通常の状態では半導体ウエハを整然と確実に保持することができる。しかし、落下その他のハンドリングミス等により収納容器に大きな衝撃が加わると、どちらのタイプにおいても問題が生じる場合がある。

即ち、上述の第１のタイプの半導体ウエハ収納容器では、半導体ウエハに開口部からみて前後方向に振動させる強力な力が作用した場合等には、奥側のウエハ保持溝から半導体ウエハの外縁が瞬間的に外れて、その半導体ウエハが隣のウエハ保持溝に係合してしまう場合がある。すると、一つのウエハ保持溝に複数の半導体ウエハが係合した状態になり、双方の半導体ウエハが擦れあって損傷することが避けられない。

また、半導体ウエハに対し、面に垂直方向に振動させる強力な力が作用した場合等には、半導体ウエハの面がその側部のウエハ案内溝の内面に強い力で面接触して損傷してしまうことが避けられない。

特許文献２等に記載されているような第２のタイプの半導体ウエハ収納容器では、そのような問題は生じ難い。しかし、半導体ウエハに開口部からみて前後方向に振動させる強力な力が作用した場合等には、図７に矢印Ａで示されるように、半導体ウエハＷが容器本体の奥壁９０側に向かって瞬間的に大きく移動する。

すると、半導体ウエハＷの外縁部が容器本体の奥壁９０にぶつかったあと、二点鎖線で示されるように、さらに勢いで奥壁９０面に沿って大きく流れるように移動する。その結果、半導体ウエハＷに割れが発生したり、図示されていない蓋体側で、半導体ウエハＷがフロントリテーナのＶ溝から外れて損傷する原因になったりする場合がある。

本発明の目的は、落下その他のハンドリングミス等により大きな衝撃が加わっても、内部に収納されている半導体ウエハが損傷し難い耐衝撃性の優れた半導体ウエハ収納容器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の半導体ウエハ収納容器は、複数の半導体ウエハを出し入れするための開口部を備えた容器本体と、開口部を閉塞するように開口部に外方から着脱自在に取り付けられる蓋体と、容器本体内において複数の半導体ウエハを個別に独立して保持するように開口部の両隣に位置する容器本体の側壁内面部にあい対向して対をなす状態に設けられ、そこに保持された半導体ウエハの外縁部が開口部に対向して位置する容器本体の奥壁まで達しないように半導体ウエハの移動を規制するウエハ移動規制部を備えたウエハ保持溝と、ウエハ保持溝に保持された半導体ウエハを開口部側から奥壁側に弾力的に押圧するように蓋体の裏面に配置されたフロントリテーナとを有する半導体ウエハ収納容器であって、ウエハ保持溝に保持された各半導体ウエハの外縁部に対向する位置が開口部側から最も遠い谷部になっていて、半導体ウエハの厚みより広い開口幅を備えた波形の断面形状に形成され、常態では波形の頂部どうしを結ぶ仮想線がそこに面する各半導体ウエハの外縁部より奥側位置又は同位置にあるように容器本体の奥壁部に設けられたウエハ保護溝を備えているものである。

なお、ウエハ保護溝の断面形状が略サインカーブ状に形成されていてもよく、ウエハ保護溝が、ウエハ保持溝に保持された半導体ウエハの軸線と平行方向に二列に互いの列の間に間隔をあけて配置されていてもよい。

また、ウエハ保持溝に保持された半導体ウエハの軸線に対し平行な向きに見たとき、ウエハ保護溝が半導体ウエハの外縁と平行な円弧状に形成されていてもよく、ウエハ保護溝が容器本体と一体成形されていてもよい。

本発明によれば、半導体ウエハの厚みより広い開口幅を備えた波形の断面形状に形成されたウエハ保護溝が、常態では波形の頂部どうしを結ぶ仮想線がそこに面する各半導体ウエハの外縁部より奥側位置又は同位置にあるように容器本体の奥壁部に設けられていることにより、落下その他のハンドリングミス等により大きな衝撃が加わっても、内部に収納されている半導体ウエハが損傷し難い優れた耐衝撃性を得ることができる。

本発明の第１の実施例に係る半導体ウエハ収納容器におけるウエハ保護溝部分の拡大断面図（図４におけるＩ−Ｏ断面図）である。 本発明の第１の実施例に係る半導体ウエハ収納容器におけるウエハ保護溝部分の拡大斜視図である。 本発明の第１の実施例に係る半導体ウエハ収納容器において、落下等による衝撃が作用した時のウエハ保護溝部分の拡大断面図である。 本発明の第１の実施例に係る半導体ウエハ収納容器の正面断面図である。 本発明の第１の実施例に係る半導体ウエハ収納容器の側面断面図（図４におけるＶ−Ｏ−Ｖ断面図）である。 本発明の第１の実施例に係る半導体ウエハ収納容器の、図４におけるVI−Ｏ断面図である。 従来の半導体ウエハ収納容器に落下等による衝撃が作用した時の略示図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図４は、半導体ウエハ収納容器の正面断面図、図５は、図４におけるＶ−Ｏ−Ｖ断面を図示している。なお、各断面図において、断面位置より遠方に見える部分の図示は大半が省略されている。

１は、例えばポリカーボネート樹脂等のようなプラスチック材で形成された容器本体である。容器本体１は、複数の（例えば２５枚の）半導体ウエハＷを並べて格納することができる大きさに形成されていて、複数の半導体ウエハＷを出し入れするための開口部１ａが一面（図４において上面）に形成されている。

２は、容器本体１の開口部１ａを閉塞するように開口部１ａに外方から着脱自在に取り付けられる蓋体である。蓋体２にはシール用パッキン３が全周に取り付けられており、そのパッキン３が容器本体１の開口部１ａの内周面に圧接することにより、容器本体１と蓋体２とで囲まれた内部空間が気密に封止された状態になる。蓋体２には、蓋体２を容器本体１に対してロックするための一対のラッチ機構４等が装備されている。

５は、容器本体１内において複数の半導体ウエハＷを個別に独立して保持することができるように、開口部１ａの両隣に位置する容器本体１の側壁内面部にあい対向して対をなす状態に設けられたウエハ保持溝である。

ウエハ保持溝５は、半導体ウエハＷの数に対応して例えば２５対設けられている。なお、ウエハ保持溝５を形成する部材は、容器本体１と別部材として形成されていてもよく、或いは容器本体１と一体成形されていてもよい。

図４におけるVI−Ｏ断面を図示する図６に示されるように、各ウエハ保持溝５は、開口部１ａ側から見た断面形状が略Ｖ字形であるＶ溝状に形成されている。その結果、ウエハ保持溝５に係合する各半導体ウエハＷは、外縁の稜線部のみがウエハ保持溝５に接触した状態で保持される。

図４に示されるように、各ウエハ保持溝５は奥側（即ち、開口部１ａから見て奥側であり、図４において下側）の半部が半導体ウエハＷの外縁に沿って円弧状に形成され、奥側へいくにしたがって左右一対のウエハ保持溝５の間隔が次第に窄まった状態になっている。

その結果、その次第に窄まった部分５ａは半導体ウエハＷが奥方向に移動するのを規制するウエハ移動規制部になっていて、通常の状態では、ウエハ保持溝５に保持された半導体ウエハＷの移動が、開口部１ａに対向して位置する容器本体１の奥壁１ｂまで達しないようにウエハ移動規制部５ａにより規制される。

図４及び図５に示されるように、蓋体２の裏面部には、ウエハ保持溝５に保持された半導体ウエハＷを開口部１ａ側から奥壁１ｂ側に弾力的に押圧するようにフロントリテーナ６が取り付けられている。

フロントリテーナ６には、各半導体ウエハＷが個別に係合するＶ溝が、ウエハ保持溝５と同じ間隔で例えば２５列形成されている。したがって、開口部１ａから各ウエハ保持溝５に半導体ウエハＷが差し込まれて、開口部１ａに蓋体２が装着されると、フロントリテーナ６により容器本体１の奥側に向かって弾力的に押された半導体ウエハＷが、ウエハ保持溝５のウエハ移動規制部５ａに押し付けられて安定した状態に固定される。

図５に示される符号８は、運搬等の際に半導体ウエハ収納容器を吊り下げるアームを係合させるための容器吊持部であり、運搬時には容器吊持部８が重力方向において上側になり、半導体ウエハＷが水平な状態になる。それ以外の時は、図示されているように、半導体ウエハＷが垂直の向きになる状態で保管される。ただし、本発明はそれに限定されるものではない。

図４に示されるように、容器本体１の奥壁１ｂには、ハンドリングミスによる落下等で、開口部１ａからみて前後方向（図４において上下方向）又はそれに対して斜め等の方向に半導体ウエハＷを振動させる強力な力が作用した場合に、半導体ウエハＷを保護するためのウエハ保護溝１０が半導体ウエハＷの外縁に対向して設けられている。

図４におけるＩ−Ｏ断面を拡大して図示する図１及びその斜視図である図２に示されるように、各ウエハ保護溝１０は、半導体ウエハＷの外縁部に対向する位置が開口部１ａ側から最も遠い谷部１０ｂになっていて、半導体ウエハＷの厚みより広い開口幅を備えた波形の断面形状に形成されている。

具体的には、この実施例の各ウエハ保護溝１０は、ウエハ保持溝５及びフロントリテーナ６の溝間隔と同じピッチの略サインカーブ状の断面形状に形成されている。そのようなウエハ保護溝１０は歪みなく正確な形状に形成することができる。その谷部１０ｂの数はウエハ保持溝５及びフロントリテーナ６の溝数と同数である。

図４に示されるように、ウエハ保護溝１０は、ウエハ保持溝５に保持された半導体ウエハＷの軸線と平行方向に二列に互いの列の間に間隔をあけて設けられている。即ち、二列のウエハ保護溝１０が、半導体ウエハＷの中心の真下の位置を挟んでその両側に分かれて配置されている。

各ウエハ保護溝１０の溝長Ｍは例えば３〜３０ｍｍ程度である。ウエハ保護溝１０の溝長Ｍをこの程度に短く設定することにより、半導体ウエハＷとの接触時に発生する粉塵を少なくすることができる。

なお、この実施例のウエハ保護溝１０は、容器本体１の奥壁１ｂの剛性を上げるために奥壁１ｂから内方に突出形成されたリブ状部の突端部に、容器本体１と一体成形されて設けられている。ただし、容器本体１と別部品として形成されたウエハ保護溝１０の部材を、容器本体１の奥壁１ｂに取り付けるように構成しても差し支えない。

ウエハ保護溝１０は（即ち、各ウエハ保護溝１０の谷部１０ｂと頂部１０ｔは）、図４に示されるように、ウエハ保持溝５に保持された半導体ウエハＷの軸線に対し平行の向きに見たとき、半導体ウエハＷの外縁と平行をなす円弧状に形成されている。

ただし、ウエハ保護溝１０が対向する半導体ウエハＷの外縁はごく短い範囲であってその範囲では直線に近いので、各ウエハ保護溝１０が半導体ウエハＷの外縁と略平行に真っ直ぐに形成されていてもよい。

図１に示されるように、各ウエハ保護溝１０は、谷部１０ｂを見込む角度（即ち、ウエハ保護溝１０の溝面１０ａのなす角度）θが、この実施例では１２０°〜１４０°程度に形成されている。ただし、θが６０°〜１６０°程度の範囲にあれば、半導体ウエハＷを衝撃から保護する機能を相当程度に発揮することができる。

また、ウエハ保護溝１０は、衝撃等が加わっていない常態では、波形の頂部１０ｔどうしを結ぶ仮想線Ｑがそこに面する各半導体ウエハＷの外縁部より奥側位置又は同位置にあるように形成されている。即ち、図１においてｅ≧０である。

したがって、半導体ウエハＷに対し、面に垂直方向に振動させる強力な力が作用した場合等に半導体ウエハＷが大きく振動しても、半導体ウエハＷがウエハ保護溝１０に接触せず、損傷のおそれがない。

また、各半導体ウエハＷの外縁部とウエハ保護溝１０の谷部１０ｂとの間の間隔Ｌは、例えば１〜３ｍｍ程度の範囲に設定されている。このようにＬを小さく設定することにより、半導体ウエハＷが開口部１ａから見て前後方向（各図において上下方向）に振動しても蓋体２側においてフロントリテーナ６との係合が外れない。

このように構成された半導体ウエハ収納容器によれば、落下等により、半導体ウエハＷを開口部１ａからみて前後方向に振動させる強力な力が作用した場合等には、図３に矢印Ａで示されるように、半導体ウエハＷが容器本体１の奥壁１ｂ側に向かって瞬間的に大きく移動する。

すると、半導体ウエハＷの外縁部が容器本体１の奥壁１ｂにぶつかったあと、さらに勢いで側方に移動しようとするが、二点鎖線で示されるように、波形に形成されたウエハ保護溝１０の溝面１０ａによってその移動が抑制される（固定される訳ではない）。

その結果、半導体ウエハＷの外縁部が側方に大きく流れて半導体ウエハＷに割れが発生したり、半導体ウエハＷが蓋体２側のフロントリテーナ６のＶ溝から外れたりする現象等が発生せず、半導体ウエハＷが損傷を免れる。二列のウエハ保護溝１０が、半導体ウエハＷの中心の真下位置を挟んでその両側に分かれて配置されていることにより、半導体ウエハＷを保護する機能が安定して発揮される。

なお、ウエハ保護溝１０の溝深（即ち、谷部１０ｂと頂部１０ｔとの高低差）Ｄは、例えば２〜４ｍｍ程度の範囲に設定するとよい。そのようにすることにより、上述のような衝撃に対する半導体ウエハＷの保護機能が確実に得られる。

１ 容器本体
１ａ 開口部
１ｂ 奥壁
２ 蓋体
５ ウエハ保持溝
５ａ ウエハ移動規制部
６ フロントリテーナ
１０ ウエハ保護溝
１０ａ 溝面
１０ｂ 谷部
１０ｔ 頂部
Ｑ 仮想線
Ｗ 半導体ウエハ

Claims (5)

1. 複数の半導体ウエハを出し入れするための開口部を備えた容器本体と、
   上記開口部を閉塞するように上記開口部に外方から着脱自在に取り付けられる蓋体と、
   上記容器本体内において上記複数の半導体ウエハを個別に独立して保持するように上記開口部の両隣に位置する上記容器本体の側壁内面部にあい対向して対をなす状態に設けられ、そこに保持された上記半導体ウエハの外縁部が上記開口部に対向して位置する上記容器本体の奥壁まで達しないように上記半導体ウエハの移動を規制するウエハ移動規制部を備えたウエハ保持溝と、
   上記ウエハ保持溝に保持された上記半導体ウエハを上記開口部側から上記奥壁側に弾力的に押圧するように上記蓋体の裏面に配置されたフロントリテーナとを有する半導体ウエハ収納容器であって、
   上記ウエハ保持溝に保持された上記各半導体ウエハの外縁部に対向する位置が上記開口部側から最も遠い谷部になっていて、上記半導体ウエハの厚みより広い開口幅を備えた波形の断面形状に形成され、常態では上記波形の頂部どうしを結ぶ仮想線がそこに面する上記各半導体ウエハの外縁部より奥側位置又は同位置にあるように上記容器本体の奥壁部に設けられたウエハ保護溝を備えている、ことを特徴とする半導体ウエハ収納容器。
2. 請求項１の半導体ウエハ収納容器において、上記ウエハ保護溝の断面形状が略サインカーブ状に形成されている半導体ウエハ収納容器。
3. 請求項１の半導体ウエハ収納容器において、上記ウエハ保護溝が、上記ウエハ保持溝に保持された上記半導体ウエハの軸線と平行方向に二列に互いの列の間に間隔をあけて配置されている半導体ウエハ収納容器。
4. 請求項１の半導体ウエハ収納容器において、上記ウエハ保持溝に保持された上記半導体ウエハの軸線に対し平行な向きに見たとき、上記ウエハ保護溝が上記半導体ウエハの外縁と平行な円弧状に形成されている半導体ウエハ収納容器。
5. 請求項１の半導体ウエハ収納容器において、上記ウエハ保護溝が上記容器本体と一体成形されている半導体ウエハ収納容器。

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