WO2010004642A1 - ウエハ収納容器 - Google Patents

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WO2010004642A1
WO2010004642A1 PCT/JP2008/062559 JP2008062559W WO2010004642A1 WO 2010004642 A1 WO2010004642 A1 WO 2010004642A1 JP 2008062559 W JP2008062559 W JP 2008062559W WO 2010004642 A1 WO2010004642 A1 WO 2010004642A1
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WO
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storage container
wafer
main body
plane
container body
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PCT/JP2008/062559
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English (en)
French (fr)
Inventor
千明 松鳥
康治 飯村
剛 永島
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ミライアル株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a wafer storage container for storing a plurality of semiconductor wafers during storage and transportation.
  • a wafer storage container having a configuration in which a wafer holding mechanism capable of holding a plurality of (for example, 25) semiconductor wafers in parallel is provided in a sealed container is widely used.
  • the wafer storage container is handled so that each semiconductor wafer is held in a standing state (that is, a vertical state in which gravity acts in the radial direction) at least during transportation.
  • a standing state that is, a vertical state in which gravity acts in the radial direction
  • the semiconductor wafer is often handled in a horizontal state for convenience of handling.
  • the semiconductor wafers arranged in the wafer storage container are accurately arranged at predetermined positions set in advance with respect to the robot hand. It is important that The same applies when the semiconductor wafer is stored in the wafer storage container.
  • the other party that is, a member for holding the wafer storage container
  • the other party that is, a member for holding the wafer storage container
  • a so-called kinematic coupling (for example, Patent Document 2) that is accurately positioned and held by point contact (or line contact) is formed integrally with the storage container body.
  • Conventional wafer storage containers for storing, for example, 25 semiconductor wafers having a diameter of 300 mm have a weight of about 20 kg including, for example, 25 semiconductor wafers.
  • the weight of the wafer storage container increases considerably.
  • the conventional kinematic coupling that is held by point contact or line contact on the stage-side holding member is greatly worn and deformed by multiple use, and as a result, the positioning accuracy of the semiconductor wafer decreases. As a result, the semiconductor wafer cannot be smoothly put in and out of the wafer storage container by the robot hand.
  • An object of the present invention is to provide a wafer storage container in which the positioning accuracy of a semiconductor wafer does not decrease after repeated use even if the container weight increases, and the semiconductor wafer can be smoothly taken in and out by a robot hand or the like. is there.
  • a wafer storage container is a wafer in which a wafer holding mechanism for holding a plurality of semiconductor wafers arranged in parallel in a standing state is provided in a storage container body whose upper surface can be opened and closed.
  • a wafer holding mechanism for holding a plurality of semiconductor wafers arranged in parallel in a standing state is provided in a storage container body whose upper surface can be opened and closed.
  • the storage container main body is held on the flat table without rattling in a state where each semiconductor wafer maintains a predetermined distance with respect to the flat table.
  • Each semiconductor wafer has a predetermined distance from a Z reference plane provided on the back side of the bottom of the storage container body in a direction perpendicular to the plate surface of the semiconductor wafer, and a vertical plane wall erected perpendicular to the plane table.
  • the Y reference plane provided on the outer surface side of the side wall of the storage container main body in a direction parallel to the plate surface of the semiconductor wafer so as to contact the vertical plane wall without rattling while maintaining Both sides of the wall In which the X-direction positioning portion for positioning the container main body is provided in a direction parallel against.
  • the Z reference plane may be provided at a position protruding from the back surface of the bottom of the storage container body, and a plurality of Z reference legs provided with the Z reference plane protruding from the bottom surface of the storage container body. It may be one common plane located at the tip.
  • a pair of Z reference legs may be elongated in a direction parallel to the axes of the plurality of semiconductor wafers, and a pair of the Z reference legs may be provided parallel to each other at the bottom of the storage container body.
  • the Z reference leg may be formed integrally with the storage container main body, and in this case, the storage container main body is formed with substantially the same thickness in the Z reference leg and the surrounding portion. May be.
  • the Z reference leg may be formed as a separate member from the storage container body and attached to the back surface of the bottom of the storage container body.
  • the Z reference leg portion may be formed of a material having better wear resistance and lubricity than the storage container body, and the Z reference leg portion is coupled to the back surface of the bottom portion of the storage container body.
  • the coupling pin may be formed so as to protrude from the storage container body, and a coupling hole with which the coupling pin is engaged may be formed in the Z reference leg.
  • the Y reference plane may be provided at a position protruding from the side surface of the storage container body, and the Y reference plane is provided at the protruding ends of the plurality of Y reference protrusions provided protruding from the side surface of the storage container body. It may be one common plane located.
  • the Y reference protrusion may be formed integrally with the storage container body, or the Y reference protrusion is formed as a separate member from the storage container body, and is formed on the outer surface of the side wall of the storage container body. It may be attached.
  • the X-direction positioning portion may be a protrusion that is elongated from the outer surface of the side wall of the storage container body in a direction perpendicular to the Z reference plane.
  • the X-direction positioning portion may be a groove that is elongated in a direction perpendicular to the Z reference plane and recessed in the outer surface region of the side wall of the storage container body, and the groove is recessed from the Y reference plane.
  • the Y reference plane position may be formed in the state.
  • the X direction positioning portion may be an X reference plane provided at a position protruding from the outer surface of the side wall of the storage container body in a direction parallel to both the Z reference plane and the Y reference plane.
  • the X reference surface may be a protruding end surface of the X reference protrusion provided to protrude from the side surface of the storage container body.
  • the flat table and the vertical flat wall constitute a stage for placing the storage container body, and the stage may be set to be inclined obliquely upward, and the inclination angle of the stage is 3 It should be in the range of ⁇ 45 °.
  • the position of the semiconductor wafer with respect to the stage or the like is accurately set only by placing the wafer storage container on the stage or the like of the wafer supply / discharge device, and the load of the wafer storage container main body is dispersed. Therefore, the deformation and wear of the support portion are extremely small. As a result, even when the container weight is large, the positioning accuracy of the semiconductor wafer when it is placed on the stage after repeated use is not lowered, and the semiconductor wafer can be smoothly put in and out by the robot hand or the like.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view (III-III cross-sectional view in FIG. 2) of the wafer storage container in a state where a plurality of semiconductor wafers are stored in the first embodiment according to the present invention.
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan cross-sectional view (IV-IV cross-sectional view in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wafer holding mechanism in a first embodiment according to the present invention.
  • 1st Embodiment based on this invention it is a perspective view of the state by which a semiconductor wafer is withdrawn / inserted in a wafer holding mechanism.
  • 1st Embodiment based on this invention it is front sectional drawing of the state in which the semiconductor wafer was mounted in the wafer holding mechanism in a storage container main body.
  • FIG. 3 is a perspective view of a state in which one semiconductor wafer is held by a single wafer holding mechanism in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the vicinity of the X-direction positioning guide protrusion cut along XII-XII in FIG. 11 in the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the modification of the protrusion for a X direction positioning guide in 1st Embodiment based on this invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the vicinity of an X-direction positioning guide groove cut by XV-XV in FIG. 14 in a second embodiment according to the present invention. It is a rear view of the wafer storage container main body in 3rd Embodiment based on this invention. It is a perspective view of the stage in the 3rd embodiment concerning the present invention.
  • FIG. 2 is a front cross-sectional view of the wafer container with the semiconductor wafer W held therein
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view taken along the line III-III
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan cross-sectional view taken along the line IV-IV.
  • a wafer holding mechanism 20 for holding a plurality of (for example, 25) semiconductor wafers W side by side in a standing state is provided in the wafer storage container 10 that can be opened upward as necessary.
  • the configuration of the wafer holding mechanism 20 described in detail below is an example, and the wafer holding mechanism 20 can take various other embodiments.
  • a part or all of the wafer holding mechanism 20 is integrated with the storage container body 11. What is shape
  • a storage container main body 11 having a shape in which only the upper surface is opened so as to surround all parts other than the upper part of the wafer holding mechanism 20, and the upper surface opening of the storage container main body 11.
  • a lid 12 that is movably provided so as to open and close.
  • the storage container body 11 and the lid body 12 are both formed of a plastic material that generates relatively little pollutant gas, such as polycarbonate resin.
  • a seal member 13 is attached to the boundary between the storage container main body 11 and the lid body 12 to hermetically seal the portion.
  • the wafer storage container 10 is provided with a locking mechanism or the like for locking the lid 12 so that it does not open against the user's intention, but these are not shown.
  • a wafer holding mechanism 20 is fixed to the bottom 14 of the storage container body 11. Specifically, a fixing pin 15 protruding inward of the wafer storage container 10 from the bottom portion 14 is engaged and fixed in a pin engaging hole 22 formed in the base 21 of the wafer holding mechanism 20.
  • the wafer holding mechanism 20 includes a wafer placement unit 23 that holds the lower half of each circular semiconductor wafer W in a vertically standing state, and a semiconductor placed on the wafer placement unit 23.
  • a wafer presser 24 for pressing the upper half of the wafer W so as not to rattle is provided.
  • a pair of a wafer mounting portion 23, a wafer presser 24, and an easily bendable portion 25, which will be described later, are provided on each side of a vertical line passing through the center of the semiconductor wafer W with the semiconductor wafer W interposed therebetween. Yes.
  • the wafer placement unit 23 and the wafer retainer 24 are connected to each other without being separated from each other, but are positioned at approximately 180 ° symmetrical positions that are horizontal with respect to the center of the semiconductor wafer W placed on the wafer placement unit 23.
  • the boundary portion between the wafer mounting portion 23 and the wafer presser 24 is formed in a shape with the inner peripheral side cut away, and is a bendable portion 25 that is thinner than other portions and easily bent locally. However, the bendable portion 25 may be located slightly below the position that is approximately 180 ° horizontal with respect to the center of the semiconductor wafer W.
  • the wafer mounting part 23, the wafer holder 24, the bendable part 25 and the base 21 can be elastically deformed, such as polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene naphthalate (PBN), or polyether ether ketone (PEEK). It is integrally formed of the same polymer material. However, the wafer mounting portion 23 and the wafer retainer 24 formed as different parts may be connected to each other by the easy bending portion 25.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • the bendable portion 25 can be bent in a direction parallel to the surface of the semiconductor wafer W placed on the wafer placement portion 23, and the wafer retainer 24 can be bent from the outer edge of the upper half of the semiconductor wafer W. It is possible to retreat in a direction away (that is, a direction opening left and right on the paper surface of FIG. 2).
  • FIG. 5 which is a perspective view of only the wafer holding mechanism 20, the outer peripheral edge of the lower half of each semiconductor wafer W is individually fitted into the inner peripheral portion of the wafer mounting portion 23.
  • a plurality of wafer placement grooves 26 for placement are formed in parallel.
  • Each wafer mounting groove 26 is a known one having a V-shaped cross section as shown in FIG. 4, and the outer edge portion of each semiconductor wafer W can be fitted therein without rattling. .
  • the size of the wafer mounting grooves 26 is exaggerated and only eight are illustrated, but in actuality, as shown in FIG. 3, 25 wafer mounting grooves 26 are equally spaced. It is formed side by side in parallel.
  • each wafer mounting groove 26 is formed in an arc shape along the outer edge of the semiconductor wafer W at a symmetrical position about a vertical line passing through the central axis of the semiconductor wafer W. .
  • the upper end of each wafer mounting groove 26 is located slightly below the horizontal line passing through the central axis of the semiconductor wafer W (may be substantially coincident with the horizontal line). Therefore, the angle ⁇ for viewing the entire left and right wafer mounting portions 23 from the center of the semiconductor wafer W is less than 180 °.
  • each semiconductor wafer W is connected to the inner periphery of a pair of left and right wafer holders 24 that are connected upward from the left and right upper ends of the wafer mounting portion 23 and formed in an arc shape along the outer edge of the semiconductor wafer W.
  • a plurality of wafer pressing grooves 27 are formed side by side in order to individually fit and press the outer edges.
  • Each wafer pressing groove 27 has a V-shaped cross section like the wafer mounting groove 26, and the outer edge portion of each semiconductor wafer W can be fitted into the wafer holding groove 27 without rattling. Note that neither the wafer mounting groove 26 nor the wafer pressing groove 27 is formed in the easy bending portion 25, and the wafer mounting groove 26 and the wafer pressing groove 27 are separated from each other.
  • wafer retainer grooves 27 are formed in parallel in alignment with the wafer placement groove 26. Since the wafer placement unit 23 and the wafer retainer 24 are connected to each other without being separated, the positional relationship between the wafer placement groove 26 and the wafer retainer groove 27 is made to be exactly the same, so that the semiconductor wafer W is formed. The wafer mounting groove 26 and the wafer pressing groove 27 can be securely held without deviation.
  • Each wafer pressing groove 27 is formed in an arc shape along the outer edge of the semiconductor wafer W at a symmetrical position about a vertical line passing through the central axis of the semiconductor wafer W.
  • the lower end of each wafer pressing groove 27 is located slightly above the horizontal line passing through the central axis of the semiconductor wafer W. However, it may be located somewhat below the horizon.
  • the upper half of the semiconductor wafer W mounted on the wafer mounting portion 23 is pressed against the free ends 28 of the pair of left and right wafer holders 24 against the lid 12 of the wafer storage container 10.
  • a pressing member 29 for pressing the outer edge of the wafer storage container 10 is provided so as to protrude toward the inside of the wafer storage container 10.
  • the wafer holder 24 is elastically pressed against the outer edge of the semiconductor wafer W, and the semiconductor wafer W can be effectively protected from vibrations and the like.
  • the wafer mounting portion 23 and the wafer presser 24 in which a large number of wafer mounting grooves 26 and wafer presser grooves 27 are formed in parallel with each other are considerably wide. . Therefore, if the easily bendable portion 25 that is easily bent locally is not formed, it is difficult to spread the wafer presser 24 outward without worrying about damaging the semiconductor wafer W.
  • the bendable portion 25 is formed, a side position that does not hinder the semiconductor wafer W from being placed on and taken out from the wafer placement groove 26 from above without worrying about damaging the semiconductor wafer W.
  • the wafer retainer 24 can be easily retracted, and the semiconductor wafer W can be taken in and out of the wafer holding mechanism 20 as shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a state in which the wafer presser 24 is opened in the storage container main body 11. In this state, each semiconductor wafer W is stored in a predetermined position in the storage container main body 11.
  • FIG. 8 shows the wafer holding mechanism 20 in a state where a single semiconductor wafer W is held.
  • the horizontal direction that is, the horizontal direction in FIG. 2
  • the X direction parallel to the plate surface of the semiconductor wafer W held by the wafer holding mechanism 20
  • the Y direction parallel to the axis of the semiconductor wafer W
  • the Z direction coordinates
  • a Z reference plane 30 ⁇ / b> Z that is perpendicular to the plate surface direction of the semiconductor wafer W held by the wafer holding mechanism 20 (for example, an error within 1 °). It is provided at a position protruding downward from the bottom surface of the bottom portion 14.
  • the Z reference plane 30Z in this embodiment is not formed by a continuous wall surface, but protrudes downward from the bottom 14 of the storage container body 11 and is formed integrally with the storage container body 11. It is one common plane formed at the position of the protruding end face 31Z of the reference leg 31.
  • each Z reference leg 31 is a plane that is perpendicular to the surface of the semiconductor wafer W.
  • the Z reference plane 30Z including the protruding end surfaces 31Z of all the Z reference legs 31 is also perpendicular to the surface of the semiconductor wafer W and forms a predetermined distance from the semiconductor wafer W in the Z direction. It is a plane.
  • the Z reference leg portion 31 in this embodiment is elongated in the Y direction parallel to the axial direction of the plurality of semiconductor wafers W, and such Z reference leg portion 31 is shown in FIG.
  • a pair is provided at positions along the left and right outer edges (that is, the outer edges in the X direction) of the back surface of the bottom portion 14 of the storage container body 11 with a space between each other.
  • FIG. 9 is a bottom view of the storage container body 11 (an arrow IX view in FIG. 2).
  • the projecting end face 31Z of the Z reference leg 31 formed in a planar shape is shown in a grained shape.
  • the Z reference plane 30Z is perfectly aligned with the flat table 101Z.
  • the storage container main body 11 is held on the flat table 101Z without rattling, and the semiconductor wafer W is set in a state of maintaining a predetermined distance with respect to the flat table 101Z.
  • the arrangement, size, and the like of the Z reference leg 31 are not limited to this embodiment, and the Z reference leg 31 is deformed when the semiconductor wafer W is fully loaded in the wafer holding mechanism 20. Any structure that does not (or has minimal deformation) may be used.
  • the storage container body 11 is formed with substantially the same thickness at the Z reference leg portion 31 and the surrounding portion. Therefore, sink marks or the like hardly occur during plastic molding, and the flat surface of the projecting end face 31Z can be accurately formed. However, a difference in thickness may be provided as necessary.
  • the Z reference leg 31 may be formed as a separate member from the storage container body 11 and attached to the back surface of the bottom 14 of the storage container body 11.
  • a coupling pin 32 for coupling the Z reference leg 31 to the bottom 14 of the storage container body 11 is formed so as to protrude from the storage container body 11 itself.
  • a coupling hole 33 with which the coupling pin 32 engages is formed in the Z reference leg 31 to position the Z reference leg 31 with respect to the storage container body 11.
  • the Z reference leg 31 by making the Z reference leg 31 a separate member from the storage container main body 11, a material (for example, polybutylene terephthalate resin, polybutylene, which has better wear resistance and lubricity than the storage container main body 11).
  • a material for example, polybutylene terephthalate resin, polybutylene, which has better wear resistance and lubricity than the storage container main body 11.
  • the Z reference leg 31 can be formed of a telenaphthalate resin, a polyether ether ketone resin, a tetrafluoroethylene resin, or the like.
  • the vertical flat wall 101Y standing upright with respect to the flat table 101Z is rattled.
  • the Y reference plane 40Y that is in contact with each other is provided in a direction parallel to the plate surface of the semiconductor wafer W.
  • the Y reference plane 40Y in this embodiment is not formed as a continuous plane, but protrudes from the side surface of the storage container body 11 in the Y direction and is formed by integral molding with the storage container body 11. This is one common plane formed at the position of the protruding end surface 41Y of the reference protrusion 41, and the vertical plane wall 101Y and the plate surface of the semiconductor wafer W maintain a predetermined distance in the Y direction.
  • each Y reference protrusion 41 is formed in a flat shape, it is not necessarily required to be a flat surface when used in a situation where a large load is not applied thereto.
  • the Y reference protrusion 41 may be formed as a member different from the storage container body 11 and attached to the outer surface of the side wall of the storage container body 11.
  • FIG. 11 which is a rear view of the storage container body 11
  • four Y reference protrusions 41 are distributed in the vicinity of the four corners of the side surface of the storage container body 11, and between them.
  • One projecting end surface 41Y which is arranged at intervals and shown in a grain shape of all Y reference projecting portions 41, forms a predetermined distance from the plate surface of the semiconductor wafer W in the Y direction ( On the Y reference plane 40Y).
  • each semiconductor wafer W becomes a vertical plane.
  • the state is set parallel to the vertical plane wall 101Y.
  • the X-direction positioning portion 51 for positioning the storage container main body 11 in the X direction parallel to both the flat table 101Z and the vertical flat wall 101Y includes the storage container main body 11.
  • the X-direction positioning portion 51 in this embodiment is a projection (X-direction positioning) that is elongated from the outer surface of the side wall of the storage container body 11 in a direction perpendicular to the Z reference plane 30 ⁇ / b> Z. This is a guide projection 51).
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 11, and the X-direction positioning guide protrusion 51 protruding outward from the side wall of the storage container body 11 in a substantially V-shaped cross-sectional shape is provided on the vertical plane wall 101Y.
  • the container body 11 is positioned in the X direction by engaging with the engaging groove 151 formed in the direction perpendicular to the flat table 101Z on the side, and as a result, each semiconductor wafer W is predetermined in the X direction.
  • the cross-sectional shape of the X-direction positioning guide protrusion 51 may be a rectangular shape or other shapes as shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a state in which the storage container main body 11 of the present embodiment is attached to a wafer supply / discharge device 100 for taking a semiconductor wafer W into and out of the storage container main body 11.
  • Reference numeral 101 denotes a stage that is rigid and formed in an L shape for placing the wafer storage container 10 thereon.
  • the storage container body 11 is placed on a stage 101 that can be moved up and down in the Z direction, and the storage container body 11 is set in a stationary state at a position where the upper end of the storage container body 11 faces the opening of the wafer supply / discharge device 100. Then, the lid 12 (not shown) is removed in the wafer supply / discharge device 100 so that the upper end of the storage container main body 11 is opened, and the semiconductor wafer W in the storage container main body 11 is in the wafer supply / discharge device 100.
  • the robot hand 102 can be held individually.
  • the L-shaped stage 101 forms the above-described plane table 101Z and the vertical plane wall 101Y, and is provided in a state in which they are inclined upward in a range of, for example, 3 to 45 °. That is, the inclination angle ⁇ of the plane table 101Z with respect to the horizontal direction is in the range of 3 ° ⁇ ⁇ ⁇ 45 °.
  • the Z reference plane 30 ⁇ / b> Z of the storage container body 11 is perfectly aligned with the flat table 101 ⁇ / b> Z of the stage 101, and the position of the semiconductor wafer W in the Z direction is on the stage 101. On the other hand, it is determined at a predetermined position.
  • the X-direction position of the semiconductor wafer W is a predetermined position with respect to the stage 101.
  • the Y reference plane 40Y of the storage container main body 11 is perfectly aligned with the vertical plane wall 101Y, so that the position of the semiconductor wafer W in the Y direction is determined at a predetermined position with respect to the stage 101.
  • the position of the semiconductor wafer W with respect to the stage 101 is accurately set only by placing the storage container body 11 on the stage 101. And since the load of the storage container main body 11 which accommodated the semiconductor wafer W is disperse
  • the positioning accuracy of the semiconductor wafer W on the stage 101 does not decrease after repeated use, and the semiconductor hand W can be smoothly put in and out by the robot hand 102.
  • FIG. 14 shows the storage container main body 11 according to the second embodiment of the present invention, and the X-direction positioning portion 52 is elongated in the direction perpendicular to the Z reference plane 30Z and the outer surface area of the side wall of the storage container main body 11 It is comprised by the groove
  • the X-direction positioning guide groove 52 is, as shown in FIG. 15 illustrating the XV-XV cross section in FIG. 14, a protruding end surface 41Y (ie, a Y reference) shown in a grain shape of the Y reference protrusion 41.
  • An engaging protrusion 152 is formed on the Y reference protrusion 41 so as to be recessed from the flat surface 40Y), and is engaged with the protruding protrusion 152 on the vertical flat wall 101Y side of the stage 101. Even if comprised in this way, there exists an effect similar to 1st Embodiment mentioned above.
  • the engagement protrusion 152 and the vertical plane wall 101Y are not shown in FIG.
  • FIG. 16 shows the storage container main body 11 according to the third embodiment of the present invention, and an X reference protrusion provided with an X-direction positioning portion 53 protruding from the side surface of the storage container main body 11 in the X direction. It is constituted by 53 protruding end faces 53X. There may be at least one X reference protrusion 53, which may be either integrally formed with the storage container body 11 or provided with a separate member.
  • the stage 101 on which the storage container main body 11 in this embodiment has flat walls (or flat bases) 101X, 101Y, and 101Z in three directions X, Y, and Z,
  • the projecting end surface 53X of the X reference protrusion 53 of the storage container body 11 only comes into contact with the X-direction vertical flat wall 101X of the stage 101, and the groove container or the projection operation is not required. (That is, positioning of the semiconductor wafer W in the X direction) is performed.
  • this invention is not limited to the structure of the said embodiment, Various embodiments other than the above can be taken.
  • a load applied to the kinematic coupling by adopting a configuration of “Z reference plane + kinematic coupling” by providing a conventional kinematic coupling instead of the Y reference plane and the X direction positioning portion in the present invention. It may be possible to reduce this.
  • the present invention is superior in handling properties and the like.

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Abstract

　平面台（１０１Ｚ）に対し各半導体ウエハ（Ｗ）が所定距離を維持する状態で収納容器本体（１１）が平面台（１０１Ｚ）上にガタつきなく保持されるＺ基準平面（３０Ｚ）と、垂直平面壁（１０１Ｙ）に対し各半導体ウエハ（Ｗ）が所定距離を維持する状態で垂直平面壁（１０１Ｙ）にガタつきなく当接するＹ基準平面（４０Ｙ）と、平面台（１０１Ｚ）と垂直平面壁（１０１Ｙ）の双方に対して平行な方向における収納容器本体（１１）の位置決めをするためのＸ方向位置決め部（５１，５２，５３Ｘ）とが収納容器本体（１１）に設けられている。それによって、容器重量が増加しても、繰り返し使用後に半導体ウエハ（Ｗ）の位置決め精度が低下せず、ロボットハンド（１０２）等による半導体ウエハ（Ｗ）の出し入れを円滑に行うことができる。

Description

ウエハ収納容器
　この発明は、複数の半導体ウエハを保管、輸送等する際に収納するためのウエハ収納容器に関する。
　ウエハ収納容器として、複数の（例えば２５枚の）半導体ウエハを並列に並べて保持することができるウエハ保持機構が密閉容器内に設けられた構成のものが広く用いられている。
　ウエハ収納容器は、少なくとも運搬時には各半導体ウエハが各々立った状態（即ち、径方向に重力が作用する縦向きの状態）に保持されるように取り扱われる。ただし、ロボットハンド等で半導体ウエハをウエハ収納容器に対し出し入れする際には、取り扱いの利便性等から、半導体ウエハが水平にされた状態で取り扱われる場合が多い。
　しかし、半導体ウエハが直径４５０ｍｍ等のような大口径のものになってくると、水平状態では自重による大きな撓み（サグ）が発生して、ロボットハンドによる出し入れに支障が生じる。そのため、半導体ウエハを縦向きのまま、又は斜めに傾けた状態でウエハ収納容器に出し入れすることが考えられている（例えば、特許文献１）。
　そのようなウエハ収納容器から半導体ウエハをロボットハンドで保持して取り出す際には、ウエハ収納容器内に並んでいる各半導体ウエハが、ロボットハンドに対して予め設定された所定の位置に正確に配置されていることが重要である。ウエハ収納容器に半導体ウエハを収納する場合も同様である。
　そのようにしないと、例えば各半導体ウエハの位置を一つずつ検知して、その検知信号に対応してロボットハンドを制御する精密なシステムが必要になるので、装置が非常にコスト高なものになってしまう。
　そこで、特許文献１に記載された発明を含めて、これまでのウエハ収納容器においては、プラスチック製の収納容器本体の底部の裏面の例えば３ヵ所に、相手方（即ち、ウエハ収納容器を保持する部材）に対し点接触（又は、線接触）で正確に位置決め保持されるいわゆるキネマティックカップリング（例えば、特許文献２）が、収納容器本体と一体成形される等して形成されている。
特開２００８－８５０２５ 米国特許第５，９４４，１９４
　直径が３００ｍｍの半導体ウエハを例えば２５枚収納するこれまでのウエハ収納容器は、その重量が例えば２５枚の半導体ウエハを含めて２０ｋｇ程度のものである。しかし、半導体ウエハの直径が４５０ｍｍになると、それに伴ってウエハ収納容器の重量が相当に増加する。
　すると、ステ－ジ側の保持部材上に点接触又は線接触で保持される従来のキネマティックカップリングは、複数回の使用により磨耗や変形が大きくなり、その結果、半導体ウエハの位置決め精度が低下して、半導体ウエハをロボットハンドでウエハ収納容器に円滑に出し入れできなくなってしまう。
　本発明の目的は、容器重量が増加しても、繰り返し使用後に半導体ウエハの位置決め精度が低下せず、ロボットハンド等による半導体ウエハの出し入れを円滑に行うことができる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、本発明のウエハ収納容器は、複数の半導体ウエハを各々立てた状態に並列に並べて保持するウエハ保持機構が、上面を開閉可能な収納容器本体内に設けられたウエハ収納容器において、収納容器本体が平面台上に置かれたときに、平面台に対し各半導体ウエハが所定距離を維持する状態で収納容器本体が平面台上にガタつきなく保持されるように、半導体ウエハの板面に対し垂直の向きに収納容器本体の底部の裏面側に設けられたＺ基準平面と、平面台に対して垂直に立設された垂直平面壁に対し各半導体ウエハが所定距離を維持する状態で垂直平面壁にガタつきなく当接するように、半導体ウエハの板面に対し平行の向きに収納容器本体の側壁の外面側に設けられたＹ基準平面と、平面台と垂直平面壁の双方に対して平行な方向における収納容器本体の位置決めをするためのＸ方向位置決め部とが設けられているものである。
　なお、Ｚ基準平面が収納容器本体の底部の裏面から突出した位置に設けられていてもよく、Ｚ基準平面が、収納容器本体の底部の裏面から突出して設けられた複数のＺ基準用脚部の突端に位置する一つの共通平面であってもよい。
　その場合、Ｚ基準用脚部が複数の半導体ウエハの軸線に対し平行な方向に細長く、収納容器本体の底部に互いの間隔をあけて平行に一対設けられていてもよい。また、Ｚ基準用脚部が収納容器本体と一体成形で形成されていてもよく、その場合、収納容器本体が、Ｚ基準用脚部とその周囲の部分とにおいて略同じ肉厚で形成されていてもよい。
　あるいは、Ｚ基準用脚部が収納容器本体とは別部材で形成されて、収納容器本体の底部の裏面に取り付けられていてもよい。その場合、Ｚ基準用脚部が、収納容器本体より耐磨耗性及び潤滑性の優れた材料で形成されていてもよく、Ｚ基準用脚部を収納容器本体の底部の裏面に結合させるための結合ピンが収納容器本体から突出形成され、その結合ピンが係合する結合孔がＺ基準用脚部に形成されていてもよい。
　また、Ｙ基準平面が収納容器本体の側面から突出した位置に設けられていてもよく、そのＹ基準平面が、収納容器本体の側面から突出して設けられた複数のＹ基準用突出部の突端に位置する一つの共通平面であってもよい。
　そして、Ｙ基準用突出部が収納容器本体と一体成形で形成されていてもよく、あるいは、Ｙ基準用突出部が収納容器本体とは別部材で形成されて、収納容器本体の側壁の外面に取り付けられていてもよい。
　また、Ｘ方向位置決め部が、Ｚ基準平面と垂直をなす向きに細長く収納容器本体の側壁の外面から突出して形成された突起であってもよい。あるいは、Ｘ方向位置決め部が、Ｚ基準平面と垂直をなす向きに細長く収納容器本体の側壁の外面領域に凹んで形成された溝であってもよく、その溝が、Ｙ基準用平面から凹んだ状態にＹ基準用平面位置に形成されていてもよい。
　また、Ｘ方向位置決め部が、収納容器本体の側壁の外面からＺ基準平面及びＹ基準平面の双方に対して平行な向きに突出した位置に設けられたＸ基準面であってもよく、その場合、Ｘ基準面が、収納容器本体の側面から突出して設けられたＸ基準用突出部の突端面であってもよい。
　なお、平面台と垂直平面壁とが収納容器本体を載置するためのステ－ジを構成するものであって、ステージが斜め上向きに傾いてセットされていてもよく、ステージの傾斜角度が３～４５°の範囲にあるとよい。
　本発明によれば、ウエハ収納容器をウエハ給排装置のステージ等に載せるだけでステージ等に対する半導体ウエハの位置が正確にセットされた状態になり、且つウエハ収納容器本体の荷重が分散して面で支持されるので、その支持部の変形や磨耗が非常に小さなものになる。その結果、容器重量が大きくても、繰り返し使用後にステージ等に載せた時の半導体ウエハの位置決め精度が低下せず、ロボットハンド等による半導体ウエハの出し入れを円滑に行うことができる。
本発明に係る第１の実施の形態において、半導体ウエハを内部に収納したウエハ収納容器がステージ上にセットされた状態の側面断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、半導体ウエハが内部に収納された状態のウエハ収納容器の正面断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、複数の半導体ウエハが内部に収納された状態のウエハ収納容器の側面断面図（図２におけるIII－III断面図）である。 本発明に係る第１の実施の形態において、複数の半導体ウエハが内部に収納された状態のウエハ収納容器の部分拡大平面断面図（図２におけるIV－IV断面図）である。 本発明に係る第１の実施の形態におけるウエハ保持機構の斜視図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、ウエハ保持機構に半導体ウエハが出し入れされる状態の斜視図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、収納容器本体内のウエハ保持機構に半導体ウエハが載置された状態の正面断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、ウエハ保持機構単体に一枚の半導体ウエハが保持された状態の斜視図である。 本発明に係る第１の実施の形態における、ウエハ収納容器本体の底面図である。 本発明に係る第１の実施の形態における、Ｚ基準用脚部の変形例の部分断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態における、ウエハ収納容器本体の背面図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、図１１のXII－XIIで切断したＸ方向位置決めガイド用突起付近の断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態における、Ｘ方向位置決めガイド用突起の変形例の断面図である。 本発明に係る第２の実施の形態における、ウエハ収納容器本体の背面図である。 本発明に係る第２の実施の形態において、図１４のXV－XVで切断したＸ方向位置決めガイド用溝付近の断面図である。 本発明に係る第３の実施の形態におけるウエハ収納容器本体の背面図である。 本発明に係る第３の実施の形態におけるステージの斜視図である。
符号の説明
　１０　ウエハ収納容器
　１１　収納容器本体
　１２　蓋体
　１３　シール部材
　１４　底部
　２０　ウエハ保持機構
　３０Ｚ　Ｚ基準平面
　３１　Ｚ基準用脚部
　３１Ｚ　突端面
　３２　結合ピン
　３３　結合孔
　４０Ｙ　Ｙ基準平面
　４１　Ｙ基準用突出部
　４１Ｙ　突端面
　５１　Ｘ方向位置決めガイド用突起（Ｘ方向位置決め部）
　５２　Ｘ方向位置決めガイド用溝（Ｘ方向位置決め部）
　５３　Ｘ基準用突出部
　５３Ｘ　突端面（Ｘ方向位置決め部）
　１０１  ステージ
　１０１Ｘ　Ｘ方向垂直平面壁
　１０１Ｙ　垂直平面壁
　１０１Ｚ　平面台
　１０２　ロボットハンド
　Ｗ　半導体ウエハ
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において「上下」とは重力方向における上下である。
　図２は半導体ウエハＷが内部に保持された状態のウエハ収納容器の正面断面図、図３はIII－III線で切断した側面断面図、図４はIV－IV線で切断した部分拡大平面断面図である。
　必要に応じて上方を開放可能なウエハ収納容器１０内には、複数の（例えば２５枚の）半導体ウエハＷを各々立てた状態に並列に並べて保持するためのウエハ保持機構２０が設けられている。なお、以下に詳述するウエハ保持機構２０の構成は一例であって、ウエハ保持機構２０はそれ以外の各種の実施態様をとることができ、例えば、一部又は全部が収納容器本体１１と一体成形されているようなもの等であってもよい。
　この実施の形態においては、ウエハ収納容器１０として、ウエハ保持機構２０の上方以外の全ての部分を囲むように上面のみが開口した形状の収納容器本体１１と、その収納容器本体１１の上面開口部を開閉するように移動可能に設けられた蓋体１２とが設けられている。
　収納容器本体１１と蓋体１２は共に、例えばポリカーボネート樹脂等のように汚染ガス発生が比較的少ないプラスチック材で形成されている。収納容器本体１１と蓋体１２との境界部にはその部分を気密にシールするシール部材１３が装着されている。その結果、収納容器本体１１の上端開口部が蓋体１２で閉じられた状態では、ウエハ収納容器１０全体が気密状態になる。なおウエハ収納容器１０には、蓋体１２が使用者の意思に反して開かないようにロックするためのロック機構等が設けられているが、それらの図示は省略されている。
　収納容器本体１１の底部１４には、ウエハ保持機構２０が固定されている。具体的には、底部１４からウエハ収納容器１０の内方に突出する固定ピン１５が、ウエハ保持機構２０の台座２１に形成されたピン係合孔２２に係合固定されている。
　ウエハ保持機構２０には、垂直に立てられた状態の円形の各半導体ウエハＷの下半部を載せた状態に保持するウエハ載置部２３と、そのウエハ載置部２３に載置された半導体ウエハＷの上半部をガタつかないように押えるためのウエハ押え２４とが設けられている。この実施の形態では、ウエハ載置部２３とウエハ押え２４及び後述する屈曲容易部２５が、半導体ウエハＷの中心を通る鉛直線の左右に半導体ウエハＷを間に挟んで各々一対ずつ設けられている。
　ウエハ載置部２３とウエハ押え２４とは分離されずに一つながりに構成されているが、ウエハ載置部２３に載置された半導体ウエハＷの中心に対し水平な略１８０°対称位置に位置するウエハ載置部２３とウエハ押え２４との境界部分は、内周側が切除された形状に形成されてそれ以外の部分より薄肉で局部的に屈曲し易い屈曲容易部２５になっている。ただし、屈曲容易部２５が、半導体ウエハＷの中心に対し水平な略１８０°対称の位置より少し下側に位置していても差し支えない。
　ウエハ載置部２３とウエハ押え２４と屈曲容易部２５及び台座２１は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のような弾性変形可能な同じ高分子材料で一体に形成されている。ただし、異なる部品として形成されたウエハ載置部２３とウエハ押え２４を屈曲容易部２５で一つながりの状態につなぎ合わせてもよい。
　このような構成により、屈曲容易部２５は、ウエハ載置部２３に載置された半導体ウエハＷの面と平行方向に屈曲自在であり、ウエハ押え２４を半導体ウエハＷの上半部の外縁から離れる方向（即ち、図２の紙面上において左右に開く方向）に退避させることができる。
　ウエハ保持機構２０だけの斜視図である図５にも示されるように、ウエハ載置部２３の内周部には、各半導体ウエハＷの下半部の外縁を個別に嵌め込んだ状態に載置するための複数のウエハ載置溝２６が並列に並んで形成されている。
　各ウエハ載置溝２６は、図４に示されるように断面形状がＶ字状に形成された公知のものであり、そこに各半導体ウエハＷの外縁部がガタつきなく嵌まり込むことができる。なお、図５にはウエハ載置溝２６の大きさが誇張されて８個だけ図示されているが、実際には、図３に示されるように２５個のウエハ載置溝２６が等間隔に平行に並んで形成されている。
　図２に示されるように、各ウエハ載置溝２６は、半導体ウエハＷの中心軸を通る鉛直線を中心とする左右対称の位置に、半導体ウエハＷの外縁に沿う円弧状に形成されている。各ウエハ載置溝２６の上端は半導体ウエハＷの中心軸を通る水平線よりやや下側に位置している（水平線と略一致していてもよい）。したがって、半導体ウエハＷの中心から左右のウエハ載置部２３全体を見込む角度θは１８０°未満である。
　ウエハ載置部２３の左右の上端部から上方につながって半導体ウエハＷの外縁に沿う円弧状に形成された左右一対のウエハ押え２４の内周部には、各半導体ウエハＷの上半部の外縁を個別に嵌め込んで押えるための複数のウエハ押え溝２７が並列に並んで形成されている。
　各ウエハ押え溝２７は、ウエハ載置溝２６と同様に断面形状がＶ字状に形成されていて、そこに各半導体ウエハＷの外縁部がガタつきなく嵌まり込むことができる。なお、屈曲容易部２５にはウエハ載置溝２６とウエハ押え溝２７のどちらも形成されておらず、ウエハ載置溝２６とウエハ押え溝２７との間が分離された状態になっている。
　ウエハ押え２４には、２５個のウエハ押え溝２７がウエハ載置溝２６と位置を合わせて並列に形成されている。ウエハ載置部２３とウエハ押え２４とが分離されずに一つながりに構成されていることにより、ウエハ載置溝２６とウエハ押え溝２７との位置関係を正確に一致させて、半導体ウエハＷをウエハ載置溝２６とウエハ押え溝２７とでズレなく確実に保持することができる。
　各ウエハ押え溝２７は、半導体ウエハＷの中心軸を通る鉛直線を中心とする左右対称の位置に、半導体ウエハＷの外縁に沿う円弧状に形成されている。各ウエハ押え溝２７の下端は半導体ウエハＷの中心軸を通る水平線よりやや上側に位置している。ただし、水平線よりある程度下側にあってもよい。
　ウエハ収納容器１０の蓋体１２には、左右一対のウエハ押え２４の各自由端部２８に押し付けられて、ウエハ押え２４を、ウエハ載置部２３に載置された半導体ウエハＷの上半部の外縁に押し付けた状態にするための押し付け部材２９が、ウエハ収納容器１０の内側に向けて突出して設けられている。
　弾力性に富んだプラスチック材等で押し付け部材２９を形成することにより、ウエハ押え２４が半導体ウエハＷの外縁に弾力的に押し付けられ、半導体ウエハＷを振動等から効果的に保護することができる。
　図３や図５等に示されるように、多数のウエハ載置溝２６とウエハ押え溝２７が各々並列に並んで形成されたウエハ載置部２３とウエハ押え２４は相当に幅広のものになる。したがって、局部的に屈曲容易な屈曲容易部２５が形成されていなければ、半導体ウエハＷを破損する心配をせずにウエハ押え２４を外側に広げるのは困難である。
　しかし、屈曲容易部２５が形成されていることにより、半導体ウエハＷを破損する心配をすることなく、半導体ウエハＷをウエハ載置溝２６に上方から載置及び取り出しする妨げにならない側方位置まで、ウエハ押え２４を容易に退避させて、図６に示されるように、ウエハ保持機構２０に半導体ウエハＷを出し入れすることができる。
　図７は、収納容器本体１１内においてウエハ押え２４が開いた状態を示しており、この状態において、各半導体ウエハＷは収納容器本体１１内の所定位置に収納された状態になっている。また、図８は、一枚の半導体ウエハＷが保持された状態のウエハ保持機構２０を示している。
　図２と図３に戻って、収納容器本体１１の構成について説明をする。なお、以下の説明においては、ウエハ保持機構２０に保持された半導体ウエハＷの板面に平行な水平方向（即ち、図２における左右方向）をＸ方向（座標）、半導体ウエハＷの軸線と平行な方向（即ち、図２において紙面に垂直な方向）をＹ方向（座標）、半導体ウエハＷの板面に平行な上下方向をＺ方向（座標）として考えるものとする。
　収納容器本体１１の底部１４の裏面側には、ウエハ保持機構２０に保持された半導体ウエハＷの板面方向に対し垂直（例えば、１°以内の誤差）の向きをなすＺ基準平面３０Ｚが、底部１４の裏面から下方に突出した位置に設けられている。
　この実施の形態におけるＺ基準平面３０Ｚは、一つながりの壁面で形成されているのではなく、収納容器本体１１の底部１４から下方に突出して収納容器本体１１と一体成形で形成された複数のＺ基準用脚部３１の突端面３１Ｚ位置に形成される一つの共通平面である。
　各Ｚ基準用脚部３１の突端面３１Ｚは、各々が半導体ウエハＷの面に対し垂直の向きをなす平面である。また、全部のＺ基準用脚部３１の突端面３１Ｚを含むＺ基準平面３０Ｚも、半導体ウエハＷの面に対し垂直の向きをなし、且つ、Ｚ方向において半導体ウエハＷに対し所定の距離をなす平面である。
　この実施の形態におけるＺ基準用脚部３１は、複数の半導体ウエハＷの軸線方向と平行なＹ方向に細長く形成されており、そのようなＺ基準用脚部３１が、図２に示されるように、収納容器本体１１の底部１４の裏面の左右の外縁（即ち、Ｘ方向において外側になる縁部）に沿う位置に互いの間に間隔をあけて一対設けられている。
　その状態は収納容器本体１１の底面図（図２における矢視IX図）である図９に明瞭に図示されている。図９においては、平面状に形成されているＺ基準用脚部３１の突端面３１Ｚが砂目状に示されている。
　再び図２と図３に戻って、そのようなＺ基準用脚部３１が設けられた収納容器本体１１が平面台１０１Ｚ上に置かれると、Ｚ基準平面３０Ｚが平面台１０１Ｚにピッタリ沿う状態で、収納容器本体１１が平面台１０１Ｚ上にガタつきなく保持され、その平面台１０１Ｚに対し半導体ウエハＷが所定距離を維持する状態にセットされる。
　なお、Ｚ基準用脚部３１の配置及び大きさ等は、この実施の形態に限定されるものではなく、ウエハ保持機構２０に半導体ウエハＷが満載された状態でＺ基準用脚部３１が変形しない（又は、変形が極小である）構造のものであればよい。
　収納容器本体１１は、Ｚ基準用脚部３１部分とその周囲の部分とで略同じ肉厚で形成されている。したがって、プラスチック成形時にヒケ等が発生し難くて、突端面３１Ｚの平面を正確に形成することができる。ただし、必要に応じて肉厚に差を設けても差し支えない。
　図１０に示されるように、Ｚ基準用脚部３１が収納容器本体１１とは別部材で形成されて、収納容器本体１１の底部１４の裏面に取り付けられていてもよい。ここでは、Ｚ基準用脚部３１を収納容器本体１１の底部１４に結合させるための結合ピン３２が収納容器本体１１自体から突出形成されている。そして、その結合ピン３２が係合する結合孔３３がＺ基準用脚部３１に形成されて、収納容器本体１１に対するＺ基準用脚部３１の位置決めがされている。
　このように、Ｚ基準用脚部３１を収納容器本体１１と別部材にすることにより、収納容器本体１１より耐磨耗性及び潤滑性の優れた材料（例えば、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレナフタレート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂又は四フッ化エチレン樹脂系樹脂等）でＺ基準用脚部３１を形成することができるメリットがある。
　再び図３に戻って、半導体ウエハＷの板面と平行をなす収納容器本体１１の一つの側壁の外面側には、平面台１０１Ｚに対して垂直に立設された垂直平面壁１０１Ｙにガタつきなく当接する（したがって、Ｚ基準平面３０Ｚに対して垂直の向きをなす）Ｙ基準平面４０Ｙが、半導体ウエハＷの板面に対し平行の向きに設けられている。
　この実施の形態におけるＹ基準平面４０Ｙは、一つながりの平面で形成されているのではなく、収納容器本体１１の側面からＹ方向に突出して収納容器本体１１と一体成形で形成された複数のＹ基準用突出部４１の突端面４１Ｙ位置に形成される一つの共通平面であり、Ｙ方向において垂直平面壁１０１Ｙと半導体ウエハＷの板面とが所定の距離を維持している。
　なお、各Ｙ基準用突出部４１の突端面４１Ｙは平面状に形成されているが、そこに大きな荷重がかからない状況で使用される場合には必ずしも平面である必要はない。また、Ｙ基準用突出部４１が、収納容器本体１１とは別部材で形成されて、収納容器本体１１の側壁の外面に取り付けられた構成を採っても差し支えない。
　この実施の形態においては、収納容器本体１１の背面図である図１１に示されるように、４つのＹ基準用突出部４１が収納容器本体１１の側面の四隅近傍に分散して互いの間に間隔をあけて配置されていて、全部のＹ基準用突出部４１の砂目状に示されている突端面４１Ｙが、Ｙ方向において半導体ウエハＷの板面と所定の距離をなす一つの平面（Ｙ基準平面４０Ｙ）上に存在している。
　その結果、図３に示されるように、収納容器本体１１が平面台１０１Ｚ上に置かれた状態において、Ｙ基準平面４０Ｙを垂直平面壁１０１Ｙに当接させると、各半導体ウエハＷが、垂直平面壁１０１Ｙに対し所定距離を維持する状態で垂直平面壁１０１Ｙに対し平行にセットされた状態になる。
　図３及び図１１に示されるように、平面台１０１Ｚと垂直平面壁１０１Ｙの双方に対して平行なＸ方向における収納容器本体１１の位置決めをするためのＸ方向位置決め部５１が、収納容器本体１１の側壁（Ｙ基準用突出部４１が設けられているのと同じ側壁）の外面に設けられている。
　この実施の形態におけるＸ方向位置決め部５１は、図１１に示されるように、Ｚ基準平面３０Ｚと垂直をなす向きに細長く収納容器本体１１の側壁の外面から突出して形成された突起（Ｘ方向位置決めガイド用突起５１）である。
　図１２は、図１１におけるXII－XII断面を図示しており、収納容器本体１１の側壁から略Ｖ字状の断面形状で外方に突出するＸ方向位置決めガイド用突起５１が、垂直平面壁１０１Ｙ側に平面台１０１Ｚと垂直をなす方向に形成された係合溝１５１と係合することにより、収納容器本体１１のＸ方向の位置決めが行われ、その結果、各半導体ウエハＷがＸ方向において所定位置に位置決めされる。ただし、Ｘ方向位置決めガイド用突起５１の断面形状は、図１３に示されるような矩形状その他の形状であっても差し支えない。
　図１は、本実施の形態の収納容器本体１１が、収納容器本体１１に半導体ウエハＷを出し入れするためのウエハ給排装置１００に取り付けられた状態を示している。１０１は、ウエハ収納容器１０を載せるために剛体でＬ字状に形成されたステージである。
　収納容器本体１１は、Ｚ方向に昇降自在なステージ１０１に載せられ、収納容器本体１１の上端がウエハ給排装置１００の開口部に面する位置で静止状態にセットされる。そして、蓋体１２（図示せず）がウエハ給排装置１００内で外されて収納容器本体１１の上端が開口した状態にされ、収納容器本体１１内の半導体ウエハＷがウエハ給排装置１００内のロボットハンド１０２で個別に保持できる状態になる。
　Ｌ字状をなすステージ１０１は前述の平面台１０１Ｚと垂直平面壁１０１Ｙとを形成していて、それらが斜め上向きに例えば３～４５°の範囲で傾いた状態に設けられている。即ち、水平方向に対する平面台１０１Ｚの傾斜角度θが、３°≦θ≦４５°の範囲にある。
　傾斜角度が３°より小さいと、半導体ウエハＷが垂直に近い向きになって姿勢が不安定になる場合があり、４５°より大きいと、重力の作用による半導体ウエハＷの撓み量が大きくなってしまう。ただし、半導体ウエハＷの姿勢を安定させられれば、傾斜角度をゼロ（即ち、θ＝０°）に近づけても差し支えない。
　収納容器本体１１がステージ１０１に載せられることにより、収納容器本体１１のＺ基準平面３０Ｚがステージ１０１の平面台１０１Ｚにピッタリと一致する状態になって、半導体ウエハＷのＺ方向位置がステージ１０１に対して所定の位置に定まる。
　そして、収納容器本体１１のＸ方向位置決めガイド用突起５１をステージ１０１の係合溝１５１と係合させることで（図１２参照）、半導体ウエハＷのＸ方向位置がステージ１０１に対して所定の位置に定まり、同時に、収納容器本体１１のＹ基準平面４０Ｙが垂直平面壁１０１Ｙにピッタリと一致する状態になることで、半導体ウエハＷのＹ方向位置がステージ１０１に対して所定の位置に定まる。
　このようにして、収納容器本体１１をステージ１０１に載せるだけで、ステージ１０１に対する半導体ウエハＷの位置が正確にセットされた状態になる。そして、半導体ウエハＷを収納した収納容器本体１１の荷重がＺ基準平面３０Ｚ（及びＹ基準平面４０Ｙ）において分散して面で支持されるので、その支持部の変形や磨耗が小さい。
　その結果、容器重量が大きくても、繰り返し使用後にステージ１０１上における半導体ウエハＷの位置決め精度が低下せず、ロボットハンド１０２による半導体ウエハＷの出し入れを円滑に行うことができる。
　図１４は本発明に係る第２の実施の形態における収納容器本体１１を示しており、Ｘ方向位置決め部５２が、Ｚ基準平面３０Ｚと垂直をなす向きに細長く収納容器本体１１の側壁の外面領域に凹んで形成された溝（Ｘ方向位置決めガイド用溝５２）で構成されている。
　Ｘ方向位置決めガイド用溝５２は、図１４におけるXV－XV断面を図示する図１５に示されるように、Ｙ基準用突出部４１の砂目状に示されている突端面４１Ｙ（即ち、Ｙ基準平面４０Ｙ）から凹んだ状態にＹ基準用突出部４１に形成され、それに対して係合する係合突起１５２がステージ１０１の垂直平面壁１０１Ｙ側に突設されている。このように構成しても、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果がある。なお、係合突起１５２と垂直平面壁１０１Ｙは図１４には図示されていない。
　図１６は本発明に係る第３の実施の形態における収納容器本体１１を示しており、Ｘ方向位置決め部５３が、収納容器本体１１の側面からＸ方向に突出して設けられたＸ基準用突出部５３の突端面５３Ｘにより構成されている。Ｘ基準用突出部５３は少なくとも一個あればく、収納容器本体１１と一体成形又は別部材を取り付けた構成のどちらであっても差し支えない。
　この実施の形態における収納容器本体１１を載せるステージ１０１は、図１７に示されるように、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に平面壁（又は平面台）１０１Ｘ，１０１Ｙ，１０１Ｚを有するものであり、収納容器本体１１のＸ基準用突出部５３の突端面５３Ｘがステージ１０１のＸ方向垂直平面壁１０１Ｘに当接するだけで、溝や突起の係合動作を要することなく、収納容器本体１１のＸ方向の位置決め（即ち、半導体ウエハＷのＸ方向の位置決め）がなされる。
　なお、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではなく、上記以外の各種の実施態様をとることができるものである。また、本発明におけるＹ基準平面とＸ方向位置決め部に代えて従来のキネマティックカップリングを設けて、「Ｚ基準平面＋キネマティックカップリング」という構成を採ることで、キネマティックカップリングに加わる荷重を軽減させることも考えられる。しかし、ハンドリング性等において本発明の方が優れている。

Claims (20)

  1. 　複数の半導体ウエハを各々立てた状態に並列に並べて保持するウエハ保持機構が、上面を開閉可能な収納容器本体内に設けられたウエハ収納容器において、
    　上記収納容器本体が平面台上に置かれたときに、上記平面台に対し上記各半導体ウエハが所定距離を維持する状態で上記収納容器本体が上記平面台上にガタつきなく保持されるように、上記半導体ウエハの板面に対し垂直の向きに上記収納容器本体の底部の裏面側に設けられたＺ基準平面と、
    　上記平面台に対して垂直に立設された垂直平面壁に対し上記各半導体ウエハが所定距離を維持する状態で上記垂直平面壁にガタつきなく当接するように、上記半導体ウエハの板面に対し平行の向きに上記収納容器本体の側壁の外面側に設けられたＹ基準平面と、
    　上記平面台と上記垂直平面壁の双方に対して平行な方向における上記収納容器本体の位置決めをするためのＸ方向位置決め部
    　とが設けられていることを特徴とするウエハ収納容器。
  2. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準平面が上記収納容器本体の底部の裏面から突出した位置に設けられているウエハ収納容器。
  3. 　請求の範囲２のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準平面が、上記収納容器本体の底部の裏面から突出して設けられた複数のＺ基準用脚部の突端に位置する一つの共通平面であるウエハ収納容器。
  4. 　請求の範囲３のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準用脚部が上記複数の半導体ウエハの軸線に対し平行な方向に細長く、上記収納容器本体の底部に互いの間隔をあけて平行に一対設けられているウエハ収納容器。
  5. 　請求の範囲３のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準用脚部が上記収納容器本体と一体成形で形成されているウエハ収納容器。
  6. 　請求の範囲５のウエハ収納容器において、上記収納容器本体が、上記Ｚ基準用脚部とその周囲の部分とにおいて略同じ肉厚で形成されているウエハ収納容器。
  7. 　請求の範囲３のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準用脚部が上記収納容器本体とは別部材で形成されて、上記収納容器本体の底部の裏面に取り付けられているウエハ収納容器。
  8. 　請求の範囲７のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準用脚部が、上記収納容器本体より耐磨耗性及び潤滑性の優れた材料で形成されているウエハ収納容器。
  9. 　請求の範囲７のウエハ収納容器において、上記Ｚ基準用脚部を上記収納容器本体の底部の裏面に結合させるための結合ピンが上記収納容器本体から突出形成され、その結合ピンが係合する結合孔が上記Ｚ基準用脚部に形成されているウエハ収納容器。
  10. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記Ｙ基準平面が上記収納容器本体の側面から突出した位置に設けられているウエハ収納容器。
  11. 　請求の範囲１０のウエハ収納容器において、上記Ｙ基準平面が、上記収納容器本体の側面から突出して設けられた複数のＹ基準用突出部の突端に位置する一つの共通平面であるウエハ収納容器。
  12. 　請求の範囲１１のウエハ収納容器において、上記Ｙ基準用突出部が上記収納容器本体と一体成形で形成されているウエハ収納容器。
  13. 　請求の範囲１１のウエハ収納容器において、上記Ｙ基準用突出部が上記収納容器本体とは別部材で形成されて、上記収納容器本体の側壁の外面に取り付けられているウエハ収納容器。
  14. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記Ｘ方向位置決め部が、上記Ｚ基準平面と垂直をなす向きに細長く上記収納容器本体の側壁の外面から突出して形成された突起であるウエハ収納容器。
  15. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記Ｘ方向位置決め部が、上記Ｚ基準平面と垂直をなす向きに細長く上記収納容器本体の側壁の外面領域に凹んで形成された溝であるウエハ収納容器。
  16. 　請求の範囲１５のウエハ収納容器において、上記溝が、上記Ｙ基準用平面から凹んだ状態に上記Ｙ基準用平面位置に形成されているウエハ収納容器。
  17. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記Ｘ方向位置決め部が、上記収納容器本体の側壁の外面から上記Ｚ基準平面及び上記Ｙ基準平面の双方に対して平行な向きに突出した位置に設けられたＸ基準面であるウエハ収納容器。
  18. 　請求の範囲１７のウエハ収納容器において、上記Ｘ基準面が、上記収納容器本体の側面から突出して設けられたＸ基準用突出部の突端面であるウエハ収納容器。
  19. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記平面台と上記垂直平面壁とが上記収納容器本体を載置するためのステ－ジを構成するものであって、上記ステージが斜め上向きに傾いてセットされるウエハ収納容器。
  20. 　請求の範囲１のウエハ収納容器において、上記ステージの傾斜角度が３～４５°の範囲にあるウエハ収納容器。
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