(57)【要約】      （修正有）【課題】２種サイズ以上のウエハを収納できるウエハカセットを提供する。【解決手段】筺体１１と複数のウエハトレー１３と複数の伝動機構１５とを含むウエハカセット２を提供する。各ウエハトレーは、筺体内に設けられ、中央開口部１３１と第１凹溝１３２と第２凹溝１３３とを含む。第２凹溝の直径は第１凹溝の直径より大きく、且つ第２凹溝の底面１３３ａが第１凹溝の底面１３２ａより高く、第２凹溝と第１凹溝が中央開口部を取り囲む。各伝動機構は、ウエハトレーをピックアップ位置と収納位置の間に移動するため、個別に各ウエハトレーに連接する。ウエハトレーは異なる直径の凹溝を備えるため、異なるサイズのウエハを載せることができる。別のウエハカセットを提供し、上記ウエハカセットとの主要相違点は各ウエハトレーに各々１個の凹溝があり、且つ少なくとも１個のウエハトレーの凹溝の直径がその他のウエハトレーの凹溝の直径と異なることである。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
各ウエハトレーは第１凹溝と第２凹溝とを含み、前記第２凹溝が前記第１凹溝を取り囲み、且つ前記第２凹溝の直径が前記第１凹溝の直径より大きく、前記第２凹溝の底面が前記第１凹溝の底面より高い複数のウエハトレーと、
前記ウエハトレーをピックアップ位置と収納位置の間に駆動するため、個別に前記ウエハトレーに連接する複数の伝動機構と、
を含むことを特徴とするウエハカセット。
【請求項２】
各前記ウエハトレーは、外周縁と中空領域とを更に含み、前記中空領域が中央開口部から前記外周縁までに延伸することを特徴とする請求項１に記載のウエハカセット。
【請求項３】
各前記ウエハトレーは、別の中空領域を更に含み、前記２つの中空領域が互いに対向することを特徴とする請求項２に記載のウエハカセット。
【請求項４】
前記第２凹溝を取り囲む第３凹溝を更に含み、前記第３凹溝の直径は前記第２凹溝の直径より大きく、且つ前記第３凹溝の底面が前記第２凹溝の底面より高いことを特徴とする請求項２に記載のウエハカセット。
【請求項５】
各前記伝動機構に電気的に接続する制御モジュールを更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のウエハカセット。
【請求項６】
筺体と、
前記筺体内に設けられ、且つ第１ピックアップ位置と第１収納位置の間を移動でき、第１中央開口部と第１凹溝とを含み、前記第１凹溝が前記第１中央開口部を取り囲む第１ウエハトレーと、
前記筺体内に設けられ、且つ第２ピックアップ位置と第２収納位置の間を移動でき、第２中央開口部と第２凹溝とを含み、前記第２凹溝が前記第２中央開口部を取り囲み、且つ前記第２凹溝の直径と前記第１凹溝の直径が異なる第２ウエハトレーと、
前記第１ウエハトレーを前記第１ピックアップ位置と前記第１収納位置の間に移動するよう駆動するため、前記第１ウエハトレーに連接する第１伝動機構と、
前記第２ウエハトレーを前記第２ピックアップ位置と前記第２収納位置の間に移動するよう駆動するため、前記第２ウエハトレーに連接する第２伝動機構と、
を含むことを特徴とするウエハカセット。
【請求項７】
前記第１ウエハトレーは、第１外周縁と第１中空領域とを更に含み、前記第１中空領域が前記第１中央開口部から前記第１外周縁までに延伸することを特徴とする請求項６に記載のウエハカセット。
【請求項８】
前記第２ウエハトレーは、第２外周縁と第２中空領域とを更に含み、前記第２中空領域が前記第２中央開口部から前記第２外周縁までに延伸することを特徴とする請求項７に記載のウエハカセット。
【請求項９】
前記第１ウエハトレーは、別の第１中空領域を更に含み、前記２つの第１中空領域が互いに対向し、前記第２ウエハトレーが別の第２中空領域を更に含み、前記２つの第２中空領域が互いに対向することを特徴とする請求項８に記載のウエハカセット。
【請求項１０】
前記第１伝動機構と前記第２伝動機構に電気的に接続する制御モジュールを更に含むことを特徴とする請求項９に記載のウエハカセット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ウエハカセットに関し、特に、２種以上サイズのウエハを収納できるウエハカセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造過程において、ウエハの異なる工程ステーション間における搬送及び移載は、均しくウエハカセットに依存し、よく見られる方法として２５枚を１ロット（ｌｏｔ）とし、つまり各ウエハカセットがワンサイズ（例えば６インチ、８インチ或いは１２インチ）のウエハ２５枚を収納できるよう設計されていた。ウエハカセットが満杯になった時、人手の運搬或いは自動化の搬送設備を通じて次の工程ステーションに運送される。各ウエハカセットが同一サイズのウエハのみを収納する原因のうちの１つは、ウエハ工場内の各生産ラインが同一時間に通常ワンサイズのウエハのみを加工でき、毎回ウエハサイズの切替が均しく工程パラメータをリセットしなければならないことである。高生産能力及び高い歩留まり率を維持するため、通常生産過程中同時に異なるサイズのウエハを加工しないため、よく見られるウエハカセットの仕様は６インチ、８インチ或いは１２インチの区別があるが、単一のウエハカセットがワンサイズのウエハのみを収納できる。
【０００３】
このほかに、ウエハカセットのサイズ及び仕様を統一しなければならない原因もウエハの工程手順が千個以上に達し、且つ過程が高度自動化で、製造過程中均しく搬送装置を通じて加工対象ウエハをウエハカセット内から取り出し、そして加工待ちエリア（或いは検査待ちエリア）に置くことである。搬送装置がウエハを吸着する前、先に光学機器によってウエハカセットをスキャンすることで、どこにウエハがあるかを判断し、もしもウエハカセット内に異なるサイズのウエハが格納されていた場合、光学機器が正確にウエハ位置を判定しにくく、若しくは改めて開発・設計し直しなければならない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のウエハカセットが均しくワンサイズのウエハのみを収納できるよう設計されることと異なり、本考案は２種サイズ以上のウエハを収納できるウエハカセットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案は筺体と複数のウエハトレーと複数の伝動機構とを含むウエハカセットを提供する。複数のウエハトレーは筺体内に設けられ、各ウエハトレーが第１凹溝と第２凹溝とを含み、第２凹溝が第１凹溝を取り囲み、且つ第２凹溝の直径が第１凹溝の直径より大きく、第２凹溝の底面が第１凹溝の底面より高い。複数の伝動機構は、ウエハトレーをピックアップ位置と収納位置の間に駆動するため、個別に各ウエハトレーに連接する。
【０００６】
本考案は筺体と第１ウエハトレーと第２ウエハトレーと第１伝動機構と第２伝動機構とを含む別のウエハカセットを提供する。第１ウエハトレーは、筺体内に設けられ、且つ第１ピックアップ位置と第１収納位置の間を移動できる。第１ウエハトレーは、第１中央開口部と第１凹溝とを含み、第１凹溝が第１中央開口部を取り囲む。第２ウエハトレーは、筺体内に設けられ、且つ第２ピックアップ位置と第２収納位置の間を移動できる。第２ウエハトレーは、第２中央開口部と第２凹溝とを含み、第２凹溝が第２中央開口部を取り囲み、且つ第２凹溝の直径と第１凹溝の直径が異なる。第１伝動機構は、第１ウエハトレーを第１ピックアップ位置と第１収納位置の間に移動するよう駆動するため、第１ウエハトレーに連接する。第２伝動機構は、第２ウエハトレーを第２ピックアップ位置と第２収納位置の間に移動するよう駆動するため、第２ウエハトレーに連接する。
【０００７】
ウエハカセットであって、筺体と複数のウエハトレーと複数の伝動機構とを含む。該筺体を省略でき、複数のウエハトレーと複数の伝動機構をウエハ加工／検査装置の内部に一緒に収容する。該複数の伝動機構は、１つの動力源を共用でき或いは各自独立した動力源を使用できる。各該ウエハトレーは、第１凹溝と第２凹溝とを含み、該第２凹溝が該第１凹溝を取り囲み、該第２凹溝の直径が該第１凹溝の直径より大きく、該第２凹溝の底面が該第１凹溝の底面より高く、搬送装置が吸着方式でウエハをピック＆プレイスする。このほかに、ウエハ加工／検査装置の真正面に表示灯を設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の実施例１を示す模式図（一）である。
【図２】本考案の実施例１を示す模式図（二）である。
【図３】本考案の実施例１を示す模式図（三）である。
【図４】ウエハ加工／検査装置を示す模式図である。
【図５】本考案の実施例２を示す模式図である。
【図６】本考案の実施例３を示す模式図である。
【図７】本考案の実施例４を示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
（実施例１）
図１を参照すると、本考案の実施例１を示す模式図であり、図１に示すウエハカセット１は筺体１１と複数のウエハトレー１３と複数の伝動機構１５とを含み、図面の簡潔性を求めるため、図１では図内のＰ５と表示する箇所のウエハトレー１３及び伝動機構１５のみを描く。その他のウエハトレー１３及びウエハトレー１３に対応して連接する伝動機構１５は、図内のＰ１〜Ｐ４と表示する箇所に各々設けられ、つまり本実施例のウエハカセット１は実際５個のウエハトレー１３と伝動機構１５とを含み、且つ全てのウエハトレー１３が垂直方向に沿って筺体１１内に等間隔で設けられる。
【００１０】
ウエハトレー１３は、中央開口部１３１と第１凹溝１３２と第２凹溝１３３とを含み、第１凹溝１３２が中央開口部１３１を取り囲み、第２凹溝１３３が第１凹溝１３２を取り囲む。第２凹溝１３３の直径は第１凹溝１３２の直径より大きく、且つ第２凹溝１３３の底面１３３ａが第１凹溝１３２の底面１３２ａより高い。このほかに、各ウエハトレー１３は、外周縁１３８と中空領域１３９とを更に含み、中空領域１３９が中央開口部１３１から外周縁１３８までに延伸する。第１凹溝１３２と第２凹溝１３３は、各々異なるサイズのウエハを載せることができ、例えばサイズが比較的小さい第１凹溝１３２が６インチウエハを載せるために用いられることができ、サイズが比較的大きな第２凹溝１３３が８インチウエハを載せるために用いられることができ、或いは第１凹溝１３２が８インチウエハ、第２凹溝が１２インチウエハを載せるために用いられることができる。
【００１１】
伝動機構１５は、ウエハトレー１３をピックアップ位置と収納位置の間に移動するため、ウエハトレー１３に連接する。図１に示すように、この時ウエハトレー１３はピックアップ位置にあり、Ｐ１〜Ｐ４箇所に設けられたウエハトレーが収納状態にあり、且つ蓋板１９で覆われて図内に表示していない。
【００１２】
本実施例のウエハカセット１は、各伝動機構１５に電気的に接続してウエハトレー１３をピックアップ位置と収納位置の間に移動するよう制御できる制御モジュール１７を更に含む。ウエハカセット１がウエハ加工／検査装置に取り付けられた時、制御モジュール１７はウエハ加工／検査装置と電気的に接続してウエハ加工／検査装置が制御モジュール１７を通じてウエハトレー１３をピックアップ位置と収納位置の間に移動するよう駆動させることができる。このほかに、制御モジュール１７自体にも複数の切替スイッチ１７１を設けてオペレータが直接切替スイッチ１７１を押圧してウエハトレー１３をピックアップ位置と収納位置の間に移動するよう制御させることができる。
【００１３】
本実施例のウエハカセット１は、筺体１１外の各ウエハトレー１３の現位置に対応する箇所に表示灯１７２を更に設けることができ、表示灯１７２から発信された異なるランプを通じてオペレータにウエハトレー１３にウエハを載せているかどうかを判断させ、又はその他のデフォルト状態の情報を表示する。このほかに、ウエハカセット１がウエハ加工／検査装置９内に統合された時、オペレータの識別用のため、表示灯１７２の位置をウエハ加工／検査装置９の真正面に変更できる。
【００１４】
本実施例のウエハカセット１の筺体１１は、更に内部において互いに連通しない複数の独立空間を仕切ることができ、各独立空間がウエハトレー１３を収容するために用いられ、つまり各ウエハトレー１３が収納位置にある時環境と遮断する。こうすると、各独立空間は不活性ガスを吹き込み又は真空吸引することで、未加工或いは未検査のウエハを特定雰囲気の環境中に維持させることができる。
【００１５】
図２及び図３を参照すると、実施例１の別の変化態様であり、主要相違点は中空領域の位置が異なることである。図１内の中空領域１３９の開口部がＸ軸正方向に向かい、図２内の中空領域２３９がＸ軸負方向に向かう。ウエハトレー１３がピックアップ位置にある時（図３内の左側）、オペレータは素手でウエハ９９をウエハトレー１３上に載せてからウエハトレー１３が図３内の右側（つまり図２のＸ軸負方向）に向かって移動して収納位置に戻ることができる。搬送装置９２がウエハ９９をピック＆プレイスしたい時、筺体１１の裏面（Ｘ軸の負の面を法線面とする）に開口部を別途設け又は全体を中空にして、搬送装置９２にＸ軸負方向からウエハトレー１３上にあるウエハ９９（図３内の右側）をピック＆プレイスさせることができる。ウエハトレー１３が中空領域２３９を有するため、搬送装置９２はウエハ９９の下方まで入ってウエハ９９を持ち上げることができる。
【００１６】
次に図４を参照すると、ウエハ加工／検査装置を示す模式図であり、ウエハ加工／検査装置９を示し、図４が概要的に上記実施例のウエハカセット２とウエハ加工／検査装置９をセットした態様を描いたが、実際のサイズ通り描いたことではない。
【００１７】
ウエハ加工／検査装置９は、ウエハチャックテーブル９１と搬送装置９２とを備え、搬送装置９２の端面に真空吸着ノズル９２２を設ける。図に示すように、実際に操作した時、加工或いは検査の続行のため、手作業を通じてウエハをウエハカセット２内に入れ、ウエハ加工／検査装置９が搬送装置９２を通じてウエハカセット２の裏面（図２内のＸ軸の負の面を法線面とする）からウエハカセット２内にあるウエハをピックアップし、そしてウエハをウエハチャックテーブル９１に置くことができる。
【００１８】
（実施例２）
図５を参照すると、本考案の実施例２を示す模式図であり、ウエハカセット３を示す。本実施例と実施例１との主要相違点は、第３凹溝１３４を更に含むことである。第３凹溝１３４は、第２凹溝１３３を取り囲み、第３凹溝１３４の直径が第２凹溝１３３の直径より大きく、且つ第３凹溝１３４の底面１３４ａが第２凹溝１３３の底面１３３ａより高い。同様に、本実施例の別の変化態様も中空領域１３９を図２に示すような位置に変更できる。
【００１９】
（実施例３）
図６を参照すると、本考案の実施例３を示す模式図であり、図６に示すように、ウエハカセット４は筺体３１と第１ウエハトレー３３と第２ウエハトレー３４と第１伝動機構３５と第２伝動機構３６とを含む。第１ウエハトレー３３は、筺体３１内に設けられ、且つ第１ピックアップ位置と第１収納位置の間を移動でき、第２ウエハトレー３４が同様も筺体３１内に設けられ、且つ第２ピックアップ位置と第２収納位置の間を移動できる。図３に示すように、第１ウエハトレー３３及び第２ウエハトレー３４は、各々第１ピックアップ位置と第２ピックアップ位置にある。Ｐ２〜Ｐ４にあるウエハトレーは、収納状態にあり、且つ蓋板３９で覆われ、図面の簡潔性を求めたため図内に描いていない。
【００２０】
第１ウエハトレー３３は、第１中央開口部３３１と第１凹溝３３２とを含み、第１凹溝３３２が第１中央開口部３３１を取り囲む。第２ウエハトレー３４は、第２中央開口部３４１と第２凹溝３４２とを含み、第２凹溝３４２が第２中央開口部３４１を取り囲み、且つ第２凹溝３４２の直径と第１ウエハトレー３３の第１凹溝３３２の直径とが異なるため、第１ウエハトレー３３と第２ウエハトレー３４が各々異なるサイズのウエハを収納できる。
【００２１】
図６に示すように、第１ウエハトレー３３は、第１外周縁３３８と第１中空領域３３９とを更に含み、第１中空領域３３９が第１中央開口部３３１から第１外周縁３３８まで延伸する。第２ウエハトレー３４は、第２外周縁３４８と第２中空領域３４９とを含み、第２中空領域３４９が第２中央開口部３４１から第２外周縁３４８までに延伸する。同様に、本実施例の別の変化態様において、第１中空領域３３９及び第２中空領域３４９を図２に示す位置に変更することもできる。
【００２２】
第１伝動機構３５は、第１ウエハトレー３３に連接し、第１ウエハトレー３３を第１ピックアップ位置と第１収納位置の間に移動するよう駆動するために用いられる。第２伝動機構３６は、第２ウエハトレー３４に連接し、第２ウエハトレー３４を第２ピックアップ位置と第２収納位置の間に移動するよう駆動するために用いられる。
【００２３】
本実施例のウエハカセット３は、第１伝動機構３５と第２伝動機構３６に電気的に接続して第１ウエハトレー３３を第１ピックアップ位置と第１収納位置の間に移動及び第２ウエハトレー３４を第２ピックアップ位置と第２収納位置の間に移動するよう制御できる制御モジュール３７を更に含む。このほかに、制御モジュール３７も図に示すことなく、Ｐ２〜Ｐ４に位置する伝動機構に電気的に接続する。ウエハカセット３がウエハ加工／検査装置に取り付けられた時、制御モジュール３７はウエハ加工／検査装置と電気的に接続し、ウエハ加工／検査装置が制御モジュール３７を通じて第１ウエハトレー３３を第１ピックアップ位置と第１収納位置の間に移動するよう駆動させることができ、又は第２ウエハトレー３４を第２ピックアップ位置と第２収納位置の間に移動するよう駆動させることができる。
【００２４】
（実施例４）
図７を参照すると、本考案の実施例４を示す模式図であり、ウエハカセット５を示す。本実施例と実施例１のウエハカセット１及ぶウエハカセット２との主要相違点は、ウエハトレー５３が同時に互いに対向する２つの中空領域５３９を包括し、つまり同時に各々Ｘ軸正方向及びＸ軸負方向に向かう２つの中空領域５３９を包括するため、ウエハトレー５３自体が第１部分５３１と第２部分５３２に分かれる。ウエハトレー５３の第１部分５３１と第２部分５３２は、各々伝動機構５５ａ及び５５ｂの駆動を受けて筺体１１外又は筺体１１内まで移動できる。
【００２５】
同時に図３を参照すると、ウエハトレー５３が筺体１１外に移動した時、ウエハトレー５３にＸ軸正方向に向かう中空領域５３９があるため、図３に示すような搬送装置９２によってウエハトレー５３内に載せているウエハ９９を取り出す、若しくはウエハ９９を空のウエハトレー５３内に入れることができる。当然オペレータも直接素手（或いは真空吸着ペン）でウエハトレー５３内に載せているウエハ９９を取り出す、若しくはウエハ９９を空のウエハトレー５３内に入れることができる。オペレータが直接素手でウエハ９９をプレイスする方式において、位置合わせの正確性を増進するため、ウエハトレー５３上に例えば位置合わせ線、位置合わせ矢印等の位置合わせ用マークの設計を追加し、オペレータがウエハ９９の方向を正確に載せさせ、また更にウエハ９９の載せる方向の正確性を向上できる。
【００２６】
ウエハトレー５３が筺体１１内に移動した時、ウエハトレー５３にＸ軸負方向に向かう中空領域５３９があり、且つ筺体１１の裏面に開口部を設け或いは全体が中空するため、搬送装置９２はＸ軸負方向からウエハ９９の下方までに入り、そしてＺ軸の正の方向に向かって移動すると共にＸ軸負方向に向かう中空領域５３９を貫通してウエハ９９を持ち上げることができる。このほかに、ウエハ９９を載せている搬送装置９２もＸ軸負方向から空のウエハトレー５３の上方に入り、そしてＺ軸の負の方向に移動すると共にＸ軸負方向に向かう中空領域５３９を貫通してウエハ９９をウエハトレー５３内に入れることができる。
【００２７】
ここで留意すべき点は、ウエハトレー５３は、ウエハ９９を収納するために用いられるため、伝動機構５５ａ及び伝動機構５５ｂが同期作動することで、第１部分５３１と第２部分５３２の間にずれが発生したことによりその中に載せているウエハ９９が破損されるのを防止する。
【００２８】
更に図６を参照すると、実施例４の概念も実施例３のウエハカセット４に適用でき、つまり第１ウエハトレー３３も互いに対向する２つの第１中空領域３３９を包括することができ、第２ウエハトレー３４も互いに対向する２つの第２中空領域３４９を包括することができる。
【００２９】
こうすると、第１ウエハトレー３３及び第２ウエハトレー３４が筺体１１外に移動した場合、図３に示す搬送装置９２を通じて第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４内に載せているウエハ９９を取り出し、或いはウエハ９９を空の第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４内に入れることができる。当然オペレータも直接素手（或いは真空吸着ペン）で第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４内に載せているウエハ９９を取り出す、若しくはウエハ９９を空の第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４内に入れることができる。第１ウエハトレー３３及び第２ウエハトレー３４が筺体１１内に移動した場合、搬送装置９２がウエハ９９を載せている第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４の下方からウエハ９９を持ち上げることができる。若しくはウエハ９９を載せている搬送装置９２も空の第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４の上方からウエハ９９を第１ウエハトレー３３又は第２ウエハトレー３４内に入れることができる。
【００３０】
ここで留意すべき点は、２つの中空領域５３９の対向位置が図７に示すように同じＸ軸上のＸ軸正方向及びＸ軸負方向にあることができるが、これに限られるものではなく、２つの中空領域の対向位置も直交方式で１つをＸ軸方向に設け、もう１つをＹ軸方向に設け、若しくは２つの中空領域が非同じＸ軸上或いは非直交方式により設けられることができる。
【００３１】
本考案の技術的内容は、好ましい実施例で上記通り開示され、そのような実施例により本考案の保護範囲が限定されるべきものではなく、当業者が本考案の精神から離れることなく種々の変更及び改変を為し得ることは、本考案の範囲に含めるものであるのが勿論である。よって本考案の保護範囲は、本明細書に添付する実用新案登録請求の範囲で定義しているものを基準とする。
１、２、３、４、５  ウエハカセット
１１  筺体
１３、５３  ウエハトレー
１３１  中央開口部
１３２  第１凹溝
１３２ａ  底面
１３３  第２凹溝
１３３ａ  底面
１３４  第３凹溝
１３４ａ  底面
１３８  外周縁
１３９、２３９、５３９  中空領域
１５、５５ａ、５５ｂ  伝動機構
１７  制御モジュール
１７１  切替スイッチ
１７２  表示灯
１９  蓋板
３１  筺体
３３  第１ウエハトレー
３３１  第１中央開口部
３３２  第１凹溝
３３８  第１外周縁
３３９  第１中空領域
３４  第２ウエハトレー
３４１  第２中央開口部
３４２  第２凹溝
３４８  第２外周縁
３４９  第２中空領域
３５  第１伝動機構
３６  第２伝動機構
３７  制御モジュール
５３１  第１部分
５３２  第２部分
９  ウエハ加工／検査装置
９１  ウエハチャックテーブル
９２  搬送装置
９２２  真空吸着ノズル
９９  ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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