(57)【要約】【課題】自動化の要請や量産化を図ることができ、しかも、高精度な位置決め制御や軽量化を実現できる基板収納容器用の収容槽を提供する。【解決手段】金属製の底板１と、この底板１上に搭載されて貯えた純水中にオープンカセット２０を浸漬して収容する収容槽１０とを備え、この収容槽１０を、樹脂を含む成形材料により射出成形してその底部にはオープンカセット２０用の配置領域１１を凹み形成する。収容槽１０に半導体ウェーハを手作業により浸漬するのではなく、収容槽１０に複数枚の半導体ウェーハを整列収納したオープンカセット２０をロボットや自動機により浸漬するので、自動化や量産化の要請を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板と、この支持板上に取り付けられて貯えた液体中に基板収納容器を浸漬して収容する収容槽とを含み、
収容槽を、樹脂を含む成形材料により成形してその底部には基板収納容器用の配置領域を形成し、この配置領域に、基板収納容器用の押し付け位置決め部材を形成したことを特徴とする基板収納容器用の収容槽。
【請求項２】
支持板を金属製として複数の取付孔を設け、収容槽の底部に、支持板の取付孔に嵌められる締結具用の嵌合筒部を複数形成し、
支持板に位置決め穴と長穴とを間隔をおき設けて位置決め穴方向に長穴の長軸を向け、収容槽の底部に、支持板の位置決め穴と長穴とに嵌まる複数の突起を形成するとともに、この複数の突起を配置領域の投影領域内あるいはその近傍に位置させるようにした請求項１記載の基板収納容器用の収容槽。
【請求項３】
収容槽の配置領域に、基板収納容器用の向き規制部材を形成した請求項１又は２記載の基板収納容器用の収容槽。
【請求項４】
収容槽を中空の略角錐台形に形成してその周壁には凹凸を厚さ方向に形成した請求項１、２、又は３記載の基板収納容器用の収容槽。
【請求項５】
基板収納容器を、スラリーの付着した半導体ウェーハを収納するオープンカセットとした請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器用の収容槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリーの付着した半導体ウェーハを収納するオープンカセット等からなる基板収納容器用の収容槽に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄くスライスされた半導体ウェーハは、ポリッシング工程で光学的光沢を有するよう鏡面研磨された後、洗浄工程に供されるが、ポリッシング工程の鏡面研磨の際に生じたスラリーが表面に付着したままで乾燥してしまうと、後作業や後工程におけるスラリーの除去がきわめて困難になる。
【０００３】
そこで従来においては、図示しない水槽に純水を貯え、この水槽の純水中に複数枚の半導体ウェーハを手作業により順次浸漬し、各半導体ウェーハの表面に付着したスラリーの乾燥を防止して後作業や後工程でスラリーを容易、かつ確実に除去することができるようにしている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４７０６１号公報
【特許文献２】特開２００５−７９４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、水槽中に複数枚の半導体ウェーハを手作業により単に浸漬するのでは、近年の自動化の要請や量産化に支障を来たすという問題がある。このような問題を解消する手段としては、水槽の純水中に複数枚の半導体ウェーハを収納したオープンカセットを自動的に浸漬等する方法が考えられるが、水槽中に半導体ウェーハを収納したオープンカセットを単に浸漬等するのでは、自動化に必要な高精度の位置決め制御を期待することができない。したがって、半導体ウェーハやオープンカセットをロボットで取り扱う際にこれらの位置ずれや損傷を招き、しかも、自動化を容易にする軽量化を図ることもできないという大きな問題が新たに生じることとなる。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、自動化の要請や量産化を図ることができ、しかも、高精度な位置決め制御や軽量化を実現することのできる基板収納容器用の収容槽を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては上記課題を解決するため、支持板と、この支持板上に取り付けられて貯えた液体中に基板収納容器を浸漬（浸す）して収容する収容槽とを含み、
収容槽を、樹脂を含む成形材料により成形してその底部には基板収納容器用の配置領域を形成し、この配置領域に、基板収納容器用の押し付け位置決め部材を形成したことを特徴としている。
【０００７】
なお、支持板を金属製として複数の取付孔を設け、収容槽の底部に、支持板の取付孔に嵌められる締結具用の嵌合筒部を複数形成し、
支持板に位置決め穴と長穴とを間隔をおき設けて位置決め穴方向に長穴の長軸を向け、収容槽の底部に、支持板の位置決め穴と長穴とに嵌まる複数の突起を形成するとともに、この複数の突起を配置領域の投影領域内あるいはその近傍に位置させることができる。
【０００８】
また、支持板に位置決め溝を形成するとともに、収容槽の底部には位置決め片を形成し、これら位置決め溝と位置決め片とを干渉させて収容槽を位置決めすることができる。
また、支持板に位置決め溝を形成するとともに、収容槽の底部には台座を形成し、これら位置決め溝と台座とを干渉させて収容槽を位置決めすることができる。
また、収容槽の配置領域に、基板収納容器用の向き規制部材を形成することができる。
【０００９】
また、収容槽を中空の略角錐台形に形成してその周壁には凹凸を厚さ方向に形成することも可能である。
さらに、基板収納容器を、スラリーの付着した半導体ウェーハを収納するオープンカセットとすることも可能である。
【００１０】
ここで、特許請求の範囲における支持板の略四隅部や略隅部には、複数の取付孔を設けることができる。また、液体には、純水の他、スラリー等の除去に適した各種の液や洗浄液が含まれる。成形材料には、樹脂の他、必要な各種のフィラーを配合することができる。また、基板収納容器や押し付け位置決め部材は、単数複数を特に問うものではない。この点については、基板収納容器用の向き規制部材も同様である。中空の略角錐台形には、少なくとも中空の角錐台形、及び中空の錐台と角筒形とを組み合わせた形のいずれもが含まれる。
【００１１】
半導体ウェーハは、口径２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍのタイプを特に問うものではない。さらに、本発明に係る基板収納容器用の収容槽は、半導体ウェーハのポリッシング工程やポリッシング工程と洗浄工程との間で主に使用されるが、何らこれに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液体中に半導体ウェーハ等の基板を浸す作業の自動化の要請や量産化を図ることができ、しかも、高精度な位置決め制御や軽量化を実現することができるという効果がある。
【００１３】
また、支持板を金属製とすれば、基板収納容器用の収容槽を搬送する際の耐久性を向上させることができる。また、支持板に位置決め穴と長穴とを間隔をおき設けて位置決め穴方向に長穴の長軸を向け、収容槽の底部に、支持板の位置決め穴と長穴とに嵌まる複数の突起を形成するとともに、この複数の突起を配置領域の投影領域内あるいはその近傍に位置させれば、半導体ウェーハや基板収納容器の高精度な位置決めが期待できる。また、長穴の長軸が位置決め穴の方向に指向するので、位置決め穴の方向と略直交する方向に収容槽が回転するのを防いで位置決めに資することができる。
【００１４】
また、収容槽の配置領域に、基板収納容器用の向き規制部材を形成すれば、基板収納容器の向きが逆向き等の不適切な場合に基板収納容器の配置を困難にし、配置領域に基板収納容器を適正に配置することが可能になる。
さらに、収容槽を中空の略角錐台形に形成してその周壁には凹凸を厚さ方向に形成すれば、収容槽の剛性を確保したり、収容槽の成形時の変形を防ぐことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における基板収納容器用の収容槽は、図１ないし図１５に示すように、金属製の底板１と、この底板１上に搭載されて貯えた純水中に合成樹脂製のオープンカセット２０を浸漬して収容可能な収容槽１０とを備え、口径３００ｍｍ（１２インチ）の半導体ウェーハＷのポリッシング工程、あるいはポリッシング工程と洗浄工程との間で図示しないロボットや自動機により自動的に取り扱われる。
【００１６】
底板１と収容槽１０とは、オープンカセット２０の収容数に応じて大きさが決定される。例えばこれら底板１と収容槽１０とは、オープンカセット２０が１個の場合には図１や図２のように構成され、オープンカセット２０が２個の場合には図６や図７のように構成される。
【００１７】
底板１は、図１ないし図５に示すように、例えば加工の容易なアルミニウムの鋳造と機械加工により高精度な平面略長方形に形成され、平坦な表面の周縁部を除く大部分には、収容槽１０用の搭載領域２が横長に区画形成されており、この搭載領域２の四隅部には複数の螺子孔３がそれぞれ貫通して穿孔されるとともに、各螺子孔３には、収容槽１０を固定する螺子が下方から螺挿される。
【００１８】
底板１の搭載領域２の中央部両側には、平面円形の位置決め穴４と平面楕円形の長穴５とが間隔をおいて穿孔され、これら位置決め穴４と長穴５とが底板１に対して収容槽１０を位置決めするよう機能する。長穴５の長軸は、図３や図５に示すように、位置決め穴４の方向、換言すれば、底板１の左右両側方向に指向する。
【００１９】
収容槽１０は、図１、図２、図６ないし図９に示すように、例えば透明で耐衝撃性に優れるポリカーボネートを含む成形材料により上部の開口した中空透明の略角錐台形に射出成形され、平坦な底部の周縁を除く大部分には、オープンカセット２０用の配置領域１１が平面略矩形に凹み形成されており、この配置領域１１の内面の周縁部には、オープンカセット２０用の位置決めブロック１２、押し付け位置決め片１３、及び向き規制片１４がそれぞれ複数形成される。
【００２０】
配置領域１１は、底板１や収容槽１０同様、オープンカセット２０の収容数に応じて大きさや形状が決定される。また、複数の位置決めブロック１２は、図６や図７に示すように、配置領域１１の前後部やその近傍にそれぞれ並べて形成され、オープンカセット２０の周囲に干渉してその位置ずれを規制するよう機能する。
【００２１】
複数の押し付け位置決め片１３と向き規制片１４とは、配置領域１１の内面の周縁部一側（図６の左側）に並べて形成され、一対の押し付け位置決め片１３が一対の向き規制片１４の外側に位置する。一対の押し付け位置決め片１３は、平面視で一対の向き規制片１４を前後方向から挟むように配列され、各押し付け位置決め片１３が起立した直角三角形に形成（図８参照）されており、各押し付け位置決め片１３のテーパがオープンカセット２０に接触して配置領域１１の周縁部他側（図６の右側）方向に押しやり、オープンカセット２０を適切に位置決めするよう機能する。
【００２２】
各向き規制片１４は、例えば起立したＬ字形や矩形に形成され、オープンカセット２０に接触してその向きが適切な場合には、配置領域１１に対するオープンカセット２０の位置決め配置を許容し、向きが逆向き等の不適切な場合には、オープンカセット２０の姿勢を悪化させて位置決め配置を不能とするよう機能する。
【００２３】
収容槽１０の底部四隅には、底板１の螺子孔３に対向する螺子用のボス１５がそれぞれ突出形成され、各ボス１５内に底板１の螺子孔３を貫通した螺子が下方から螺嵌される。また、収容槽１０の底部の中央両側、換言すれば、配置領域１１の中央両側には、底板１の位置決め穴４と長穴５とに上方から嵌合する複数の位置決めピン１６がそれぞれ突出形成される。この複数の位置決めピン１６は、配置領域１１の投影領域内やその近傍に位置することが好ましい（図７参照）。
【００２４】
収容槽１０の底部周縁には図１、図２、図９に示すように、搭載領域２の周縁部に上方から接触する台座１７がエンドレスに突出形成される。また、収容槽１０の周壁の前後左右には図９等に示すように、単数複数の大きな凹凸１８が厚さ方向に膨出形成され、これらの凹凸１８が収容槽１０の剛性を確保したり、収容槽１０の射出成形時の変形を有効に防止する。
【００２５】
オープンカセット２０は、図１、図２、図１０ないし図１５に示すように、スラリーの付着した複数枚（例えば２５枚）の半導体ウェーハＷを収納可能に対向する底板２１及び天板２２と、これら底板２１と天板２２の両側部間を接続する左右一対の側板２３と、底板２１と天板２２の背面部間を連結する左右一対の連結柱２４とを備え、底板２１と天板２２の開口した正面部間が半導体ウェーハＷ用の出し入れ口２５とされる。
【００２６】
オープンカセット２０の各側板２３には、半導体ウェーハＷを支持する支持片２６が複数並設され、支持片２６と支持片２６との間には溝２７が形成される。また、各連結柱２４には、半導体ウェーハＷに干渉して姿勢制御可能な制御片２８が複数並設され、制御片２８と制御片２８との間には溝２９が区画形成される。このような構成のオープンカセット２０は、必要に応じ、縦置きあるいは横置きにして半導体製造の工程内で使用されたり、搬送されたり、あるいは複数枚の半導体ウェーハＷを整列収納した状態で収容槽１０内の純水に浸漬される。
【００２７】
上記において、収容槽１０の純水に複数枚の半導体ウェーハＷを整列収納したオープンカセット２０を浸漬する場合には、オープンカセット２０を横に寝かせて正面の出し入れ口２５を上方に向け（図１１参照）、半導体ウェーハＷを左右一対の支持片２６に支持させるとともに、制御片２８に隣接する半導体ウェーハＷ同士の接触を回避させ、縦一列に並んだ半導体ウェーハＷの姿勢を横一列に変更して各半導体ウェーハＷを起立あるいは僅かな角度で傾斜させる。
【００２８】
こうして各半導体ウェーハＷを起立あるいは僅かな角度で傾斜させたら、収容槽１０の配置領域１１にオープンカセット２０をロボットにより自動的に沈めて嵌合配置し、複数の押し付け位置決め片１３にオープンカセット２０の底板２１あるいは天板２２を接触させて位置決めするとともに、複数の位置決めブロック１２によりオープンカセット２０の周囲を位置決めする。
【００２９】
すると、オープンカセット２０の出し入れ口２５、側板２３と連結柱２４の間の空間、及び一対の連結柱２４の間の空間から純水がそれぞれ流入し、収容槽１０に複数枚の半導体ウェーハＷとオープンカセット２０とを浸漬し、各半導体ウェーハＷの表面に付着したスラリーの乾燥を有効に防止することができる。
【００３０】
上記構成によれば、収容槽１０に半導体ウェーハＷを手作業により浸漬するのではなく、収容槽１０に半導体ウェーハＷを整列収納したオープンカセット２０をロボットや自動機により浸漬するので、自動化や量産化の要請を図ることができる。また、各押し付け位置決め片１３のテーパがオープンカセット２０の底板２１あるいは天板２２に接触して配置領域１１の周縁部他側方向にオープンカセット２０を押しやり、かつ適切に位置決めするので、自動化に必要な高精度の位置決め制御が期待できる。したがって、半導体ウェーハＷやオープンカセット２０をロボットで取り扱う際にこれらの位置ずれや損傷を招くことが全くない。
【００３１】
また、配置領域１１や押し付け位置決め片１３から遠い螺子孔３、螺子、及びボス１５に位置決め機能を担わせるのではなく、配置領域１１やその投影領域に存在したり、近接する位置決め穴４、長穴５、及び位置決めピン１６に位置決め機能を担わせるので、半導体ウェーハＷやオープンカセット２０の高精度な位置決めが大いに期待できる。また、長穴５の長軸が底板１の前後方向に指向するのではなく、位置決め穴４の方向に指向するので、底板１の前後方向（図３の上下方向）に収容槽１０が揺動するのを防いで位置決めに資することができる。
【００３２】
また、基板収納容器用の収容槽のうち、底板１をアルミニウム製とするので、搬送時の耐久性の著しい向上を図ることができる。さらに、収容槽１０を金属製とするのではなく、成形材料により成形するので、自動化に資する軽量化を図ることも可能になる。
【００３３】
なお、上記実施形態の底板１の表面、特定の螺子孔３、あるいは各螺子孔３の近傍部に位置決め溝６を切り欠くとともに、収容槽１０の底部に位置決め突部３１を突出形成し、これら位置決め溝６と位置決め突部３１とを相互に接触させて収容槽１０を高精度に位置決めするようにしても良い（図８参照）。また、位置決め溝６と収容槽１０の台座１７とを相互に接触させて収容槽１０を高精度に位置決めしても良い。
【００３４】
また、上記実施形態では収容槽１０を、ポリカーボネートを含む成形材料により中空の略角錐台形に射出成形したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、ポリアリレートレジン（ＰＡＲ）等を含む成形材料により中空の箱形や有底円筒形等に射出成形しても良いし、不透明や半透明に成形しても良い。
【００３５】
また、半導体ウェーハＷやオープンカセット２０を保護する観点から収容槽１０の開口した上部を着脱自在の蓋体３２により開閉することもできる（図１、図２参照）。また、一対の押し付け位置決め片１３ではなく、断面略三角形の押し付け位置決めブロック等を使用することもできる。また、収容槽１０の底部には、配置領域１１を囲む台座１７をエンドレスに突出形成することもできる。さらに、オープンカセット２０を、２５枚ではなく、１３枚の半導体ウェーハＷを整列収納するタイプ等とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態を模式的に示す透視正面図である。
【図２】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態を模式的に示す透視側面図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態における底板を模式的に示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態における収容槽を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態における収容槽を模式的に示す底面図である。
【図８】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態における底板、収容槽、及び押し付け位置決め片を模式的に示す要部断面説明図である。
【図９】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態における収容槽を模式的に示す斜視説明図である。
【図１０】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態におけるオープンカセットを模式的に示す斜視説明図である。
【図１１】図１０のオープンカセットを横に寝かせた状態を模式的に示す斜視説明図である。
【図１２】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態におけるオープンカセットを模式的に示す正面説明図である。
【図１３】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態におけるオープンカセットを模式的に示す側面説明図である。
【図１４】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態におけるオープンカセットを模式的に示す平面説明図である。
【図１５】本発明に係る基板収納容器用の収容槽の実施形態におけるオープンカセットを模式的に示す底面説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１        底板（支持板）
２        搭載領域
３        螺子孔（取付孔）
４        位置決め穴
５        長穴
６        位置決め溝
１０      収容槽
１１      配置領域
１２      位置決めブロック
１３      押し付け位置決め片（押し付け位置決め部材）
１４      向き規制片（向き規制部材）
１５      ボス（嵌合筒部）
１６      位置決めピン（突起）
１７      台座
１８      凹凸
２０      オープンカセット（基板収納容器）
３１      位置決め突部
Ｗ        半導体ウェーハ
【図１】
2008218885.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008218885.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2008218885.tif 000016
【図１５】
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