(57)【要約】【課題】複数枚の半導体ウェーハ間のばらつきを抑制し、自動搬送等の搬送を可能にするウェーハカセットを提供する。【解決手段】一対の側板２を対向させ、一対の側板２の上下端部間に底板５と天板６を架設して一対の開口を形成し、正面の開口を半導体ウェーハＷ用の出し入れ口８とするとともに、背面の開口を流通口９とし、出し入れ口８から収納した半導体ウェーハＷを起立させた状態で液体中に浸されるウェーハカセット１であって、一対の側板２に配列形成され、半導体ウェーハＷの周縁部両側を支持する複数のティース３と、起立した半導体ウェーハＷの周縁部下端を保持する保持溝１０とを備える。そして、相対する一対のティース３と起立した半導体ウェーハＷの接触点を通る直線を半導体ウェーハＷの中心よりも下方に位置させ、各保持溝１０を非対称の断面略Ｖ字形に形成してその傾斜角の大きい傾斜面に起立した半導体ウェーハＷの周縁部下端を接触させる。【選択図】  図１
2008112804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハを収納可能な間隔を空けて一対の側板を対向させ、この一対の側板の両端部間に第一、第二の対向板をそれぞれ架設して相対する一対の開口を形成し、この一対の開口のうち一方の開口を半導体ウェーハの出し入れが可能な出し入れ口とするとともに、他方の開口を半導体ウェーハの出し入れが不可能な大きさに形成して液体用の流通口とし、出し入れ口から収納した複数枚の半導体ウェーハを起立させた状態で液体中に浸されるウェーハカセットであって、
一対の側板にそれぞれ形成され、半導体ウェーハの周縁部両側を支持する複数のティースと、起立した半導体ウェーハの周縁部下端を保持する保持溝とを含み、複数のティースと起立した半導体ウェーハとの接触点を通る直線を半導体ウェーハの中心よりも下方に位置させ、保持溝を非対称の断面略Ｖ字形に形成してその傾斜角の大きい傾斜面に起立した半導体ウェーハの周縁部下端を接触させるようにしたことを特徴とするウェーハカセット。
【請求項２】
一対の側板の下端部間に第一の対向板を架設して底板とし、一対の側板の上端部間に第二の対向板を架設して天板とし、正面を出し入れ口とするとともに、背面を流通口とした請求項１記載のウェーハカセット。
【請求項３】
第一、第二の対向板の間に、他方の開口を分割する規制板を架設することにより流通口を形成し、規制板の内面に複数の保持溝を並べて形成した請求項１又は２記載のウェーハカセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納した半導体ウェーハを縦に起立させた状態で液体中に浸漬されるウェーハカセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄く丸くスライスされた半導体ウェーハは、エッジの面取り工程から両面研磨工程、洗浄工程が終了するまでの間、水槽のウェット確保液等からなる液体に浸漬されるが、この際、ウェーハカセットに複数枚が収納された状態で浸漬される。この種のウェーハカセットは、図示しないが、相対向する一対の側板と、この一対の側板の前端部間に架設された正面板と、一対の側板の後端部間に架設された背面板とを備え、開口した上部が半導体ウェーハ用の出し入れ口とされるとともに、開口した狭い下部が液体用の流通口とされており、複数枚の半導体ウェーハを起立させた状態で横一列に整列収納し、液体中に浸漬される（特許文献１参照）。
【０００３】
一対の側板は、上方から下方に向かうに従い内方向に徐々に狭まる断面略く字形にそれぞれ屈曲形成され、内面には半導体ウェーハの周縁部両側を接触支持する複数のティースが前後方向に所定のピッチで並設されており、各ティースが半導体ウェーハの周縁部側方に沿う形に屈曲形成されている。また、出し入れ口は半導体ウェーハの出し入れが可能な大きさに形成され、流通口は半導体ウェーハの出し入れが不可能な大きさに形成されている。
【特許文献１】特開２００５‐６４５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来におけるウェーハカセットは、以上のように構成され、一対の側板の内面に複数のティースが所定のピッチで単に並設されるに止まるので、複数枚の半導体ウェーハを起立させて整列収納すると、半導体ウェーハが整列方向に傾くことにより、複数枚の半導体ウェーハにおける上部間の間隔が大きくばらつき、浸漬後の自動搬送を困難にするという問題がある。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、複数枚の半導体ウェーハ間のばらつきを抑制し、自動搬送等の搬送を可能にするウェーハカセット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、半導体ウェーハを収納可能な間隔を空けて一対の側板を対向させ、この一対の側板の両端部間に第一、第二の対向板をそれぞれ架設して相対する一対の開口を形成し、この一対の開口のうち一方の開口を半導体ウェーハの出し入れが可能な出し入れ口とするとともに、他方の開口を半導体ウェーハの出し入れが不可能な大きさに形成して液体用の流通口とし、出し入れ口から収納した複数枚の半導体ウェーハを起立させた状態で液体中に浸されるものであって、
一対の側板にそれぞれ形成され、半導体ウェーハの周縁部両側を支持する複数のティースと、起立した半導体ウェーハの周縁部下端を保持する保持溝とを含み、複数のティースと起立した半導体ウェーハとの接触点を通る直線を半導体ウェーハの中心よりも下方に位置させ、保持溝を非対称の断面略Ｖ字形に形成してその傾斜角の大きい傾斜面に起立した半導体ウェーハの周縁部下端を接触させるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
なお、一対の側板の下端部間に第一の対向板を架設して底板とし、一対の側板の上端部間に第二の対向板を架設して天板とし、正面を出し入れ口とするとともに、背面を流通口とすることができる。
【０００８】
また、一対の側板をそれぞれ断面略く字形に形成し、この一対の側板の前端部間に第一の対向板を架設して正面板とし、一対の側板の後端部間に第二の対向板を架設して背面板とし、開口した上部を出し入れ口とするとともに、開口した下部を流通口とし、複数のティースの下部間を保持溝とすることもできる。
また、第一、第二の対向板の間に、他方の開口を分割する規制板を架設することにより流通口を形成し、規制板の内面に複数の保持溝を並べて形成することができる。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハには、少なくとも口径１５０ｍｍタイプ、２００ｍｍタイプ、３００ｍｍタイプ、４５０ｍｍタイプ等が含まれる。この半導体ウェーハは、起立する際、垂直に起立するものでも良いが、僅かな傾斜角度、例えば１°〜５°の傾斜角度で傾斜しながら起立するものでも良い。また、液体には、少なくともウェット確保液や洗浄液等が含まれる。規制板は単数複数を特に問うものではない。
【００１０】
複数のティースと保持溝とは、複数のティースに保持される半導体ウェーハの厚さ方向の中心部が保持溝の谷部を通る鉛直線よりも傾斜角度の小さい傾斜面側にずれる関係であることが好ましい。さらに、ウェーハカセットは、透明、半透明、不透明を特に問うものではなく、又液体に浸される際、横に倒されるタイプでも良いし、そうでなくても良い。
【００１１】
本発明によれば、液体中に半導体ウェーハを浸たす場合には、複数枚の半導体ウェーハの姿勢を横一列として各半導体ウェーハを縦に起立させ、液体中にウェーハカセットを沈めれば、ウェーハカセットの出し入れ口や流通口から液体が流入し、液体に各半導体ウェーハを浸たすことができる。
この際、起立した半導体ウェーハは、整列方向に揺れて傾くことがあるが、最終的に非対称で断面略Ｖ字形の保持溝の険しい傾斜面ではなく、緩やかな傾斜面に下端部が接触して保持されるので、ウェーハカセットの静置により略縦に支持されることとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一対の側板にそれぞれ形成され、半導体ウェーハの周縁部両側を支持する複数のティースと、起立した半導体ウェーハの周縁部下端を保持する保持溝とを含み、複数のティースと起立した半導体ウェーハとの接触点を通る直線を半導体ウェーハの中心よりも下方に位置させ、保持溝を非対称の断面略Ｖ字形に形成してその傾斜角の大きい傾斜面に起立した半導体ウェーハの周縁部下端を接触させるので、複数枚の半導体ウェーハ間のばらつきを抑制し、自動搬送等の搬送を可能にするウェーハカセットを提供することができるという効果がある。
【００１３】
また、第一、第二の対向板の間に、他方の開口を分割する規制板を架設することにより流通口を形成すれば、規制板により半導体ウェーハの脱落を招くことなく、取り出し用の突き出し治具の進入を許容することができ、半導体製造の自動化に資することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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ウェーハカセット１は、図１ないし図１０に示すように、複数枚（例えば１３枚、２５枚、２６枚）の半導体ウェーハＷを整列収納可能な間隔を空けて対向する左右一対の側板２と、この一対の側板２の下端部間に架設される底板５と、一対の側板２の上端部間に架設される天板６とを備えて前後方向に相対する一対の開口を形成し、この一対の開口のうち正面の開口を半導体ウェーハＷの出し入れが可能な出し入れ口８とするとともに、背面の開口を液体用の流通口９とし、水槽の液体中に浸漬される際、横に倒されて正面の出し入れ口８を上方に向け、収納した複数枚の半導体ウェーハＷを起立させるようにしている。
【００１５】
半導体ウェーハＷは、図１、図７ないし図９に示すように、例えば薄く丸くスライスされた口径２００ｍｍや３００ｍｍのタイプからなり、周縁部のエッジが丸く面取りされており、エッジの面取り工程から両面研磨工程、及び洗浄工程が終了するまでの間、水槽に貯えられた液体、例えばウェット確保液に浸漬される。
【００１６】
一対の側板２は、図１、図２、図６に示すように、その内面に半導体ウェーハＷの周縁部両側を略水平に点接触で支持する左右一対のティース３が配設され、この左右一対のティース３が側板２の上下方向に所定のピッチで並設されており、各側板２が断面略円弧形に形成される。各側板２における複数のティース３は、その間が底面の傾斜した整列溝４に形成され、各ティース３が細長い先細りの断面略三角形に形成される。
【００１７】
相対する一対のティース３と起立した半導体ウェーハＷとの接触点を通る直線ＳＬは、図７に示すように半導体ウェーハＷの中心Ｗｃよりも下方に位置し、起立した半導体ウェーハＷの周縁部下端がその厚さ方向、言い換えれば、複数枚の半導体ウェーハＷの整列方向にスライドしたり、揺動するのを容易化する。
【００１８】
底板５と天板６との間には図１、図２、図５、図６に示すように、背面の開口を周方向に分割する細長い一対の規制板７が並べて縦に架設され、この一対の規制板７の架設により、半導体ウェーハＷの出し入れが不可能な流通口９が複数形成されており、この複数の流通口９が水槽の液体をウェーハカセット１の内外に流通させたり、半導体ウェーハＷ取り出し用の突き出し治具の進入を許容するよう機能する。
【００１９】
各規制板７は、断面略円弧形の縦長に形成され、内面の上下方向には、一対のティース３に位置的に対応する複数の保持溝１０が並べて形成されており、各保持溝１０が半導体ウェーハＷの周縁部奥側、言い換えれば、起立した半導体ウェーハＷの周縁部下端を嵌合保持するよう機能する。
【００２０】
保持溝１０は、図８や図９に示すように、単なる断面略Ｕ字形や略Ｖ字形ではなく、一対の傾斜面１０ａ・１０ｂが非対称の断面略Ｖ字形、換言すれば、傾斜した断面略Ｌ字形に形成されており、傾斜角が大きく緩やかな傾斜面１０ａに、僅かな傾斜角度で傾斜しながら起立した半導体ウェーハＷの周縁部下端が点接触する。
【００２１】
複数の保持溝１０は一対のティース３に位置的に対応するが、これら一対のティース３と複数の保持溝１０は、図８に示すように、ウェーハカセット１が水平に置かれた際、一対のティース３により保持される半導体ウェーハＷの厚さ方向の中心部ＣＬが保持溝１０の下方の谷部１０ｃを通る鉛直線ＰＬよりも僅かに傾斜角が小さく急峻な傾斜面１０ｂ側にずれるような位置関係を形成する。
【００２２】
底板５と天板６とは、半導体ウェーハＷよりも一回り大きい肉厚の略円板形に形成され、底板５には複数の位置決め具１１が平面略Ｙ字を描くよう一体形成されており、この複数の位置決め具１１の凹んだＶ溝が半導体製造用の加工装置の位置決めピンに上方からそれぞれ嵌入支持されることにより、加工装置上にウェーハカセット１が位置決め固定される（図１、図４参照）。
【００２３】
上記において、ウェーハカセット１に半導体ウェーハＷを収納する場合には、図１のウェーハカセット１の出し入れ口８に半導体ウェーハＷを搬送ロボットにより挿入して左右一対のティース３に略水平に支持させ、各保持溝１０に半導体ウェーハＷの周縁部奥側（半導体ウェーハＷが起立した場合の周縁部下端）を嵌合保持させれば、ウェーハカセット１に半導体ウェーハＷを収納することができる。そして、この作業を繰り返すことにより、ウェーハカセット１に複数枚の半導体ウェーハＷを縦一列に整列収納することができる。
【００２４】
また、水槽の液体中に半導体ウェーハＷを図１０に示すように浸漬する場合には、図１や図２のウェーハカセット１を横に寝かせて正面の出し入れ口８を上方に向け、縦一列に整列収納した複数枚の半導体ウェーハＷの姿勢を横一列に変更して各半導体ウェーハＷを縦に起立させ、水槽にウェーハカセット１を搬送して沈めれば、ウェーハカセット１の出し入れ口８や各流通口９から液体が流入し、液体に各半導体ウェーハＷを浸漬することができる。
【００２５】
係るウェーハカセット１の搬送や沈降の際、起立した半導体ウェーハＷは、振動や液体の液流で整列方向に揺れて大きく傾くことがあるが、ウェーハカセット１の静置に伴い縦に支持されることとなる。この点について説明すると、一対のティース３とこれら３に対応する複数の保持溝１０の位置関係は、ウェーハカセット１が水平に置かれた際、一対のティース３により保持される半導体ウェーハＷの厚さ方向の中心部ＣＬが各保持溝１０の谷部１０ｃを通る鉛直線ＰＬよりも急峻な傾斜面１０ｂ側にずれる関係となる。
【００２６】
係る関係により、整列方向に傾いた半導体ウェーハＷは、保持溝１０の急峻な傾斜面１０ｂからなだらかな傾斜面１０ａに下端部が自然にずれて（図８の矢印参照）点接触し、円滑に位置決めガイドされることになるので、ウェーハカセット１の静置に伴い縦に支持される。
【００２７】
上記構成によれば、保持溝１０の傾斜面１０ａが位置決め機能を発揮するので、複数枚の半導体ウェーハＷの上部間の間隔が大きくばらついたり、隣接する半導体ウェーハＷの上部同士が接触することがない。したがって、半導体ウェーハＷの縦置き時におけるピッチ精度を大幅に向上させることができ、浸漬後の自動搬送が実に容易となる。また、各側板２における複数のティース３の間が単なるＵ字形の溝ではなく、底面の傾斜した整列溝４に形成されるので、側板２の厚さ方向に傾いた底面を利用して複数枚の半導体ウェーハＷを整然と整列させることができる。
【００２８】
さらに、ウェーハカセット１を縦横に使用可能な構造に構成し、しかも、底板５に複数の位置決め具１１を配設するので、ウェーハカセット１の汎用性を高めたり、加工装置にウェーハカセット１を簡易に位置決め固定することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態ではＰＢＴ等の成形材料を使用してウェーハカセット１を射出成形したが、何らこれに限定されるものではなく、例えば組み立て式でも良い。また、ウェーハカセット１にＲＦＩＤシステムのＲＦタグを装着して半導体ウェーハＷの自動識別に資するようにしても良い。
【００３０】
また、左右一対のティース３に半導体ウェーハＷの周縁部両側を点接触で支持させても良いが、起立した半導体ウェーハＷの周縁部下端を容易にスライドさせることができるのであれば、半導体ウェーハＷの周縁部両側を線接触で支持させても良い。また、ウェーハカセット１の底板５と天板６との間に一対の規制板７を並べて架設したが、何らこれに限定されるものではなく、必要に応じて規制板７を増減することも可能である。例えば、規制板７を１本とすることも可能である。
【００３１】
さらに、上記実施形態では前後の開口したウェーハカセット１を示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、上下の開口したウェーハカセット１でも良い。この場合には、相対向する左右一対の側板２と、この一対の側板２の前端部間に架設された正面板と、一対の側板２の後端部間に架設された背面板とを備え、開口した上部を半導体ウェーハＷ用の出し入れ口８とし、一対の側板２を、上方から下方に向かうに従い内方向に徐々に狭まる断面略く字形にそれぞれ屈曲形成してその下部を半導体ウェーハＷの下部側に位置させるとともに、各側板２の内面に半導体ウェーハＷの周縁部両側に沿いながら接触支持する複数のティース３を前後方向に所定のピッチで並設し、この複数のティース３の下部間を非対称の断面略Ｖ字形の保持溝１０とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るウェーハカセットの実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係るウェーハカセットの実施形態を模式的に示す正面説明図である。
【図３】本発明に係るウェーハカセットの実施形態を模式的に示す平面説明図である。
【図４】本発明に係るウェーハカセットの実施形態を模式的に示す底面説明図である。
【図５】本発明に係るウェーハカセットの実施形態を模式的に示す背面説明図である。
【図６】本発明に係るウェーハカセットの実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図７】本発明に係るウェーハカセットの実施形態における起立した半導体ウェーハの収納状態を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明に係るウェーハカセットの実施形態におけるティース、保持溝、及び起立した半導体ウェーハとの関係を模式的に示す説明図である。
【図９】本発明に係るウェーハカセットの実施形態における保持溝と起立した半導体ウェーハとの関係を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明に係るウェーハカセットの実施形態における起立した複数枚の半導体ウェーハの整列収納状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１        ウェーハカセット
２        側板
３        ティース
４        整列溝
５        底板
６        天板
７        規制板
８        出し入れ口
９        流通口
１０      保持溝
１０ａ    傾斜面
１０ｂ    傾斜面
１０ｃ    谷部
１１      位置決め具
ＣＬ      半導体ウェーハの厚さ方向の中心部
ＰＬ      保持溝の谷部を通る鉛直線
ＳＬ      直線
Ｗ        半導体ウェーハ
Ｗｃ      半導体ウェーハの中心
【図１】
2008112804.tif 000003
【図２】
2008112804.tif 000004
【図３】
2008112804.tif 000005
【図４】
2008112804.tif 000006
【図５】
2008112804.tif 000007
【図６】
2008112804.tif 000008
【図７】
2008112804.tif 000009
【図８】
2008112804.tif 000010
【図９】
2008112804.tif 000011
【図１０】
2008112804.tif 000012