(57)【要約】【課題】ウェハ収納および取り出し性能を損なうことなく、輸送中のウェハ把持能力を上げることで、輸送中の振動から発生する異物によるウェハの汚染を抑制をできるウェハボックスを提供する。【解決手段】複数の半導体ウェハ１２を間隔を隔てて保持するスリット溝１７が両側面に複数形成されたウェハカセット１３と、半導体ウェハ１２を保持したウェハカセット１３を収納するケース１４とからなるウェハボックス１１において、両側面の間隔を半導体ウェハ１２の外径より狭く形成して、スリット溝１７から半導体ウェハ１２の径方向両端１８を突出させて保持するウェハカセット１３と、両側面とケース１４との間に挿入されると共に、エアＧが注入されて膨張し半導体ウェハ１２の径方向両端１８をウェハカセット１３と共に把持する一対のエアバッグ１９とからなることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体ウェハを間隔を隔てて保持するスリット溝が両側面に複数形成されたウェハカセットと、前記半導体ウェハを保持した前記ウェハカセットを収納するケースとからなるウェハボックスにおいて、
前記両側面の間隔を前記半導体ウェハの外径より狭く形成して、前記スリット溝から前記半導体ウェハの径方向両端を突出させて保持する前記ウェハカセットと、
前記両側面と前記ケースとの間に挿入されると共に、エアが注入されて膨張し前記半導体ウェハの前記径方向両端を前記ウェハカセットと共に把持する一対のエアバッグと
を備えたことを特徴とするウェハボックス。
【請求項２】
前記ウェハカセットは、その両側面の外壁それぞれにエアバッグを収納させるエアバッグ溝が形成される請求項１記載のウェハボックス。
【請求項３】
前記ウェハカセットは、板状或いは枠状に形成された前後部材と、
その前後部材の両側上部を結ぶ一対の連結部材と、
その連結部材の下部に、下方に延びるよう前後方向に間隔をおいて一体に設けられ、両側面にスリット溝を形成するためのガイド部材と、
で構成される請求項１または２に記載のウェハボックス。
【請求項４】
前記両側のガイド部材は、側面に垂直に延びてスリット溝を形成するための垂直部と、その垂直部と連結し、中心に向かうように形成される傾斜部とからなり、その傾斜部に前記半導体ウェハを載置するストッパー部が前後方向に延びて設けられる請求項３記載のウェハボックス。
【請求項５】
前記エアバッグ溝は、前記連結部材と、前記連結部材の幅よりも狭く形成した前記垂直部と、その垂直部より広く形成された傾斜部でコ字状に形成される請求項４記載のウェハボックス。
【請求項６】
前記エアバッグは、エアを注入するためのチューブを備え、前記チューブを加熱溶着して前記エアバッグを密封する請求項１〜５いずれかに記載のウェハボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの保管、輸送等のために使用されるウェハボックスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハには、その表面にデバイス用微細パターンが形成されるため、表面凹凸の極めて小さい鏡面であること、また表面に付着する異物、不純物が非常に少ないことが必要とされる。
【０００３】
そのために、製造装置精度や冶工具類が精密に制御された鏡面加工、洗浄液および製造雰囲気中のパーティクル、不純物質を除去するための精密洗浄が実施され、清浄鏡面が形成されて半導体ウェハが完成する。
【０００４】
この半導体ウェハ上に微細回路パターンを形成するまでの保管あるいは他の場所への輸送の際に、この清浄鏡面が維持されることが重要である。
【０００５】
この目的のため、一般に、完成した半導体ウェハはウェハ容器、特に収納効率を上げるために多数枚ウェハを収納可能なウェハカセットに保持され、さらに半導体ウェハを外力や汚染から保護するためのケースに収容して保管あるいは輸送が行われる（例えば、特許文献１）。
【０００６】
図５、６に示すように、従来のウェハボックス５１の構成は、半導体ウェハ５２を保持するウェハカセット５３と、半導体ウェハ５２を保持したウェハカセット５３を収納するケース５４とからなる。
【０００７】
さらにケース５４はウェハカセット５３を収容する下ケース５４ａと、半導体ウェハ５２の径方向の一端（図５では上端）を保持するためのウェハ保持部５５を有する上ケース５４ｂとからなる。
【０００８】
ウェハカセット５３の両側面にはスリット溝５７を形成するためのガイド部材５６が所定の間隔を置いて複数設けられ、スリット溝５７に半導体ウェハ５２が間隔を隔てて複数枚保持される。さらに上ケース５４ｂにあるウェハ保持部５５により、半導体ウェハ５２はウェハボックス５１内に固定して収納される。
【０００９】
さらに、輸送時の衝撃から半導体ウェハ５２を保護するために、ウェハカセット５３とケース５４の間には多数の緩衝材（図示しない）が充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３５５３９２号公報
【特許文献２】再表２００７／０６６３８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のウェハボックス５１においては、ウェハカセット５３はケース５４内に固定されるものの、ウェハカセット５３の構造はウェハ収納および取り出し性能を重視しており、スリット溝５７が半導体ウェハ５２の厚さに対して広く形成されているため、輸送時の振動により半導体ウェハ５２がウェハカセット５３を擦り、ウェハカセット５３より発生した異物がウェハ表面を汚染するおそれがある。
【００１２】
従来のウェハボックス５１を構成するウェハカセット５３およびケース５４は、量産性を目的とし、ポリプロピレンやポリカーボネイトなどの高分子体材料を射出成型して形成されており、特に、大サイズ化によりウェハの重量が重くなってきた近年では、輸送時の振動によってウェハカセット５３から異物が発生しやすく、ウェハ表面を汚染するおそれが無視できない問題となっている。
【００１３】
この問題を解決するため、特許文献２では、ウェハの厚さ方向に拡縮可能なウェハカセットが備えるガイド部材に支持部材を設け、ガイド部材にウェハを載置させた後にウェハカセットを前後方向（ウェハ厚さ方向）に縮小することで、支持部材によりウェハを押圧しながら固定するなどの工夫が為されている。
【００１４】
しかし特許文献２では、大サイズ化したウェハに応じてウェハを固定するための支持部材をウェハカセットに多数設けるようにすると、ウェハカセットの部品点数が大幅に増大するため、ウェハカセットの製造コストを上昇させるという問題がある。
【００１５】
さらに、従来のウェハボックスでは、ウェハカセットと、そのウェハカセットを収納するケースとの間にも、輸送中の振動によって異物が発生する可能性があり、それを防ぐために多量の緩衝材が使用されるが、半導体ウェハの製造コストの上昇と、緩衝材の焼却処分による環境性能の低下が課題となる。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するために為されたものであり、ウェハ収納および取り出し性能を損なうことなく、輸送中のウェハ把持能力を上げることで、輸送中の振動から発生する異物によるウェハの汚染を抑制できるウェハボックス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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、複数の半導体ウェハを間隔を隔てて保持するスリット溝が両側面に複数形成されたウェハカセットと、前記半導体ウェハを保持した前記ウェハカセットを収納するケースとからなるウェハボックスにおいて、前記両側面の間隔を前記半導体ウェハの外径より狭く形成して、前記スリット溝から前記半導体ウェハの径方向両端を突出させて保持する前記ウェハカセットと、前記両側面と前記ケースとの間に挿入されると共に、エアが注入されて膨張し前記半導体ウェハの前記径方向両端を前記ウェハカセットと共に把持する一対のエアバッグとを備えたことを特徴とするウェハボックスである。
【００１８】
前記ウェハカセットは、その両側面の外壁それぞれにエアバッグを収納させるエアバッグ溝が形成されてもよい。
【００１９】
前記ウェハカセットは、板状或いは枠状に形成された前後部材と、その前後部材の両側上部を結ぶ一対の連結部材と、その連結部材の下部に、下方に延びるよう前後方向に間隔をおいて一体に設けられ、両側面にスリット溝を形成するためのガイド部材と、で構成されてもよい。
【００２０】
前記両側のガイド部材は、側面に垂直に延びてスリット溝を形成するための垂直部と、その垂直部と連結し、中心に向かうように形成される傾斜部とからなり、その傾斜部に前記半導体ウェハを載置するストッパー部が前後方向に延びて設けられてもよい。
【００２１】
前記エアバッグ溝は、前記連結部材と、前記連結部材の幅よりも狭く形成した前記垂直部と、その垂直部より広く形成された傾斜部でコ字状に形成されてもよい。
【００２２】
前記エアバッグは、エアを注入するためのチューブを備え、前記チューブを加熱溶着して前記エアバッグを密封するようにされてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のウェハボックスによれば、ウェハ収納および取り出し性能を損なうことなく、輸送中のウェハ把持能力を上げることで、輸送中の振動から発生する異物によるウェハの汚染を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】従来のウェハボックスの構造を示す断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の好適な実施形態について図面に基づき詳述する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係るウェハボックスの構造を示す断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図を示している。
【００２７】
また図３は、本実施形態に係る半導体ウェハの収納方法を示す説明図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図を示している。
【００２８】
本発明のウェハボックス１１は、半導体ウェハ１２を保持するためのウェハカセット１３と、半導体ウェハ１２を保持するウェハカセット１３を収納するためのケース１４からなる。
【００２９】
さらにケース１４は、ウェハカセット１３を収容するための下ケース１４ａと、半導体ウェハ１２の径方向の一端（図１では上端）を保持するためのウェハ保持部１５を有する上ケース１４ｂとからなる。
【００３０】
ウェハカセット１３の両側面にはスリット溝１７を形成するためのガイド部材１６が間隔を置いて複数設けられ、スリット溝１７に半導体ウェハ１２が、間隔を隔てて複数枚保持される。
【００３１】
本実施形態においては、ウェハカセット１３の両側面の間隔を、半導体ウェハ１２の径方向両端１８よりも狭く形成される。すなわち、スリット溝１７から、半導体ウェハ１２の径方向両端１８が突出するようにされる。
【００３２】
ウェハカセット１３の両側面と、ケース１４の間には、半導体ウェハ１２の径方向両端１８を、ウェハカセット１３と共に把持し、ケース１４内に固定するための一対のエアバッグ１９が挿入される。
【００３３】
エアバッグ１９はチューブ２０を備え、ここからエアＧを注入することにより、エアバッグ１９が膨張するようにされる。
【００３４】
本発明はエアバッグ１９の形状および寸法を特に限定するものではないが、例えば、萎んだ状態のエアバッグ１９ａの上部および下部を蛇腹状あるいは波状とし、エアＧを注入する際の膨張方向が主にケース１４の両側方向（図では左右方向）となるようにされると、エアバッグ１９ａを挿入する際の位置決めが容易となる。
【００３５】
エアバッグ１９の材質については、輸送中にエアバッグ１９より放出される不純物ガスや、輸送中の気圧変動によるエアバッグ１９の過剰な膨張を抑制するべく、その使用環境毎に適切なものを選定するようにされる。
【００３６】
また、チューブ２０の材質については、エアバッグ１９の膨張後に（すなわちエアバッグ１９へのエアＧの注入後に）加熱溶着できるものを用い、膨張したエアバッグ１９が密封できるようにされる。
【００３７】
本実施形態のウェハカセット１３では、その両側面の外壁に、膨張したエアバッグ１９を収納するためのエアバッグ溝２１が形成される。
【００３８】
ここで、本実施形態に係るウェハカセット１３の形状について、より具体的に詳述する。
【００３９】
本実施形態に係るウェハカセット１３は、板状或いは枠状に形成された前後部材２２と、前後部材２２の両側の上部分を結ぶ一対の連結部材２３と、その連結部材２３の下部から、下方に延びるように、かつ前後方向（ウェハ厚さ方向）に所定の間隔をおいて一体に設けられ、両側面にスリット溝１７を形成するためのガイド部材１６から構成される。
【００４０】
さらにガイド部材１６は、ウェハカセット１３の側面に垂直に延びてスリット溝１７を形成する垂直部２４と、その垂直部２４と連結して中心に向かうように傾斜して形成される傾斜部２５とからなり、その傾斜部２５には、半導体ウェハ１２を載置するための板状のストッパー部２６が前後方向に延びて設けられる。
【００４１】
また、連結部材２３と、連結部材２３の幅よりも狭く形成した垂直部２４と、垂直部２４よりも広く形成された傾斜部２５により、ウェハカセット１３の両側面の外壁にコ字状のエアバッグ溝２１を形成するようにされる。
【００４２】
次に、本発明の作用を説明する。
【００４３】
図３、図４に示すように、ウェハカセット１３は予め下ケース１４ａに収容され、このウェハカセット１３の両側面に形成された複数のスリット溝１７に、半導体ウェハ１２が、間隔を隔てて保持される。
【００４４】
半導体ウェハ１２の収納、取り出し時は、一対のエアバッグ１９ａは萎んだ状態であり、半導体ウェハ１２はスリット溝１７に従い従来と遜色なく、容易に取り扱うことが出来る。
【００４５】
全ての半導体ウェハ１２を収納した後、チューブ２０よりエアバッグ１９ａに所定の圧力までエアＧを注入して、エアバッグ１９ａをウェハカセット１３の両側面の外壁に形成したエアバッグ溝２１に収納させながら膨張させ、半導体ウェハ１２をウェハカセット１３と共に、下ケース１４ａ内に固定する。
【００４６】
チューブ２０はエアＧの注入後に加熱溶着できるものとされるため、エアバッグ１９を膨張させたまま容易に密封させることが出来る。
【００４７】
また溶着後にエアバッグ１９から延びるチューブ（図示しない）は、ウェハカセット１３とケース１４との隙間に、半導体ウェハと接触しない位置に保持される。
【００４８】
その後、図１および図２に示すように、上ケース１４ｂのウェハ保持部１５により、半導体ウェハ１２の径方向一端（図では上端）を保持させつつ、上ケース１４ｂにより下ケース１４ａを密閉することで、半導体ウェハ１２が収納される。
【００４９】
これにより半導体ウェハ１２は、ウェハカセット１３と共にエアバッグ１９でケース１４内に確実に把持されるため、半導体ウェハ１２がウェハカセット１３と擦れることなく、異物の発生とウェハ表面の汚染を押さえて保管あるいは輸送することができる。
【００５０】
保管あるいは輸送後、ケース１４からウェハカセット１３およびそれに保持される半導体ウェハ１２を取り出す際には、エアバッグ１９を再び萎んだ状態にすることで、容易に取り出しの作業を行うことが出来る。
【００５１】
本発明はエアバッグ１９を再び萎んだ状態にする手段を限定するものではないが、エアバッグ１９から延びるチューブ（図示しない）の溶着部分を切り離すことにより、エアＧが排出されてエアバッグ１９が萎むようにされると、チューブから再度エアＧを注入することでエアバッグ１９を再利用できるため、製造コストおよび環境性能の観点から好ましい。あるいはカッターなどの切欠工具により、エアバッグ１９を直接切り欠いてエアバッグ１９が萎むようにされてもよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明のウェハボックス１１においては、エアバッグ１９を用いて、半導体ウェハ１２をウェハカセット１３と共にケース１４内に確実に固定させるため、輸送中の異物発生が押さえられ、輸送後の表面クリーニングといったプロセスを省略する事が出来る。
【００５３】
さらには、輸送中に発生する不慮の衝撃から半導体ウェハ１２を保護する能力をエアバッグ１９が有することから、これまで衝撃吸収用としてウェハカセットとウェハボックスの間に配置していた緩衝材（図示しない）を減らすことが出来、輸送効率の向上や緩衝材の削減といったコスト、環境性能を向上することが出来る。
【００５４】
本発明は以上の実施の形態に限るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、例えば、エアバッグ溝２１の形状はＣ字状の曲面からなるようにされてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１１  ウェハボックス
１２  半導体ウェハ
１３  ウェハカセット
１４  ケース
１７  スリット溝
１８  半導体ウェハの径方向両端
１９  エアバッグ
Ｇ  エア
【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】
2012025408.tif 000007
【図６】
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