(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面がバックグラインド加工された複数枚のウェーハを支持溝を介し整列状態で収納するウェーハ輸送容器と、このウェーハ輸送容器に内蔵されて複数枚のウェーハの撓みを規制するサポート具とを備え、ウェーハ輸送容器の内面にサポート具用のストッパを設けたウェーハ輸送容器のサポート具であって、
サポート具は、ウェーハ輸送容器の開口面と反対側の突き当たり面側に位置する一対の対向壁と、この一対の対向壁間に間隔をおいて架設される一対の連結バーと、この一対の連結バーの長手方向に所定のピッチで並べ設けられ、隣接する仕切保持体と仕切保持体との間に挿入されたウェーハを保持する複数の仕切保持体とを含み、一対の対向壁に、ウェーハ輸送容器のストッパに固定される嵌入リブをそれぞれ突出形成し、複数の仕切保持体をウェーハの中央部から下部にわたる領域を保持する高さにそれぞれ形成し、各仕切保持体を、上部が湾曲したＵ字状、Ｖ字状、あるいはアーチ状に成形するとともに、この仕切保持体の上部を、上方向に向かうにしたがい徐々に広がるよう傾斜させてウェーハ用の導入ガイドとしたことを特徴とするウェーハ輸送容器のサポート具。
【請求項２】
ウェーハ輸送容器は、サポート具を内蔵する有底筒形の容器本体と、このサポート具を内蔵した容器本体に着脱自在に収納され、複数枚のウェーハを支持溝を介して整列収納するカセットとを含み、
サポート具の一対の対向壁の上部を、上方向に向かうにしたがい徐々に外側に広がるよう傾斜する誘導ガイドにそれぞれ屈曲成形し、この誘導ガイドをカセットの底部に接触させ、位置決めしながらカセットを導入するようにした請求項１記載のウェーハ輸送容器のサポート具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製品の生産に使用されるシリコンウェーハ等のウェーハ輸送容器のサポート具に関し、より詳しくは、表面に電子回路の配線パターンが形成され、バックグラインド工程で裏面が研磨されて極薄肉厚に精密加工されたウェーハの保管、輸送に好適なウェーハ輸送容器のサポート具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるウェーハ輸送容器は、有底筒形の容器本体と、この容器本体に収納され、複数枚のウェーハを支持溝９を介して所定のピッチで整列状態に収納するカセット６と、容器本体の開口面をシール部材を介して開閉する蓋体と、この蓋体の内面に選択的に装着されるウェーハ抑えとから構成されている。ウェーハＷは、口径が６″(約１５０ｍｍ) と８″(約２００ｍｍ)のポリッシングタイプが現在量産されている。このウェーハＷの厚さとしては、現在６２５μｍ〜７２５μｍが主流である。
【０００３】
ところで、ウェーハＷは、各種の処理加工が施された表面に電子回路がパターン形成されると、バックグラインド工程に供され、最終製品の厚さスペックに合わせて裏面(背面)が研磨され、極薄(５０μｍ〜３０４μｍ)に精密調整されたバックグラインドウェーハに加工される。このようなウェーハＷは、表面に電子回路がパターン形成されているので非常に高価であり、しかも、実に撓みやすく、力学的に破損しやすいので、慎重に取り扱う必要がある(この点につき、図１０参照)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のウェーハ輸送容器は、以上のようにカセット６に複数枚のウェーハＷを支持溝９を介して単に整列収納するので、バックグラインド加工されたウェーハＷを収納して次工程のダイシング工程等のために別の場所に輸送される場合には、ウェーハＷの厚さとカセット６の支持溝９との寸法誤差が増大するためにガタツキ易く、輸送時の振動で比較的容易にウェーハＷの共振を招くこととなる。また、従来のウェーハ輸送容器には、バックグラインド加工されたウェーハＷの中央部を抑える部材がなんらセットされないので、揺れ幅が大きくなってウェーハＷ同士が撓んで接触したり、強度限界を超えて振動し、結果的にウェーハＷが損傷したり、破損するおそれが少なくない。
【０００５】
さらに、大口径の複数枚のウェーハＷや電子回路がパターン形成された複数枚のウェーハＷが輸送時に一枚でも損傷すると、破片等が他のウェーハＷの電子回路に悪影響を及ぼすという二次災害が発生する。この場合、全ウェーハＷが使用不能になるのが殆どなので、きわめて高額の金銭的損失が生じることとなる。
【０００６】
このような問題に鑑み、特開平９‐１２９７１９号や特開平９‐２４６３６９号公報は、ウェーハ輸送容器の容器本体に略円筒形の円筒部を立設し、この円筒部内に複数枚のウェーハＷをクッション材を介して水平に積層収納するという方法を提案している。しかしながら、この方法では、専用の設備が必要不可欠となるので、既存の設備を到底使用することができないという大きな問題が新たに発生することとなる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、振動で比較的容易にウェーハの共振を招いたり、ウェーハが損傷したり、破損するおそれを有効に抑制除去し、損傷したウェーハが他のウェーハに悪影響を及ぼす二次災害を未然に防止し、しかも、既存の設備を略そのまま使用することのできるウェーハ輸送容器のサポート具を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記課題を解決するため、裏面がバックグラインド加工された複数枚のウェーハを支持溝を介し整列状態で収納するウェーハ輸送容器と、このウェーハ輸送容器に内蔵されて複数枚のウェーハの撓みを規制するサポート具とを備え、ウェーハ輸送容器の内面にサポート具用のストッパを設けたものであって、
サポート具は、ウェーハ輸送容器の開口面と反対側の突き当たり面側に位置する一対の対向壁と、この一対の対向壁間に間隔をおいて架設される一対の連結バーと、この一対の連結バーの長手方向に所定のピッチで並べ設けられ、隣接する仕切保持体と仕切保持体との間に挿入されたウェーハを保持する複数の仕切保持体とを含み、一対の対向壁に、ウェーハ輸送容器のストッパに固定される嵌入リブをそれぞれ突出形成し、複数の仕切保持体をウェーハの中央部から下部にわたる領域を保持する高さにそれぞれ形成し、各仕切保持体を、上部が湾曲したＵ字状、Ｖ字状、あるいはアーチ状に成形するとともに、この仕切保持体の上部を、上方向に向かうにしたがい徐々に広がるよう傾斜させてウェーハ用の導入ガイドとしたことを特徴としている。
なお、ウェーハ輸送容器は、サポート具を内蔵する有底筒形の容器本体と、このサポート具を内蔵した容器本体に着脱自在に収納され、複数枚のウェーハを支持溝を介して整列収納するカセットとを含み、
サポート具の一対の対向壁の上部を、上方向に向かうにしたがい徐々に外側に広がるよう傾斜する誘導ガイドにそれぞれ屈曲成形し、この誘導ガイドをカセットの底部に接触させ、位置決めしながらカセットを導入することができる。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲におけるウェーハ輸送容器は、トップオープンボックスタイプでも良いし、フロントオープンボックスタイプでも良い。このウェーハ輸送容器に複数枚のウェーハを整列収納する手段としては、カセットに複数枚のウェーハを整列収納し、このカセットを容器本体に収納する方法、容器本体の両内側壁に支持溝をそれぞれ一体成形し、この複数の支持溝を利用して複数枚のウェーハをカセットを省略して整列収納する方法等があげられる。ウェーハの材質や口径サイズについては、シリコン、３″、６″、８″、１２″等、必要に応じて適宜変更することができる。このウェーハの枚数は、２枚以上であれば、１３枚、２５枚、２６枚等とすることができる。また、ウェーハ輸送容器の突き当たり面とは、ウェーハ輸送容器がトップオープンボックスタイプの場合には底面(下面)が該当し、ウェーハ輸送容器がフロントオープンボックスタイプの場合には背面が該当する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ウェーハ輸送容器にバックグラインド加工された複数枚のウェーハを整列させて収納すると、サポート具を形成する複数の仕切保持体に複数枚のウェーハが挟んだ状態に保持され、各仕切保持体にウェーハの撓みが規制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態におけるウェーハ輸送容器のサポート具は、図１ないし図７に示すように、ウェーハ輸送容器１にバックグラインド加工された複数枚のウェーハＷを整列状態に収納し、この複数枚のウェーハＷの撓みをサポート具１６で規制するようにしている。
【００１２】
ウェーハ輸送容器１は、図１に示すように、有底角筒形の容器本体２と、この容器本体２に着脱自在に収納され、複数枚のウェーハＷを整列収納するポリプロピレン製のカセット６と、容器本体２の開口面をシール部材１３を介して開閉する蓋体１０と、この蓋体１０の内面に選択的に装着されて複数枚のウェーハＷを振動や衝撃から保護するウェーハ抑え１４とから従来と同様に構成されている。容器本体２は、例えば耐薬品性等に優れるポリプロピレン等を用いて半透明に射出成形され、内部の少なくとも前後面からストッパ３が突出している。容器本体２の開口部外周は薄肉に成形されてシール部材１３用の嵌合凹部４を形成し、容器本体２の両外側壁上部からは複数のフック５がそれぞれ突出している。
【００１３】
カセット６は、同図に示すように、隙間をおいて対向する左右一対の側壁７を備え、この一対の側壁７の前後部間には端壁８がそれぞれ装架されている。各側壁７の内面には、上下方向に伸びる複数の支持溝９が前後方向に並設成形され、この複数の支持溝９が複数枚のウェーハＷを所定のピッチで平行に位置決め整列収納する。蓋体１０は、耐衝撃性、耐熱性等に優れるポリカーボネート等を用いてウェーハＷの確認ができるよう透明に射出成形され、両側壁の下部から揺動可能な板状の係合片１１がそれぞれ突出しており、各係合片１１の複数の孔１２がフック５に嵌入係止して容器本体２の開口面を閉塞する。
【００１４】
シール部材１３は、同図に示すように、ポリエステル系エラストマー等の各種熱可塑性エラストマーやシリコンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴム等を使用して枠状に成形され、蓋体１０のセット時に容器本体２の嵌合凹部４にパッキンとして密嵌し、気密性を確保する。ウェーハ抑え１４は、耐衝撃性に優れるポリエステル系エラストマー等の各種熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂を用いて基本的には略枠形に射出成形され、蓋体１０の内部に着脱自在に装着される。このウェーハ抑え１４の両側壁には、断面略Ｌ字形でばね性の支持片１５が前後方向に並べて成形され、各支持片１５の先端部には、ウェーハＷの上部外周縁を誘導して嵌入圧接するＶ溝が成形されており、各Ｖ溝が支持溝９内のウェーハＷの動きを規制する。
【００１５】
サポート具１６は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系、ポリエステル系の熱可塑性エラストマー樹脂を用いて成形される。好ましくは、ウェーハ輸送容器１の材料として実績があり、柔軟性や成形性等に優れるポリプロピレンやポリエステル系のエラストマーを使用して成形される。このサポート具１６は、図２ないし図４に示すように、容器本体２の開口面と反対側の底面側に位置し、ストッパ３に着脱自在に嵌合固定される一対の対向壁１７と、この一対の対向壁１７の両側部間に間隔をおいて一体的に架設される一対の連結バー１８と、この一対の連結バー１８間上の長手方向(図２の左右方向)に所定のピッチで一体的に載架して並べられ、挿入されたウェーハＷを保持する複数の仕切保持体１９とから構成されている。
【００１６】
各対向壁１７は、外壁面から一対の嵌入リブ２０がそれぞれ突出し、この一対の嵌入リブ２０が容器本体２のストッパ３に着脱自在に位置決め固定される。各対向壁１７の上部は、上方向に向かうにしたがい徐々に外側に広がるよう傾斜する誘導ガイド２１に屈曲成形され、この誘導ガイド２１がカセット６の底部に接触し、位置決めしながらカセット６を導入するよう機能する(図５及び図６参照)。複数の仕切保持体１９は、隣接する仕切保持体１９と仕切保持体１９との間隔、すなわちピッチが支持溝９と同一ピッチに形成され、隣接する仕切保持体１９との間に形成されるウェーハＷ挿入部の溝幅がウェーハＷの厚さよりも０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ程度広く形成されている。また図６に示すように、隣接する仕切保持体１９と仕切保持体１９との間に、ウェーハＷの直径の１／４〜３／４の領域、好ましくはウェーハＷの直径の１／３〜１／２の領域を挿入保持できる高さに成形されている。
【００１７】
各仕切保持体１９は、図１、図４、図５、図６に示すように、上部が湾曲した略Ｕ字状、略Ｖ字状、アーチ状に成形されている。各仕切保持体１９の前後面の上部は、図２、図７に示すように、上方向に向かうにしたがい徐々に広がるよう傾斜する導入ガイド２２に傾斜成形され、この導入ガイド２２がウェーハＷ導入時のガイドとなる。この導入ガイド２２は、ガイド面の間隔が収納するウェーハＷの厚さよりも１．５ｍｍ〜３ｍｍ幅広に形成されている。
【００１８】
上記構成において、ウェーハ輸送容器１にバックグラインド加工された複数枚のウェーハＷを収納して輸送する場合には、先ず、容器本体２内のストッパ３にサポート具１６を一対の嵌入リブ２０を介し嵌入固定するとともに、カセット６に複数枚のウェーハＷを整列収納する。これらの作業は、同時でも良いし、順序が逆でも良い。そして、図１、図５、図６示すように、容器本体２内にカセット６をサポート具１６を介して収納し、複数の仕切保持体１９に複数枚のウェーハＷを保持させて撓みを規制するようにし、その後、容器本体２の開口面に、ウェーハ抑え１４付きの蓋体１０をシール部材１３を介して密嵌し、ウェーハ抑え１４の複数の支持片１５にウェーハＷの動きを規制させれば、ウェーハ輸送容器１に複数枚のウェーハＷを適切に収納し、これを輸送することが可能になる。
【００１９】
上記構成によれば、サポート具１６の複数の仕切保持体１９に、複数枚のウェーハＷの略中央部から下部にわたる領域を挟持、保持させるので、移動時や輸送時の振動で簡単にウェーハＷの共振を招くことがない。また、比較的簡易な構成でウェーハＷ同士が撓んで接触したり、ウェーハＷが損傷したり、あるいは破損するおそれをきわめて有効に抑制防止することができる。したがって、損傷した一枚のウェーハＷの破片等が他のウェーハＷの電子回路に悪影響を及ぼす二次災害をも防止することが可能になる。また、既存のウェーハ輸送容器１を略そのまま使用することができるので、専用の供給設備や搬送設備等をなんら必要としない。よって、既存設備の有効利用が大いに期待できる。
【００２０】
なお、上記実施形態では容器本体２の内部の少なくとも前後面からストッパ３を突出させたが、容器本体２の内部の前後面及び底面からストッパ３を突出させても良い。また、嵌入リブ２０の数や形状は適宜増減変更することができる。誘導ガイド２１の数や形状についても同様である。また、上記実施形態では略Ｕ字状、略Ｖ字状、アーチ状の仕切保持体１９を示したが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、同様の役割が期待できるものなら、各仕切保持体１９を、上部が湾曲した略二等辺三角形の板状(図８参照)に成形したり、略ハ字状等に成形して一対の突棒からなる仕切保持体１９を相互に接近するよう斜め上方に傾斜させることもできる(図９参照)。
【００２１】
また、上記以外にも、略Ｍ字状、略Ｙ字状、半円状、半楕円状、半小判状、多角形状の仕切保持体１９を適宜利用することも可能である。さらに、ウェーハ輸送容器１の材質は、有機汚染やパーティクルの発生を抑制することができるものであれば、適宜変更することが可能である。さらにまた、ウェーハ輸送容器１の透明性についても適宜変更することが可能である。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の実施例を比較例とともに説明する。
実施例のウェーハ輸送容器１と比較例のウェーハ輸送容器１を使用して以下の振動試験と落下衝撃試験をそれぞれ実施し、バックグラインド研磨加工されたウェーハＷの破損状態を確認した。
実施例のウェーハ輸送容器
ウェーハ輸送容器１に図２ないし図４に示すサポート具１６を内蔵し、このウェーハ輸送容器１に、約３００μｍの厚さにバックグラインド研磨加工された口径８″のウェーハＷを２５枚収納した。
比較例のウェーハ輸送容器
サポート具１６を省略したウェーハ輸送容器１に、約３００μｍの厚さにバックグラインド研磨加工された口径８″のウェーハＷを２５枚収納した。
【００２３】
振動試験
振動試験機を使用し、この振動試験機の振動板上に実施例のウェーハ輸送容器１と比較例のウェーハ輸送容器１をキャンバス製のバンドを介してそれぞれ固定し、３０Ｈｚ×５分間＋５０Ｈｚ×５分間＋７０Ｈｚ×５分間の条件で振動を加えた。振動を加えるのを終了したら、各ウェーハ輸送容器１の蓋体１０をゆっくりと開け、バックグラインド研磨加工されたウェーハＷの破損の有無を目視調査し、表１に結果をまとめた。
【００２４】
【表１】
0004330761.tif 000002
【００２５】
落下衝撃試験
実施例のウェーハ輸送容器１と比較例のウェーハ輸送容器１に、ダンボール箱による外装梱包と、ウェーハ輸送容器１の上下部に緩衝部材をそれぞれ接触させる内装梱包とをそれぞれ施し、各ウェーハ輸送容器１を落下させた。落下方向は、コンクリート面に対してウェーハ輸送容器１の底面が対向する正立方向とした。また、落下に際しては、コンクリート面から４０ｃｍの高さから自然落下させ、ウェーハ輸送容器１に約５０Ｇの衝撃が加わるようにした。
このようにして落下させたら、各ウェーハ輸送容器１の蓋体１０をゆっくりと開け、バックグラインド研磨加工されたウェーハＷの破損状態を目視調査し、表２にまとめた。
【００２６】
【表２】
0004330761.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、サポート具の複数の仕切保持体に、複数枚のウェーハの中央部から下部にわたる領域を挟持、保持させるので、移動時や輸送時の振動で簡単にウェーハの共振を招くことがない。また、比較的簡易な構成でウェーハ同士が撓んで接触したり、ウェーハが損傷したり、あるいは破損するおそれを有効に抑制することができる。したがって、損傷した一枚のウェーハの破片等が他のウェーハに悪影響を及ぼす二次災害を防ぐことが可能になる。さらに、既存のウェーハ輸送容器を略そのまま使用することができるので、専用の供給設備や搬送設備等をなんら必要としない。よって、既存設備の有効利用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の実施形態におけるサポート具を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ‐ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の実施形態におけるカセット収納前の状態を示す断面説明図である。
【図６】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の実施形態におけるカセット収納時の状態を示す断面説明図である。
【図７】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の実施形態におけるサポート具を示す要部平面図である。
【図８】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の第２の実施形態におけるサポート具を示す断面説明図である。
【図９】本発明に係るウェーハ輸送容器のサポート具の第３の実施形態におけるサポート具を示す断面説明図である。
【図１０】従来におけるウェーハ輸送容器のカセットに整列収納されたバックグラインドウェーハの撓み状態を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１          ウェーハ輸送容器
２          容器本体
３          ストッパ
６          カセット
９          支持溝
１０        蓋体
１６        サポート具
１７        対向壁
１８        連結バー
１９        仕切保持体
２０        嵌入リブ
２１        誘導ガイド
２２        導入ガイド
Ｗ          ウェーハ
【図１】
0004330761.tif 000004
【図２】
0004330761.tif 000005
【図３】
0004330761.tif 000006
【図４】
0004330761.tif 000007
【図５】
0004330761.tif 000008
【図６】
0004330761.tif 000009
【図７】
0004330761.tif 000010
【図８】
0004330761.tif 000011
【図９】
0004330761.tif 000012
【図１０】
0004330761.tif 000013