(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの容器開口を有する収納容器本体と、前記収納容器本体内部に設けられたウェハ支持構造を有するウェハ収納容器であって、
前記ウェハ支持構造は、
当該ウェハ支持構造を前記収納容器本体に取り付けて固定する固定部と、
前記固定部を中央にして連結され開閉自在に構成された一対のウェハ支持体とからなり、
前記一対のウェハ支持体には当該ウェハ支持体を閉じることによってウェハの端部を挿入して支持・固定するスリット状開口が互いに対向して等間隔に形成されており、
前記固定部は、当該固定部を前記収納容器本体に取り付けるための固定部側取り付け部を有しており、
前記収納容器本体の内面には、前記固定部を取り付ける収納容器側取り付け部が設けられていることを特徴とするウェハ収納容器。
【請求項２】
上記ウェハ支持体は複数のサブ支持体に分割されており、前記サブ支持体には上記スリット状開口が少なくとも１つ形成されており、前記サブ支持体は上記固定部との連結部で各々独立に開閉自在となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ収納容器。
【請求項３】
上記ウェハ支持体は弾性材料からなる複数のサブ支持体に分割されており、前記サブ支持体には上記スリット状開口が少なくとも１つ形成されており、前記サブ支持体は各々独立に弾性的に変形して開閉自在となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ収納容器。
【請求項４】
上記固定部と上記ウェハ支持体はヒンジで連結されており、前記固定部の前記ウェハ支持体側には弾性的ひっかけ部が形成されており、前記ウェハ支持体が開状態のとき当該ウェハ支持体の固定部側近接端部が前記弾性的ひっかけ部にひっかかり固定され、この状態で前記ウェハ支持体を閉じようとするときは前記弾性的ひっかけ部が変形して前記固定部側近接端部が外れる構造となっており、これによって前記ウェハ支持体は所定の開位置または閉位置またはその両方で開き角度を保持できるように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のウェハ収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリコン半導体や化合物半導体などからなるウェハを収納するためのウェハ収納容器であるウェハ洗浄容器、ウェハ保管容器、ウェハ工程内容器あるいはウェハ出荷容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン半導体や化合物半導体などからなるウェハを収納するためのウェハ収納容器としては、ウェハを一括して洗浄するときに用いるウェハ洗浄容器、加工中または加工済みウェハを一時保管するためのウェハ保管容器、クリーンルーム内のウェハプロセスのため工程内搬送に用いるウェハ工程内容器、さらにはウェハを工場間で搬送するウェハ出荷容器などが良く知られていた。
【０００３】
これらのウェハを収納するウェハ収納容器に対しては、表面に形成されている素子の破壊や不純物粒子の発生を最小限に抑えるために、ウェハの周縁部のみを保持するような工夫がなされてきた。
【０００４】
例えば、ウェハを多段にかつ等間隔に支持するための多数のリブ片を多段に配設して支持用リブを構成したウェハ収納容器が開示されている（特許文献１と特許文献２）。図６に特許文献１と２に示された支持用リブの構成を示す。図６に示すように、従来のウェハ収納容器においては、収納容器本体１００の内側面に沿って多数のリブ片１０１が形成されており、その結果ウェハの周縁部のみを支持してウェハを収納できるようになっている。
【特許文献１】特開平９−６４１６１
【特許文献２】登録実用新案公報第３０２０２８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では素子の収率を向上させるために３００ｍｍの大口径ウェハが量産投入されたり、さらには次世代ウェハとしてさらに大口径の４５０ｍｍウェハが検討されたりするようになった。また、素子の小型化・薄型化に伴い化合物半導体においてはウェハの薄型化が進展するようになった。そのため、従来の方法を用いて周縁部を支持するウェハ収納容器では、ウェハの自重によるタワミが大きくなり、多数枚のウェハを効率良く収納することが困難になってきた。
【０００６】
そのため、簡便かつ安価な方法で、従来以上に広い間隔でウェハ周縁部を保持したり、ウェハの裏面を保持したりして、ウェハのタワミを最小限に抑えて効率良く収納することができるウェハ収納容器を提供する必要性が生じてきた。
すなわち、従来のウェハ収納容器は、３００ｍｍ以上の大口径ウェハや０．３ｍｍ以下の薄型ウェハなどのタワミを最小限に抑えて、多数枚のウェハを効率良く収納することができないという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のウェハ収納容器は、少なくとも１つの容器開口を有する収納容器本体と、前記収納容器本体内部に設けられたウェハ支持構造を有するウェハ収納容器であって、前記ウェハ支持構造は、当該ウェハ支持構造を前記収納容器本体に取り付けて固定する固定部と、前記固定部を中央にして連結され開閉自在に構成された一対のウェハ支持体とからなり、前記一対のウェハ支持体には当該ウェハ支持体を閉じることによってウェハの端部を挿入して支持・固定するスリット状開口が互いに対向して等間隔に形成されており、前記固定部は当該固定部を前記収納容器本体に取り付けるための固定部側取り付け部を有しており、前記収納容器本体の内面には前記固定部を取り付ける収納容器側取り付け部が設けられている構造とした。これによって、前記スリット状開口の長さを変えるだけで任意に広い周縁位置で前記ウェハを保持することが可能となり、ウェハのタワミを最小に抑えてスリット状開口の数に対応する任意の枚数のウェハを収納することが可能となり上記課題を解決することができた。
【０００８】
上記ウェハ支持体は複数のサブ支持体に分割されており、前記サブ支持体には上記スリット状開口が少なくとも１つ形成されており、前記サブ支持体は上記固定部との連結部で各々独立に開閉自在となるように構成した。あるいはまた、前記ウェハ支持体は弾性材料からなる複数のサブ支持体に分割されており、前記サブ支持体には上記スリット状開口が少なくとも１つ形成されており、前記サブ支持体は各々独立に弾性的に変形して開閉自在となるように構成した。この結果、個々のウェハの収納と取り出しを１枚ずつ容易に行うことができるようになった。
【０００９】
上記ウェハ支持体は所定の開位置または閉位置またはその両方で開き角度を保持できるように構成した。これには例えば、前記ウェハ支持体を開いた位置を固定するための開ストッパを有した構造にした。具体的には、上記固定部と上記ウェハ支持体はヒンジで連結し、前記固定部の前記ウェハ支持体側には弾性的ひっかけ部を形成し、前記ウェハ支持体が開状態のとき当該ウェハ支持体における固定部側近接端部が前記弾性的ひっかけ部にひっかけて固定し、この状態で前記ウェハ支持体を閉じようとするときは前記弾性的ひっかけ部が変形して前記固定部側近接端部が外れる構造とした。さらにまた、前記収納容器本体に、前記ウェハ支持体を閉じて前記ウェハを支持・固定する位置を固定するための閉ストッパを形成した。このようにすることによって、前記ウェハ支持体の開閉を確実に行うことができるようになった。
【００１０】
さらに、上記スリット状開口の平面形状はウェハ面方向に略平行な二辺からなる上下辺と、当該二辺と鈍角で交わる二辺で形成される一対の側辺、または長軸側の半楕円で形成される一対の側辺とから形成される形状とした。そして、前記スリット状開口の側辺を形成する二辺が交わって形成する頂角は、鋭角となるようにした。このようにすることによって、前記ウェハを前記スリット状開口に挿入したときに脱落することなく安定してウェハを保持することが可能となった。
【００１１】
そして、上記スリット状開口を構成する上下辺の各々は上記ウェハの最近接表面から０．５〜２４ｍｍ離間して形成した。このようにすることで、前記ウェハを前記スリット状開口に挿入して保持したときに、前記ウェハの自重によるタワミや、外部衝撃によるタワミが発生しても前記ウェハの表面および裏面が前記上下辺に当って損傷を受けたり、汚染されたりすることがなくなった。
【００１２】
特に、上記スリット状開口を構成する上下辺における下辺の少なくとも一か所を凸状戴置部を形成することにより、上記ウェハの裏面を最小面積で支持することが可能とすることができ、よりタワミの少ないウェハ支持を可能とすることができた。
【００１３】
さらにまた、上記収納容器本体と、前記収納容器本体の上記容器開口を塞ぐ蓋体と、当該蓋体と前記収納容器本体との間にあって前記容器開口を前記蓋体で塞いだときに当該収納容器本体の内部を外部環境から気密に保持するシールを少なくとも有する構造とすることにより、外部環境からの粒子等による汚染を回避したウェハ収納を可能とした。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のウェハ収納容器は、収納容器本体内部に取り付けられたウェハ支持構造に形成された開閉自在なウェハ支持体を閉じて、そのウェハ支持体に形成されたスリット状開口に収納するウェハの周縁部を挿入してこのウェハを挟持することで、３００ｍｍを超える大口径のウェハや、０．３ｍｍよりも薄いウェハであっても、そのタワミを最小限に抑えて安全に効率良く収納することが可能となるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明のウェハ収納容器について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明のウェハ収納容器に係わる１実施形態の構成を示す模式的斜視透視図である。図１において、１は収納容器本体、２は容器開口、３はウェハ支持構造、４は固定部、５ａと５ｂは連結部、６ａと６ｂはウェハ支持体、７ａと７ｂはスリット状開口、８は固定部側取り付け部、９は収納容器側取り付け部である。
【００１７】
図１に示したウェハ収納容器は１枚のウェハを収納して用いるためのものである。図１において示される収納容器本体は、図を見やすくするために収納容器本体１が破線で描画されている。
【００１８】
収納容器本体１は図面手前側に容器開口２を有しており、ウェハの洗浄や一時保管に用いられる収納容器である。そのため、収納容器本体１はポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトンあるいはフッ素樹脂などの耐薬品性の大きな高分子材料で形成される場合が多い。
【００１９】
ウェハ支持構造３は、固定部４とウェハ支持体６ａ、６ｂが連結部５ａ、５ｂで連結された構造を有している。この連結部５ａ、５ｂは、ウェハ支持体６ａ、６ｂが連結部５ａ、５ｂで開閉自在となるように、一体型ヒンジ構造となっていてもよいし、固定部４にウェハ支持体６ａ、６ｂをはめ込んで形成されたヒンジ構造となっていてもよい。また、後述するように、ウェハ支持体６ａ、６ｂが弾性的に変形して開閉可能な場合は、連結部５ａ、５ｂはウェハ支持体６ａ、６ｂを固定部４に固定して連結してもよい。
【００２０】
固定部４には固定部側取り付け部８が形成されており、収納容器本体１の内面に設けられた収納容器側取り付け部９と協働して固定部４を収納容器本体１の内部に固定して取り付けられるようになっている。本実施形態では、固定部側取り付け部８は４つの開口で形成されており、収納容器側取り付け部９は固定部側取り付け部８に挿入されて係合するひっかけ構造となっている。言うまでもなく、例えば固定部側取り付け部８を嵌合穴とし収納容器側取り付け部９をその嵌合穴に圧入して取り付けるなどの、この実施形態以外の固定方法を用いても良い。また、固定部側取り付け部８と収納容器側取り付け部９の数は、図１に示した４箇所である必要はなく、両者が充分な機械的強度を保持して取り付けられる数およびその配置関係であればこれ以外の数量でも問題はない。
【００２１】
ウェハ支持体６ａ、６ｂには一対のスリット状開口７ａと７ｂが対向して形成されている。この開口７ａ、７ｂは細長いスリット状の形状をしており、図示していないウェハの周縁部を挿入してウェハ支持体７ａ、７ｂを閉じることによってウェハを支持固定する機能を有している。このスリット状開口７ａ、７ｂにウェハを挿入して支持するために、ウェハ支持体６ａ、６ｂはウェハを損傷せず滑らかに出し入れすることができるように、滑り性に優れた柔らかい材料で構成するのが望ましい。このウェハ支持体６ａ、６ｂを構成する材料としては、収納容器と同じ高分子材料であるポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトンあるいはフッ素樹脂に加えて、ポリエチレン、ポリエチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマーなどを用いることができる。
【００２２】
図７は本発明のウェハ収納容器におけるウェハ支持体に形成されたスリット状開口の位置に関する説明図であり、図７（ａ）はスリット状開口位置が収納容器本体の容器開口に近い場合、図７（ｂ）はスリット状開口位置が収納容器本体の容器開口から遠い場合を示している。図７（ａ）と（ｂ）において、２は容器開口、３はウェハ支持構造、７ａと７ｂはスリット状開口、１４はウェハである。図７（ａ）に示すように、スリット状開口７ａ、７ｂが容器開口２に近い場合は、ウェハ１４の容器開口２側の一部が容器開口２からはみだして図示しない蓋体と干渉する場合が生じる。図７（ｂ）に示すように、スリット状開口７ａ、７ｂが容器開口２から遠い場合は、ウェハ１４の容器開口２側の一部が容器開口２からはみだすことなく図示しない蓋体と干渉することはない。このどちらの場合においても、スリット状開口７ａ、７ｂの長さが同じ場合はこれらがウェハ１４を支持する位置はおおよそ同じ位置で安定して支持することが可能となる。
【００２３】
図１に示す実施形態においては、ウェハを１枚しか収納することはできないが、ウェハ支持体６ａ、６ｂにスリット状開口７ａ、７ｂを複数対形成することによって、複数のウェハを収納することが可能となる。図５に複数のウェハを収納可能な本発明のウェハ収納容器に関わる他の実施形態を示す。
【００２４】
図５は本発明のウェハ収納容器に係わる他の実施形態を示す斜視図であり、１は収納容器本体、２は容器開口、３はウェハ支持構造、１２は蓋体、１３はシールである。図５に示すウェハ収納容器は、複数枚のウェハを収納容器本体１の内部に収納して、シール１３を介して蓋体１２で収納容器本体１の容器開口２を気密に塞ぐことによって、収納されたウェハを外部環境から気密に隔離して収納することが可能なミニエンバイロメントを構成できるようになっている。このようなウェハ収納容器としては、ウェハを工場間で輸送するために用いられるウェハ出荷容器やウェハをクリーンルーム工程内で搬送するために用いられるウェハ工程内容器が良く知られている。
【００２５】
図５に示すウェハ収納容器に用いられているウェハ支持構造３は複数のスリット状開口を有するウェハ支持体を有しているために、複数のウェハを収納することができる。図５に示されている実施形態では１３枚のウェハを収納できる構成が示されているが、収納できるウェハの枚数は、２枚、６枚、１１枚、２５枚あるいはそれ以外の枚数であってもよい。
【００２６】
これらのウェハ収納容器における収納容器１や蓋体１２を構成する材料としては、不純物ガス発生が少ない高純度なポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、およびフッ素樹脂などの高分子材料が用いられる。特に、ウェハ工程内容器では前記高分子材料にカーボンファイバーやカーボンパウダーあるいはカーボンナノチューブなどの導電性フィラーを混合して非帯電性または導電性を付与したものを用いるのが一般的である。もちろん、ウェハ工程内容器として用いる場合は、ウェハ支持構造３に用いる材料として、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマーなどの高分子材料にカーボンファイバーやカーボンパウダーあるいはカーボンナノチューブなどの導電性フィラーを混合して非帯電性または導電性を付与したものを用いるのが望ましい。
【００２７】
次に、図５に示したような複数のウェハを支持することが可能なウェハ支持構造について説明する。図２は本発明のウェハ収納容器に用いたウェハ支持構造の１実施例を示した模式的斜視図である。図２において、図１と同様の作用を有する要素には同一の符号を付し、その説明を省略した。
【００２８】
図２に示すウェハ支持構造３が図１に示すウェハ支持構造と異なっている点は、ウェハ支持体６ａと６ｂには複数対のスリット状開口７ａ、７ｂが形成されている点である。ウェハ支持体６ａに形成されているスリット状開口７ａとウェハ支持体６ｂに形成されている開口７ｂとは互いに１対１に対向して形成されており、これらウェハ支持体６ａと６ｂとを互いに閉じるときに、これら対向したスリット状開口７ａ、７ｂには１枚のウェハの周縁部が両側から挿入され挟持されてそのウェハを保持する。
【００２９】
図２において、スリット支持体６ａと６ｂは連結部５ａと５ｂで固定部４に連結されている。この連結部５ａ、５ｂは、ウェハ支持体６ａ、６ｂが連結部５ａ、５ｂで開閉自在となるように一体型ヒンジ構造となっているか、固定部４にウェハ支持体６ａ、６ｂをはめ込んで形成されたヒンジ構造となっている。したがって、図２に示すウェハ支持体６ａ、６ｂは連結部５ａ、５ｂで自在に開閉することができる。
【００３０】
図２に示す実施形態では、片側１枚のウェハ支持体６ａおよび６ｂに複数のスリット状開口７ａおよび７ｂが形成されているために、ウェハの挿入または取り出し操作は処理したいウェハ全てに対して同時に行う。すなわち、支持体６ａおよび６ｂが開いた状態にしておき、複数のウェハを同時に戴置ハンドで掴んだ状態で、全てのウェハの周縁部が各開口７ａおよび７ｂに挿入可能な位置にこれらウェハを移動させ、その後ウェハ支持体６ａと６ｂを同時に閉じて複数のウェハを同時に挟持して支持および保持し、その後戴置ハンドを抜き出して行う。一方、ウェハを容器から取り出すときは、全てのウェハを戴置ハンドで同時に掴み、その後ウェハ支持体６ａと６ｂを開いて全てのウェハの周縁部をスリット状開口７ａと７ｂから抜き取ってから、戴置ハンドを引き抜いて全てのウェハを同時に取り出す。このようにして、図２に示したウェハ支持構造３は、ウェハの同時出し入れという操作に適したものとなっている。
【００３１】
しかしながら、図２に示したように全てのウェハを同時にウェハ収納容器に出し入れする場合は限られており、多くの場合はウェハを１枚ずつ出し入れする（図２に示した本発明のウェハ支持構造においても個別に動作する戴置ハンドを用いる場合には、ウェハを１枚ずつ出し入れすることが可能であるが、戴置ハンドの構造が複雑になるなどの問題点がある）。そこで、複数枚のウェハを収納可能なウェハ収納容器に用いられるウェハ支持構造において、ウェハを１枚ずつ出し入れ可能なものの実施形態について説明する。
【００３２】
図３は本発明のウェハ収納容器に用いたウェハ支持構造の１実施例を示した模式的斜視図である。図３において、１０ａと１０ｂはサブ支持体である。なお、図１と同様の作用を有する要素には同一の符号を付し、その説明を省略した。
【００３３】
図３に示すウェハ支持構造３が図２に示すウェハ支持構造と異なっている点は、ウェハ支持体６ａおよび６ｂが各々サブ支持体１０ａおよび１０ｂに分割されており、サブ支持体１０ａおよび１０ｂの各々に対してスリット状開口７ａおよび７ｂが形成されている点である。このようにウェハ支持体６ａ、６ｂをサブ支持体１０ａ、１０ｂに分割して、その各々にスリット状開口７ａ、７ｂを形成することによって、これらサブ支持体１０ａ、１０ｂを各々独立に開閉させることが可能となり、その結果、任意のサブ支持体１０ａ、１０ｂにウェハを１枚ずつ独立に出し入れすることが可能となる。
【００３４】
次に、図２と図３に示したウェハ支持体を用いた場合にウェハを出し入れするときの、ウェハ支持体の動作を説明する。図８は本発明のウェハ収納容器にウェハを入れる方法を示した説明図であり、図８（ａ）は初期状態を示した図であり、図８（ｂ）はウェハ支持体を開いた状態を示した図であり、図８（ｃ）はウェハを容器に入れた状態を示した図であり、図８（ｄ）はウェハを入れ終わった状態を示した図である。図８において１４はウェハである。なお、図８において、図２と図３と同じ作用を有する要素には同一の符号を付し、その説明を省略した。
【００３５】
図８（ａ）に示す初期状態においては、ウェハ支持体６ａと６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）は閉じた状態にある。このとき連結部５ａ、５ｂはヒンジで構成されており、ウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）は連結部５ａ、５ｂを回転中心として図８（ｂ）の矢印で示される方向に開くことができる。次に、図８（ｃ）で示されるようにウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）を開いた状態でスリット状開口７ａ、７ｂと同じ高さ位置にウェハ１４を入れ、図８（ｄ）のようにウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）を閉じるとウェハ１４の周縁部の一部がスリット状開口７ａ、７ｂに挿入され、さらにウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）を閉じることによってウェハ１４はスリット状開口７ａ、７ｂの両端部分で挟持されて支持・保持される。
【００３６】
図１０はスリット状開口の端部で保持されているウェハ１４の状態を模式的に示した断面図であり、６（６ａ、６ｂ）はウェハ支持体、７（７ａ、７ｂ）はスリット状開口、１４はウェハ、１５はウェハ表面、１６はウェハ裏面、１７はウェハベベル面、１８はウェハ端面である。
【００３７】
図１０に示されるように、ウェハ１４はその周縁部をスリット状開口７に挿入されると同時にウェハ支持体６で挟持されることによって、上下のウェハベベル１７がスリット状開口７の端部で押し付けられて支持および保持される。このとき支持および保持されるウェハベベル１７の領域はウェハ支持体６の厚み程度の小さな面積領域である。また、支持および保持されるときのウェハベベル１７に印加される力は、Ｖ溝で押し付けて保持する場合と同程度に均一である。
【００３８】
一方、図８からも分かるように、図１０のウェハベベル１７が押え付けられる位置は、スリット状開口７を円形ウェハ１７の弦とみなすと、その弦の中心角として９０度近傍とすることができる。すなわち、ウェハ１４の全周をほぼ４等分できる程度の広い角度分布で支持および保持することが可能となるため、保持されるウェハのタワミを最小にすることが可能となる。
【００３９】
図４は本発明のウェハ収納容器に用いたウェハ支持構造に係る他の実施形態を示す斜視図である。図４において、１１ａと１１ｂは固定連結部である。なお、図４では、図３と同様の作用を有する要素には同一の符号を付しその説明を省略した。
【００４０】
図４に示したウェハ支持構造３が図３に示したウェハ支持構造３と異なっている点は、ウェハ支持体６ａ、６ｂをサブ支持体１０ａ、１０ｂに分割する切り込みが連結部１１ａ、１１ｂにまで達しておらず、また固定連結部１１ａ、１１ｂは開閉自在なヒンジ構造を持っておらず固定して連結ざれていることである。
【００４１】
サブ支持体１０ａ、１０ｂすなわちウェハ支持体６ａ、６ｂは弾性的に変形可能な材料で形成されている。このような材料としては、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、あるいはポリエチレンなどの高分子材料や、ステンレス鋼やリン青銅などのバネ性を持った金属材料の表面を前記高分子材料やポリエチレンエラストマーあるいはオレフィンエラストマーなどで被覆した構造のもので形成することができる。
【００４２】
図４に示したウェハ支持構造を用いた本発明のウェハ収納容器にウェハを出し入れする方法について説明する。図９は、本発明のウェハ収納容器にウェハを入れる方法を示した説明図であり、図９（ａ）は初期状態を示した図であり、図９（ｂ）はウェハ支持体を開いた状態を示した図であり、図９（ｃ）はウェハを容器に入れた状態を示した図であり、図９（ｄ）はウェハを入れ終わった状態を示した図である。なお、図９において、図８と同じ作用を有する要素には同一の符号を付しその説明を省略した。
【００４３】
図９（ａ）に示す初期状態においては、ウェハ支持体６ａと６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）は閉じた状態にある。このとき連結部１１ａ、１１ｂは固定して構成されている。ウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）は弾性的に上記の変形可能な材料で形成されているために、図９（ｂ）の矢印で示される方向に変形して開くことができる。この変形はウェハ支持体６ａ、６ｂが形成されている切り込みの根元まで連続的に発生する。次に、図９（ｃ）で示されるようにウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）を開いた状態でスリット状開口７ａ、７ｂと同じ高さ位置にウェハ１４を入れ、図９（ｄ）のようにウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）にかける外力を解除して矢印の方向に閉じるとウェハ１４の周縁部の一部がスリット状開口７ａ、７ｂに挿入され、さらにウェハ支持体６ａ、６ｂ（サブ支持体１０ａ、１０ｂ）を閉じることによってウェハ１４はスリット状開口７ａ、７ｂの両端部分で挟持されて支持・保持される。
【００４４】
図３や図９に示す実施形態におけるウェハ１４の保持状態も図１０に示したものと同様となる。
【００４５】
次に、ウェハ支持体６ａと６ｂに形成されているスリット状開口７ａ、７ｂの開口形状について説明する。図１１は本発明のウェハ収納容器に形成されているスリット状開口形状の基本構成を示した模式図で、図１１（ａ）は第一の形状を示した模式図であり、図１１（ｂ）は第二の形状を示した模式図である。図１１において、７はスリット状開口、１９は上下辺、１９ａは上辺、１９ｂは下辺、２０は第一側辺、２０ａは第一側辺上辺、２０ｂは第一側辺下辺、２１は第二側辺、２１ａは第二側辺上辺、２１ｂは第二側辺下辺である。
【００４６】
図１１（ａ）に示すスリット状開口の第一の形状は、開口全周が直線で形成されている。すなわち、ウェハの径方向に平行な上辺１９ａと下辺１９ｂとで形成される上下辺１９、第一側辺上辺２０ａと第一側辺下辺２０ｂとで形成される第一側辺２０、および第二側辺上辺２１ａと第二側辺下辺２１ｂとで形成される第二側辺２１とで囲繞された領域が開口となって形成されている。第一側辺上辺２０ａと第一側辺下辺２０ｂとはスリット状開口７の頂角が鋭角になるように互いに交わっている。また、第二側辺上辺２１ａと第二側辺下辺２１ｂとはスリット状開口７の頂角が鋭角になるように互いに交わっている。
これら第一側辺２０および第二側辺２１が形成する頂角が鈍角となると図１０に示したウェハべベル面１７に対する押圧力が小さくなるため、安定してウェハを保持することができなくなってしまう。
【００４７】
また、第一側辺上辺２０ａと第二側辺上辺２１ａは上辺１９ａに対して鈍角で交わってスリット状開口７を形成している。さらに、第一側辺下辺２０ｂと第二側辺下辺２１ｂは下辺１９ｂに対して鈍角で交わってスリット状開口７を形成している。これらの交わり角が鋭角になると、第一側辺２０と第二側辺２１が形成する頂角は１８０度以上となってしまい、ウェハを全く支持および保持できなくなってしまう。
【００４８】
一方、図１１（ｂ）に示すスリット状開口の第二の形状は、ウェハの径方向に平行な二直線と一対の長軸側の半楕円で形成されている。ここで、長軸側の半楕円とは、楕円長軸の半分と短軸とで構成される楕円の半領域のことを意味している。この場合も半楕円と上下辺との交点は鈍角で交じっている。また、この場合に、ウェハをしっかりと支持および保持するためには、前記半楕円の楕円率はより小さな値の方がよい。具体的には２／３程度以下であることが望ましい。
【００４９】
次に、スリット状開口の形状に関してより詳細な説明をする。図１２は本発明のウェハ収納容器に形成されているスリット状開口の種々の代表的な形状を示した説明図であり、図１２（ａ）は第一詳細形状を示した説明図であり、図１２（ｂ）は第二詳細形状を示した説明図であり、図１２（ｃ）は第三詳細形状を示した説明図であり、図１２（ｄ）は第四詳細形状を示した説明図である。図１２において、２２は突状載置部である。なお、図１２において、図１０および図１１と同様の作用を有する要素には同一の符号を付しその説明を省略した。なお、図１２では、図１１（ｂ）で示した第二の形状のスリット状開口を基本としたときの種々の代表形状を示したものであるが、図１１（ａ）で示した第一の形状を基本としても本質的に変わることはない。
【００５０】
まず、図１２（ａ）の第一詳細形状は図１１（ｂ）に示した第二の形状と同等であり、図１０に示されるようにスリット状開口７の半楕円部分でウェハべベル面が押えられることによってウェハを支持および保持する。この第一詳細形状は、ウェハ１４の表面と上辺１９ａとの距離、およびウェハ１４の裏面と下辺１９ｂとの距離を最小に保つことが可能であり、収納時のウェハピッチを最小にすることが可能な形状である。このとき、ウェハ１４の表面と上辺１９ａとの距離、およびウェハ１４の裏面と下辺１９ｂとの距離をおよそ０．５ｍｍ程度に狭くしても、開口の長さにも依存するがスリット状開口７の両端でのタワミ量は最大でも０．５ｍｍ以下に押えることができるため、特にウェハ工程内容器のように外部から加わる機械的衝撃力が小さな環境で用いる場合は、ウェハ収納時のピッチを７ｍｍ程度に狭くすることが可能となる。
【００５１】
図１２（ｂ）に示した第二詳細形状は、図１２（ａ）に示した第一詳細形状におけるスリット状開口７の上辺１９ａをウェハ１４の表面から遠ざけて形成したものである。ウェハ出荷容器など輸送時の外部衝撃力が大きな用途においては、その外部衝撃によってウェハ１４が弾性的に大きく撓んでしまう場合がある。そのタワミは、１００Ｇの外部衝撃力がウェハ１４に作用した場合、最大で１８〜２３ｍｍ程度となる。その衝撃力でウェハ１４が変形してその表面がスリット状開口７の上辺１９ａに当たり損傷を受けないように、ウェハ１４の表面と上辺１９ａとの間隔を最大で２５ｍｍ程度離間させて形成している。この場合は、外部衝撃によってはウェハ１４の裏面は下辺１９ｂに当ってしまうことが課題となる。
【００５２】
図１２（ｃ）の第三詳細形状は、図１２（ｂ）の第二詳細形状の下辺をも最大で２５ｍｍ程度離間させて形成したものである。このようにすることで、例え１００Ｇの外部衝撃力がウェハ１４に作用したとしても、ウェハ１４の表面と裏面の両方ともスリット状開口７に当って損傷を受けることがなくなる。
【００５３】
図１２（ｄ）に示した第四詳細形状は、特に４５０ｍｍウェハなどの超大口径ウェハ用の工程内容器などに用いられるものであって、最初からウェハ１４の裏面を突状載置部２２で支持した状態で、ウェハ１４の周縁部（ウェハべベル面）を保持している。このようにすることで、ウェハ１４のタワミを最小に抑えることが可能となる。このウェハ１４のタワミが最小になるスリット状開口７の最適長さがあることは言うまでもない。また、この第四詳細形状においては、上辺１９ａとウェハ１４の表面との距離を空けて、表面の損傷生じないようになっている。４５０ｍｍウェハ工程内容器として用いる場合に、工程内で発生する加速度は最大でも４Ｇ程度であり、このとき必要なウェハ表面とスリット状開口７の上辺１９ａとの間隙は１ｍｍ程度以下でよい。このようにすることによって、４５０ｍｍという超大口径ウェハであっても、ウェハ収納容器への収納ピッチを従来の３００ｍｍウェハ収納容器の収納ピッチと同程度の１０ｍｍとすることが可能となる。
【００５４】
以上説明してきたウェハ支持体は、所定の開位置または閉位置またはその両方で開き角度を保持できるように構成されていることが望ましい。それは、ウェハ支持体を確実に開位置や閉位置で固定することによって、ウェハ収納容器から安全にウェハを出し入れすることができるようにするためである。特に、図４や図９で説明したようなウェハ支持体においては、少なくともウェハ支持体またはサブ支持体が開位置で開き角の保持ができるようになっていないと、ウェハ支持体が弾性的にもとの位置に戻ってしまうためにウェハの収納が困難になってしまう。もちろん、ウェハを出し入れするためのロボットハンドによってウェハ支持体の開位置や閉位置の開き角を保持することも可能である。
【００５５】
このようにウェハ支持体の開位置や閉位置の開き角を保持するために、ウェハ支持体が所定の角度になったときにその場所で固定されるように開ストッパや閉ストッパを設けることが望ましい。
【００５６】
図１３は本発明のウェハ収納容器における連結部に形成された開ストッパの作用を説明するための説明図であり、図１３（ａ）はウェハ支持体が開いているときを示す説明図、図１３（ｂ）はウェハ支持体が閉じているときを示す説明図である。図１３において、４は固定部、６ａはウェハ支持体、２３は弾性的ひっかけ部、２４は固定部側近接端部、２５はヒンジである。図１３において、ウェハ支持体６ａは固定部４とヒンジ２５で連結されており開閉自在となっている。一方、固定部４のウェハ支持体６ａ側には弾性的ひっかけ部２３が形成されている。図１３（ａ）では、ウェハ支持体６ａの固定部側近接端部２４が固定部４の弾性的ひっかけ部２３にひっかかって固定されている。ウェハ支持体６ａが開いて図１３（ａ）で示される位置にくると弾性的ひっかけ部２３が変形してウェハ支持体６ａの固定部側近接端部２４がひっかかるようになっている。
【００５７】
一方、ウェハ支持体６ａが閉じると図１３（ｂ）に示すように弾性的ひっかけ部２３は変形してウェハ支持体６ａの固定部側近接端部２４がはずれてウェハ支持体６ａはヒンジ２５の回りに自在に開閉できるようになる。このようにして、図１３に示す連結部においては、ウェハ支持体６ａが開いた所定の角度位置で固定され、それ以外の角度位置では開閉自在になるようにされている。
【００５８】
図１４は本発明のウェハ収納容器における開ストッパと閉ストッパの作用を説明するための説明図であり、図１４（ａ）はウェハ支持体が閉じているときを示す説明図、図１４（ｂ）はウェハ支持体が開いているときを示す説明図である。図１４において、４は固定部、５ａと５ｂは連結部、６ａと６ｂはウェハ支持体、２６ａと２６ｂは閉ストッパ、２７ａと２７ｂは開ストッパである。
【００５９】
図１４（ａ）に示すようにウェハ支持体が閉じているときは、ウェハ支持体６ａ、６ｂの端部は閉ストッパ２６ａ、２６ｂの止め溝に係合されて固定されている。そのため、ウェハ支持体６ａ、６ｂがこの閉ストッパから外れるような大きな外力が作用しない限り、ウェハを安定して支持・固定することができる。
【００６０】
次に、閉ストッパ２６ａ、２６ｂから強制的にウェハ支持体６ａ、６ｂを外して、連結部５ａ、５ｂに設けられたヒンジを中心にしてウェハ支持体６ａ、６ｂを開き、その端部を開ストッパ２７ａに係合させて固定した状態を示したのが図１４（ｂ）である。このように、ウェハ支持体６ａ、６ｂの端部を開ストッパ２７ａ、２７ｂに固定することによって、図示しないロボットハンドで図示しないウェハを取り出す操作を行っている動作中に、外部からの何らかの影響を受けてウェハ支持体６ａまたは６ｂが取り出し操作に干渉するような事故を起こすことはなくなる。
【００６１】
図１４に示されている閉ストッパ２６ａ、２６ｂや開ストッパ２７ａ、２７ｂは、図示しない収納容器本体の開口部近傍に取り付けられている。しかし、ウェハ支持体２６ａ、２６ｂの閉ストッパ２６ａ、２６ｂや開ストッパ２７ａ、２７ｂへの係合部が、収納容器本体のより内部に設けられている場合は、これら閉ストッパや開ストッパをそれに対応させて収納容器本体の内部に取り付けても構わない。
【００６２】
これら閉ストッパや開ストッパは、ウェハ支持体と確実に係合できるようにウェハ支持体を形成する材料との摩擦係数や弾性力や硬度に関する最適化を行って選定された高分子材料を用いるのが望ましい。
【００６３】
以上説明したように、本発明のウェハ収納容器は、少なくとも１つの容器開口を有する収納容器本体と、前記収納容器本体内部に設けられたウェハ支持構造を有するウェハ収納容器であって、前記ウェハ支持構造は、当該ウェハ支持構造を前記収納容器本体に取り付けて固定する固定部と、前記固定部を中央にして連結され開閉自在に構成された一対のウェハ支持体とからなり、前記一対のウェハ支持体には当該ウェハ支持体を閉じることによってウェハの端部を挿入して支持・固定するスリット状開口が互いに対向して等間隔に形成されており、前記固定部は当該固定部を前記収納容器本体に取り付けるための固定部側取り付け部を有しており、前記収納容器本体の内面には前記固定部を取り付ける収納容器側取り付け部が設けられている構造とした。これによって、３００ｍｍを超える大口径ウェハや０．３ｍｍ程度以下の薄いウェハを、これらのタワミを最小限に抑えて安全に収納することが可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、半導体ウエハを搬送あるいは保管するために用いられるウエハ収納容器を使用する半導体産業に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明のウェハ収納容器に係わる１実施形態の構成を示す模式的斜視透視図である。
【図２】図２は、ウェハ支持構造の１実施例を示した模式的斜視図である。
【図３】図３は、ウェハ支持構造の１実施例を示した模式的斜視図である。
【図４】図４は、ウェハ支持構造の１実施例を示した模式的斜視図である。
【図５】図５は、本発明のウェハ収納容器に係わる他の実施形態を示す斜視図である。
【図６】図６は、従来のウェハ収納容器の構成を示す一部破断斜視図である。
【図７】図７は、本発明のウェハ収納容器におけるウェハ支持体に形成されたスリット状開口の位置に関する説明図である。図７（ａ）はスリット状開口位置が収納容器本体の容器開口に近い場合の説明図であり、図７（ｂ）はスリット状開口位置が収納容器本体の容器開口から遠い場合の説明図である。
【図８】図８は、本発明のウェハ収納容器にウェハを入れる方法を示した説明図である。図８（ａ）は初期状態を示した説明図であり、図８（ｂ）はウェハ支持体を開いた状態を示した説明図であり、図８（ｃ）はウェハを容器に入れた状態を示した説明図であり、図８（ｄ）はウェハを入れ終わった状態を示した説明図である。
【図９】図９は、本発明のウェハ収納容器にウェハを入れる方法を示した説明図である。図９（ａ）はウェハ支持体が閉じた初期状態を示した説明図であり、図９（ｂ）はウェハ支持体を開いた状態を示した説明図であり、図９（ｃ）はウェハを容器に入れた状態を示した説明図であり、図９（ｄ）はウェハを入れ終わった状態を示した説明図である。
【図１０】図１０は、スリット状開口の端部で保持されているウェハの状態を模式的に示した断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のウェハ収納容器に形成されているスリット状開口形状の基本構成を示した模式図である。図１１（ａ）は第一の形状を示した模式図であり、図１１（ｂ）は第二の形状を示した模式図である。
【図１２】図１２は、本発明のウェハ収納容器に形成されているスリット状開口の種々の代表的な形状を示した説明図である。図１２（ａ）はスリット状開口の第一詳細形状を示した説明図であり、図１２（ｂ）はスリット状開口の第二詳細形状を示した説明図であり、図１２（ｃ）はスリット状開口の第三詳細形状を示した説明図であり、図１２（ｄ）はスリット状開口の第四詳細形状を示した説明図である。
【図１３】図１３は、本発明のウェハ収納容器における連結部に形成された開ストッパの作用を説明するための説明図である。図１３（ａ）はウェハ支持体が開いているときを示す説明図であり、図１３（ｂ）はウェハ支持体が閉じているときを示す説明図である。
【図１４】図１４は、本発明のウェハ収納容器における開ストッパと閉ストッパの作用を説明するための説明図である。図１４（ａ）はウェハ支持体が閉じているときを示す説明図であり、図１４（ｂ）はウェハ支持体が開いているときを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・収納容器本体、２・・・容器開口、３・・・ウェハ支持構造、４・・・固定部、５ａ、５ｂ・・・連結部、６、６ａ、６ｂ・・・ウェハ支持体、
７、７ａ、７ｂ・・・スリット状開口、１０ａ、１０ｂ・・・サブ支持体、
１２・・・蓋体、１３・・・シール、１４・・・ウェハ
【図１】
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【図２】
0004896053.tif 000003
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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