(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
径が大きなウエハを収納するための径大ウエハ用円筒部が基台に立設して成る収納本体部と、
径が小さなウエハを収納するための径小ウエハ用円筒部が底板材に立設し、該径小ウエハ用円筒部にはその上端にて開口する複数のスリットが円筒軸方向に形成されて成り、前記径大用円筒部内に設置・取り外し可能に納められるウエハホルダと、
前記収納本体部を上方から覆う蓋部と、
から成る半導体ウエハ収納容器であって、
前記径大ウエハ用円筒部にはその上端にて開口する複数のスリットが円筒軸方向に形成されて成り、前記ウエハホルダの底板材の周囲に形成された突起片が前記径大ウエハ用円筒部に形成されたスリットの下部において該スリットに入り込むことで、前記ウエハホルダが前記収納本体部に位置決めされることを特徴とする半導体ウエハ収納容器。
【請求項２】
前記ウエハホルダが前記収納本体部に設置された際に、前記径大ウエハ用円筒部に形成されたスリットと、前記径小ウエハ用円筒部に形成されたスリットとが、同一の円筒径方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハ収納容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ（本明細書においては、単に「ウエハ」と称する）の径が異なっていても、同一の収納本体部および蓋部を用いてその運搬や保管ができ、かつ生産性にも優れた半導体ウエハ収納容器（以下、単に「ウエハ収納容器」と称する）に関する。
【０００２】
【技術背景】
従来、ウエハの運搬や保管に適したウエハ収納容器として、本願発明者らの出願に係るウエハ収納容器（特開平６−６９３２８号参照）が知られている。この種の収納容器は、円筒部が基台から立設した収納本体部と、この収納本体部の円筒部外周を覆う蓋部とで構成される。ところで、ウエハの径は、２〜８インチ程度とまちまちであり、従来、径が異なるウエハについての運搬や保管には、それぞれ別々の仕様のウエハ収納容器を使用しなければならない。
【０００３】
収納本体部および蓋部は、通常、金型を用いて導電性樹脂材料により一体成形される。したがって、ウエハの径の大きさに応じて、収納本体部用の金型および蓋部用の金型をそれぞれ用意しなければならない。このため、金型製造にかかる費用が高騰し、その結果、ウエハ収納容器自体の価格が高くなるという問題がある。
【０００４】
一方、通常、ウエハの製造工程においてはピックアップ装置を用いてウエハを収納本体部に収納し、また半導体装置の製造工程においては同じくピックアップアーム装置を用いてウエハを収納本体部から取り出す。このようなウエハの収納や取出しは、ロボットを用いて行うことが多い。
このため、上記ウエハのピックアップに際しては、ロボットに対するウエハ収納容器の向きを特定しなけばならない。しかし、従来、ウエハの径が異なれば容器の大きさも異なり、収納容器の向きを特定できない等、画一的な取り扱いができないと言った問題がある。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、上記のような問題を解決するために提案されたものであって、ウエハの径が異なっていても、同一の収納本体部や蓋部を用いて、そのウエハの運搬や保管ができ、かつ経済性にも優れたウエハ収納容器を提供することである。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、ウエハの収納や取出しをピックアップアームを用いて行う際に、いかなる径のウエハが収納されたウエハ収納容器であっても、該ウエハ収納容器を画一的に取り扱うことができるウエハ収納容器を提供することである。
【０００７】
【発明の概要】
本発明のウエハ収納容器は、収納本体部と、ウエハホルダと、蓋部とから成る。これらの収納本体部、ウエハホルダおよび蓋部は、それぞれ導電性フィラーを添加した導電性プラスチックス素材、あるいはポリマーアロイ処理した導電性プラスチックス素材により金型を用いて一体成形される。
【０００８】
収納本体部は、基台に径大ウエハ用円筒部が立設して構成される。該径大ウエハ用円筒部にはその上端にて開口する複数のスリットが円筒軸方向に形成されている。このスリットの数は、通常４つ、もちろんこれには限定されず１つ以上形成することができる。スリットの幅は、ウエハの積み重ね状態を目視することを考慮し、あるいはピックアップアームが入り込めること等を考慮して決められる。
【０００９】
基台は平面視が円形を成していてもよいし、矩形状を成していてもよい。ただし、ウエハの収納や取出しを、上記スリットを介してロボットのピックアームが行う場合を想定すると、コンベア等の搬送機構を考慮して基台には方向性を持たせることが好ましく、このために基台は平面視正方形状に構成することが好ましい。
【００１０】
ウエハホルダは、底板材に径小ウエハ用円筒部が立設して構成され、該径小ウエハ用円筒部にはロボットのピックアップアームが入り込める複数のスリットが、その上端にて開口して円筒軸方向に形成されている。このウエハホルダは、前記径大ウエハ用円筒部内に設置・取り外し可能に納められることができる。この径小ウエハ用円筒部に形成されるスリットの数は限定されない。
また、径小ウエハ用円筒部に形成されるスリットの幅も、径大ウエハ用円筒部に形成されるスリットと同様、ウエハの積み重ね状態を目視できることを考慮し、あるいはピックアップアームが入り込めること等を考慮して決められる。
【００１１】
さらに、蓋部は、前記収納本体部を上方から覆うことができるように構成される。蓋部の形状は天面を有する円筒状を成していてもよいし、天面を有する多角筒状を成していてもよい。蓋部は、横倒しした際のウエハ収納容器の転がりを防ぐ等のため、四角筒状が好ましい。
【００１２】
径が大きなウエハを収納する場合には、上記ウエハホルダは径大ウエハ用円筒部内から取り除かれる。径が小さな複数のウエハは、該径小ウエハ用円筒部内に適宜の介在シート等を介して積み重ねられる。
【００１３】
ウエハ収納容器に径が小さなウエハを収納している場合、ウエハホルダが、径大ウエハ用円筒部内においてガタつくことは、ウエハの損傷等を招く結果となるため好ましくはない。
このガタつきを防止するため、あるいはこのガタつきを無視できるほど小さくするための手段は種々考えられる。例えば、ウエハホルダの底板材の、収納本体部との当接部位に凹部または凸部を設けると共に、収納本体部の前記当接部位に相当する部位に凸部または凹部を設けることもできる。本発明では、前記ウエハホルダの底板材の周囲に突起片を形成し、該突起片を前記径大ウエハ用円筒部に形成されたスリットの下部において該スリットに入り込ませることで、前記ウエハホルダを前記収納本体部に位置決めするように構成することを特徴とする。
【００１４】
なお、径が小さな複数のウエハを収納する場合、まず収納本体部の径大ウエハ用円筒部内にウエハホルダを設置するが、ウエハホルダにウエハを収納した後、ウエハ収納容器の収納本体部に設置してもよい。また、該容器からウエハを取り出す場合も、ウエハが収納された状態のウエハホルダごと取り出すこともできる。
ウエハ収納容器にウエハホルダを設置した状態でロボットのピックアップアームによりウエハの収納や取出しを行うことを考慮すると、径大ウエハ用円筒部に形成されたスリットと、径小ウエハ用円筒部に形成されたスリットとが、同一の円筒径方向に配置されるようにすることが好ましい。
【００１５】
本発明のウエハ収納容器では、ウエハの径によらず、ウエハ収納容器を画一的に取り扱うことができる。
また、本発明のウエハ収納容器では、径小ウエハ用円筒部の径が異なるウエハホルダであっても、同一の収納本体部の径大ウエハ用円筒部に納めることができるように、ウエハホルダを設計できる。したがって、ウエハの径の大きさによらず、同一の収納本体部および蓋部が使用されるので、収納本体部用の金型および蓋部用の金型をウエハの径の大きさに応じて用意しておく必要はない。特に、ウエハホルダは通常、形状が単純であるので、金型製造にかかる費用は極めて安価であり、経済性にも優れる。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明のウエハ収納容器の一実施例を示す、収納本体部、ウエハホルダ、蓋部を分離して示す説明図、図２はこれらを一体化した状態を示す平面部分断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ′線の断面図である。また、図４はウエハホルダの部分平面図、図５は図４におけるＢ−Ｂ′線の断面図、図６（Ａ）はウエハホルダの円筒部分片を外側から見た図、（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＣ−Ｃ′線の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、ウエハ収納容器は収納本体部１と、ウエハホルダ２と、蓋部３とから構成されている。
図１〜図３に示すように、収納本体部１は平面視が、四角形状の所定高さを持つ基台１１に、収納対象となるウエハの径より僅かに大きい径の径大ウエハ用円筒部１２が立設して構成されている。基台１１および径大ウエハ用円筒部１２は、所定肉厚を持つ材料により形成されている。基台１１の上下面は、図３を参照すると明らかなように同心状の凹凸状に形成されている。
本実施例では、四角形状の基台１１の一辺は約１５０ｍｍとし、高さ約２５ｍｍとしてある。また、径大ウエハ用円筒部１２の径は約１３０ｍｍとし、基台１１および径大ウエハ用円筒部１２の肉厚は約２ｍｍとしてある。
【００１８】
基台１１の底面には、表面にローレット１３Ｒが施され、かつ内側に向けて補強リブ１３Ｌを持つ円形の凸状部１３が形成され、該凸状部１３の外側には、円形状に凹部１４が形成され、さらに凹部１４の外側には円形状に凸部１５が形成されている。
本実施例では、凸状部１３の径は約６５ｍｍ、凹部１４の幅は約１５ｍｍ、凸部１５の幅は約１５ｍｍとしてある。
【００１９】
径大ウエハ用円筒部１２は、４等配の位置（本実施例では、基台１１の四隅の位置）に形成された平面視弧状を成す円筒部分片１２ａ〜１２ｄから構成され、隣接する円筒部分片間にスリット１６ａ〜１６ｄが形成されている。
各円筒部分片の外面の上部中央には、水平からやや傾斜した、所定長さ、所定幅、所定厚さの傾斜突起１７が形成されており、またその外面の横側端近傍には基台１１から立ち上がる補強リブ１８ａ，１８ｂがそれぞれ形成されている。
本実施例では、円筒部分片１２ａ〜１２ｄの幅は、円筒中心角で約６０°としてある。また、傾斜突起１７の傾斜角は約６．５°、水平方向長さは約２０ｍｍ、幅は約２ｍｍ、厚さは約２ｍｍとし、補強リブ１８ａ，１８ｂの奥行きは約５ｍｍ、厚さは約２ｍｍとしてある。
【００２０】
図１〜図３に示すように、蓋部３は、天面３１を有する四角筒形状に形成され、その天面３１は基台１１の底面の形状と略対称に形成されている。すなわち、天面３１には、表面にローレット３２Ｒが施され、かつ内側に向けて補強リブ３２Ｌを持つ、円形の凸状部３２が形成され、該凸状部３２の外側には、円形状に凹部３３が形成されている。さらに凹部３３の外側には内側に向けて補強リブ３４Ｌを持つ、円形状の凸部３４が形成されている。
本実施例では、蓋部３の平面視四角形の一辺は約１５０ｍｍ、高さは約８０ｍｍとし、蓋部３の各部の肉厚は約２ｍｍ程度としてある。また、凸状部３２の径は約６５ｍｍ、凹部３３の幅は約１５ｍｍ、凸部３４の幅は約２５ｍｍとしてある。
【００２１】
蓋部３の側部は、基台１１の上面１９に達しており、次に述べる部分ねじにより、収納本体部１と一体化して外観視が直方体形状となる。
蓋部３の、前記傾斜突起１７に対応する部位には、傾斜状段部３７が形成されている。傾斜突起１７と傾斜状段部３７とは、部分ねじを構成する。
本実施例では、傾斜状段部３７の傾斜角は傾斜突起１７の傾斜角と同じ約６．５°、水平方向長さは約３５ｍｍ、幅は約２．５ｍｍとしてある。
【００２２】
図７に示すように、傾斜状段部３７には開口部３７ａに垂直下側から傾斜突起１７が入り込み、収納本体部１と蓋部３との相対的な回転により、傾斜突起１７が案内溝部３７ｂに入り込む。この回転角は、傾斜突起１７と傾斜状段部３７との相対位置関係や、それぞれの長さ等により決まり、通常、１５〜４５°程度である。
これにより、ウエハ収納容器は収納本体部１と蓋部３との着脱が容易に行われる。
【００２３】
図１〜図６に示すように、ウエハホルダ２は、底板材２１と、これに立設する径小ウエハ用円筒部２２により構成されている。底板材２１は略円板状を成し、円筒部分片１２ａ〜１２ｄに内接すると共に、スリット１６ａ〜１６ｄに対応する部分には突起片２１ａ〜２１ｄが形成されている。なお、底板材２１の裏面には補強リブ２３ａ，２３ｂが円形状に形成されている。突起片２１ａ〜２１ｄは、スリット１６ａ〜１６ｄに入り込んで、ウエハホルダ２が径大ウエハ用円筒部１２内に設置・取り外し可能に納められる。この場合、突起片２１ａ〜２１ｄは、スリット１６ａ〜１６ｄに必ずしも強固に嵌合する必要はない。
【００２４】
径小ウエハ用円筒部２２は、４等配の位置（それぞれ、径大ウエハ用円筒部１２に立設した円筒部分片１２ａ〜１２ｄに対応する位置）に形成された円筒部分片２２ａ〜２２ｄから構成され、隣接する円筒部分片間にスリット２６ａ〜２６ｄが形成されている。各円筒部分片の外面の横側端近傍には底板材２１から立ち上がる補強リブ２８ａ，２８ｂがそれぞれ形成されている。円筒部分片の先端は、収納本体部と蓋部３とを一体化した際に、蓋部３の凸部３４の内側面に当接する長さとすることが望ましいが、もちろんこの長さよりも短くてもよい。
本実施例では、ウエハホルダ２は肉厚約２ｍｍ程度の材料により構成してあり、円筒部分片２２ａ〜２２ｄの中心角は、円筒中心角で約４５°としてある。また、径小ウエハ用円筒部２２の径は約１００ｍｍとし、補強リブ２８ａ，２８ｂの奥行きは約５ｍｍ、厚さは約２ｍｍとしてある。
【００２５】
以上説明したウエハ収納容器では、５インチウエハ（径が大きなウエハ）を収納する場合には、ウエハホルダ２は径大ウエハ用円筒部１２内から取り除かれる。５インチウエハは、径大ウエハ用円筒部１２内に適宜の介在シート等を介して積み重ねられる。
４インチウエハ（径が小さなウエハ）を収納する場合には、ウエハホルダ２は径大ウエハ用円筒部１２内に設置される。４インチウエハは、ウエハホルダ２の径小ウエハ用円筒部２２内に適宜の介在シート等を介して積み重ねられる。
【００２６】
なお、前述したように、本実施例では、ウエハ収納容器に部分ねじを設けている。収納本体部１の円筒部分片１２ａ〜１２ｄには傾斜突起１７が、蓋部３には傾斜状段部３７が設けられる。このため、収納本体部１や蓋部３の金型として機構が複雑なもの（例えば、スライド金型）を用いなければならない。これに対してウエハホルダ２は、通常の金型によって容易に製造できる。したがって、ウエハの径の大きさに応じてウエハ収納容器を製造しなければならない従来技術と比べて、格段に製造費用が低減する。
【００２７】
本発明のウエハ収納容器では、同一仕様の収納本体部１と蓋部３とを使用する限り、いかなる径のウエハが収納された容器であってもその外観形状は全く同一である。したがって、ウエハの製造工場において、上記のウエハ収納容器にウエハを収納する場合や、半導体装置の製造工場において上記のウエハ収納容器からウエハを取り出す場合において、ウエハ収納容器の搬送装置（コンベア等）を該ウエハ収納容器の外観にあわせて変更する必要は生じない。また、ウエハ収納容器を運搬、保管等する場合においても、常に同一条件（例えば、１つのコンテナに縦横配置できる個数等の条件）の積み重ねができる。
【００２８】
本発明において使用されるウエハホルダ２を収納本体部１から取り出し、単独でウエハ収納容器の搬送装置にセットすることもできる。本実施例におけるウエハホルダ２は、方向性を有するので、ロボット（ピックアップアーム）によるウエハの収納や取出しには好適である。また、ウエハの中には、円形ウエハの一部を直線で切り欠いたものがある。このようなウエハを収納するために、円筒部分片２２ａ〜２２ｄの１つを平板状に形成することでウエハに方向を持たせて収納することができる。
【００２９】
【発明の効果】
ウエハの径が異なっていても、同一の収納本体部や蓋部を用いて、ウエハの運搬や保管ができ、かつ経済性にも優れたウエハ収納容器を提供することができる。
また、ウエハの収納や取出しをピックアップアームを用いて行う際に、いかなる径のウエハが収納されたウエハ収納容器であっても、ウエハの径によらず、ウエハ収納容器を画一的に取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウエハ収納容器の一実施例を示すもので、収納本体部、ウエハホルダ、蓋部を分離して示す説明図である。
【図２】図１の収納本体部、ウエハホルダ、蓋部を一体化した状態を示す平面部分断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ′線の断面図である。
【図４】ウエハホルダの部分平面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ′線の断面図である。
【図６】（Ａ）はウエハホルダの円筒部分片を外側から見た図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ′線の断面図である。
【図７】傾斜状段部と傾斜突起とにより構成される部分ねじの説明図である。
【符号の説明】
１  収納本体部
２  ウエハホルダ
３  蓋部
１１  基台
１２  径大ウエハ用円筒部
１２ａ〜１２ｄ  円筒部分片
１３  凸状部
１３Ｒ  ローレット
１３Ｌ  補強リブ
１４  凹部
１５  凸部
１６ａ〜１６ｄ  スリット
１７  傾斜突起
１８ａ，１８ｂ  補強リブ
１９  基台の上面
２１  底板材
２１ａ〜２１ｄ  突起片
２２  径小ウエハ用円筒部
２２ａ〜２２ｄ  円筒部分片
２３ａ，２３ｂ  補強リブ
２６ａ〜２６ｄ  スリット
２８ａ，２８ｂ  補強リブ
３１  蓋部の天面
３２  凸状部
３２Ｒ  ローレット
３２Ｌ  補強リブ
３３  凹部
３４  凸部
３７  傾斜状段部
３７ａ  開口部
３７ｂ  案内溝部
【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】
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【図６】
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【図７】
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