説明

ウエハ収納容器

【課題】ウエハ収納容器を誤って横向きに落下させてしまったような場合でも、その内部に収納されている半導体ウエハが破損し難いウエハ収納容器を提供すること。
【解決手段】複数の半導体ウエハ(W)が格納された状態のウエハ収納容器に複数の半導体ウエハ(W)の自重の35倍の荷重が側方から半導体ウエハ(W)の面と平行方向に作用したときに、ウエハ仮置部(10)が半導体ウエハ(W)との当接部(12A)において変位量2.5mm〜10mmの範囲で弾性変形するよう、ウエハ仮置部(10)の弾性変形量を増大させるための弾性変形幇助部(11X,12X)がウエハ仮置部(10)に形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、規格化された半導体ウエハを、保管、輸送等する際に収納するためのウエハ収納容器に関する。
【背景技術】
【0002】
ウエハ収納容器には一般に、複数の半導体ウエハを並列に並べた状態で収納するための容器本体が設けられている。そのようなウエハ収納容器の容器本体には、半導体ウエハを出し入れするためのウエハ出し入れ開口が前側に形成されている。そして、ウエハ出し入れ開口を塞ぐための蓋体が、ウエハ出し入れ開口に着脱自在に前方から取り付けられるように設けられている。
【0003】
容器本体内で半導体ウエハをがたつかない状態に保持するために、容器本体内のウエハ出し入れ開口から見て奥側の領域には奥側リテーナが配置され、蓋体の内壁部に蓋側リテーナが設けられている。奥側リテーナと蓋側リテーナにより、半導体ウエハは前後両端部付近の外縁部が弾力的に保持される。
【0004】
但し、蓋側リテーナは、蓋体が容器本体のウエハ出し入れ開口に取り付けられないと半導体ウエハを保持する状態にならない。奥側リテーナだけでは、容器本体内において半導体ウエハの後端部側しか保持することができない。
【0005】
そこで、容器本体に蓋体が取り付けられるまでの間、各半導体ウエハの側縁部を容器本体内で補助的に仮置きするためのウエハ仮置部が、容器本体内のウエハ出し入れ開口側から見て左右両側の位置に設けられている。半導体ウエハは、奥側リテーナと蓋側リテーナとで保持された状態になると、ウエハ仮置部からは浮いて離れた状態になる(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−214269
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ウエハ収納容器内に奥側リテーナと蓋側リテーナとで弾力的に保持された半導体ウエハは、通常の運搬等の際に加わる衝撃等で破損することはない。しかし、ウエハ収納容器を誤って横向きに(側面を下にして)落下させてしまったような場合には、その内部に収納されている半導体ウエハの外周面がウエハ仮置部の背面壁(背板)に強く突き当たって、半導体ウエハが破損してしまう可能性がある。
【0008】
本発明の目的は、ウエハ収納容器を誤って横向きに落下させてしまったような場合でも、その内部に収納されている半導体ウエハが破損し難いウエハ収納容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するため、本発明のウエハ収納容器は、規格化されて所定の重量を備えた半導体ウエハを複数並列に並べた状態で収納するための容器本体と、容器本体に半導体ウエハを出し入れするために容器本体の前面に形成されたウエハ出し入れ開口と、ウエハ出し入れ開口を塞ぐためにウエハ出し入れ開口に着脱自在に前方から取り付けられる蓋体と、容器本体内のウエハ出し入れ開口から見て奥側の領域において複数の半導体ウエハの外縁部を個々に位置決め保持する奥側リテーナと、蓋体の内壁部に設けられて複数の半導体ウエハを奥側リテーナ側に押し込んで個々に弾力的に位置決め保持する蓋側リテーナと、蓋体がウエハ出し入れ開口に取り付けられていない状態の時に容器本体内のウエハ出し入れ開口から見て左右両側の位置において水平な状態の複数の半導体ウエハの外縁部を個々に仮置きするためのウエハ仮置部とが設けられて、ウエハ仮置部は、複数の半導体ウエハの外縁部を個々に仮置きするために並列に並んで配置された複数のリブ状のウエハ仮置板と、複数のウエハ仮置板の背部において複数のウエハ仮置板を一体に連結する背板とを備え、複数の半導体ウエハが格納された状態のウエハ収納容器に複数の半導体ウエハの自重の35倍の荷重が側方から半導体ウエハの面と平行方向に作用したときに、ウエハ仮置部が半導体ウエハとの当接部において変位量2.5mm〜10mmの範囲で弾性変形するよう、ウエハ仮置部の弾性変形量を増大させるための弾性変形幇助部がウエハ仮置部に形成されているものである。
【0010】
なお、各ウエハ仮置板の中央領域を切り欠いて形成された仮置板切欠部により、各ウエハ仮置板の中央領域の板幅を両端側の板幅より狭く形成することで弾性変形幇助部が形成されていてもよい。
【0011】
その場合、仮置板切欠部が各ウエハ仮置板を円弧状に切り欠いて形成されていてもよく、仮置板切欠部が、上方から見たときに少なくとも半導体ウエハの中心のぴったり側方を中心とする±10°の範囲全体に形成されていてもよい。
【0012】
また、各ウエハ仮置板に複数の切り込みを形成することで弾性変形幇助部が形成されていてもよく、半導体ウエハを仮置き載置するための各ウエハ仮置板の載置代を、ウエハ仮置板の前後方向における両端位置より中央領域において小さく形成することで弾性変形幇助部が形成されていてもよい。
【0013】
また、背板に、半導体ウエハがウエハ仮置板に沿って側方に移動した時にその半導体ウエハがウエハ仮置板からその背部にはみ出すのを防止するために半導体ウエハの外周面が当接するように半導体ウエハの中心の側方位置に形成されたウエハ当接部と、そのウエハ当接部以外の仮置板連結部とが形成されていて、ウエハ当接部が、上方から見たときに少なくとも半導体ウエハの中心のぴったり側方を中心とする±5°の領域のどこかに形成されていてもよい。
【0014】
その場合、背板をウエハ当接部と仮置板連結部との間で切り欠いた背板切欠部が形成されていて、その背板切欠部により弾性変形幇助部が形成されていてもよく、ウエハ当接部の肉厚が仮置板連結部より薄く形成されていて、それにより弾性変形幇助部が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、複数の半導体ウエハが格納された状態のウエハ収納容器に複数の半導体ウエハの自重の35倍の荷重が側方から半導体ウエハの面と平行方向に作用したときに、ウエハ仮置部が半導体ウエハとの当接部において変位量2.5mm〜10mmの範囲で弾性変形するよう、ウエハ仮置部の弾性変形量を増大させるための弾性変形幇助部がウエハ仮置部に形成されていることにより、ウエハ収納容器を誤って横向きに落下させてしまったような場合でも、その内部に収納されている全ての半導体ウエハが全く破損しないか、或いは極めて破損し難いという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第1の実施例に係るウエハ収納容器の全体構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係るウエハ収納容器の平面半断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例に係るウエハ収納容器に側方から衝撃が作用した状態の平面半断面図である。
【図4】本発明のウエハ収納容器の落下試験装置の主要部を略示する側面断面図である。
【図5】本発明の第2の実施例に係るウエハ収納容器のウエハ仮置部の部分拡大平面断面図である。
【図6】本発明の第3の実施例に係るウエハ収納容器のウエハ仮置部の部分拡大平面断面図である。
【図7】本発明の第4の実施例に係るウエハ収納容器のウエハ仮置部の部分拡大平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の第1の実施例に係るウエハ収納容器の斜視図、図2は、そのウエハ収納容器を上から見たときの右側半部の平面半断面図である。1は、薄い円盤状に形成されている複数の半導体ウエハWを並列に並べた状態で収納するための公知の容器本体である。
【0018】
容器本体1は、半導体ウエハWが出し入れされる際には、各半導体ウエハWが水平の向きに収納される状態に配置される。半導体ウエハWは規格化されていて、個々の半導体ウエハWが所定の同じ重量に形成されている。例えば直径300mmの半導体ウエハWの一枚の重量は125グラムである。
【0019】
容器本体1内には、多数(例えば25枚)の半導体ウエハWが互いの間に隙間をあけて面と面とが向き合う向きに格納される。但し図1には、容器本体1内の最下段位置に半導体ウエハWが一枚だけ収納された状態が図示されている。
【0020】
容器本体1の前面には、半導体ウエハWを出し入れするためのウエハ出し入れ開口2が開口形成されている。このように、本件においては、容器本体1の各面のうちウエハ出し入れ開口2が形成されている面を「前面」とする。
【0021】
そして、そのウエハ出し入れ開口2を塞ぐための蓋体3が、ウエハ出し入れ開口2に対して前方から着脱することができるように設けられている。4は、ウエハ出し入れ開口2と蓋体3の外縁部との間をシールするために蓋体3に取り付けられた弾力性のあるシール部材である。なお、蓋体3には、蓋体3がウエハ出し入れ開口2に取り付けられた状態をロックするための公知のロック機構等が設けられているが、それらについての説明は省略する。
【0022】
容器本体1内のウエハ出し入れ開口2から見て奥側の領域の左右両側には、複数の半導体ウエハWの外縁部を個々に容器本体1内に位置決め保持するための奥側リテーナ5が配置されている。奥側リテーナ5は公知のものでよく、例えば、各半導体ウエハWを保持する部分が水平なV溝状に形成されている。
【0023】
7は、外部から大きな衝撃が作用した時に各半導体ウエハWの過度な変形を規制するために容器本体1の後壁部内面に平行な溝状に形成された公知のリヤダンパーである。なお、リヤダンパー7を省いて、その位置に奥側リテーナ5を配置してもよい。
【0024】
一方、蓋体3の内壁部には、複数の半導体ウエハWの外縁部をウエハ出し入れ開口2側から奥側リテーナ5側に個々に弾力的に押し付けて位置決め保持するための公知の蓋側リテーナ6が設けられている。
【0025】
蓋側リテーナ6は、例えば、蓋体3が容器本体1のウエハ出し入れ開口2に取り付けられた時に各半導体ウエハWの外周部に当接するV溝状の部分が、ばね性があって弾性変形し易い支持部材で支持された構成を備えているが、公知のものなのでその図示は省略する。
【0026】
容器本体1内のウエハ出し入れ開口2から見て左右両側の位置には、蓋体3がウエハ出し入れ開口2に取り付けられていない状態の時に水平な状態の複数の半導体ウエハWの外縁部を個々に仮置きするためのウエハ仮置部10が設けられている。
【0027】
各半導体ウエハWは、蓋体3がウエハ出し入れ開口2に取り付けられていない状態では、容器本体1内の左右両側部においてウエハ仮置部10に仮置きされた状態に載置されることにより、略水平の状態を保持する。
【0028】
ウエハ仮置部10は、複数の半導体ウエハWの外縁部を個々に仮置き載置するために並列に並んで配置された複数のリブ状のウエハ仮置板11と、複数のウエハ仮置板11の背部において全部のウエハ仮置板11を一体に連結する背板12とを備えている。
【0029】
この実施例のウエハ仮置部10には、同形状に形成された25枚のウエハ仮置板11が等間隔に平行に配置されていて、全てのウエハ仮置板11と背板12が、例えばポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン等のようなプラスチック材、又はそのようなプラスチック材にカーボンその他の添加物が添加されたもの等により一体成型で形成されている。
【0030】
ウエハ仮置板11は、背板12側から容器本体1の内方に向かって突出する多段の棚状に形成されていて、半導体ウエハWは、奥側リテーナ5と蓋側リテーナ6とで保持された状態になると、隣り合うウエハ仮置板11とウエハ仮置板11との間の空間に浮いた状態になって、各ウエハ仮置板11から離れる。
【0031】
図2は、容器本体1内において奥側リテーナ5と蓋側リテーナ6とで半導体ウエハWが保持された状態の平面断面図である。ただし、図は左右対称形になるので、右側半部のみを図示し、左側半部の図示は省略してある。
【0032】
他の部材と見分け易いように砂目のハッチングを施して図示されているウエハ仮置板11は、その中央領域が切り欠かれている(仮置板切欠部11X)。ウエハ仮置板11は、仮置板切欠部11Xが形成されていなければ、図2に二点鎖線で図示されるように、内縁が半導体ウエハWの外周と同心円をなす形状のものである。
【0033】
この実施例においては、仮置板切欠部11Xが各ウエハ仮置板11を円弧状に切り欠いて形成されており、図2に示されるように、上方から見たときに少なくとも半導体ウエハWの中心Oのぴったり側方を中心とする±10°の範囲全体に仮置板切欠部11Xが形成されている。即ち、θ≧20°の範囲に仮置板切欠部11Xが形成されている。
【0034】
その結果、各ウエハ仮置板11の中央領域の板幅が両端側の板幅より狭く形成され、半導体ウエハWを仮置きするための載置代Aが、ウエハ仮置板11の前後方向(図2において上下方向)における両端位置より中央領域において小さく形成されている。もし、二点鎖線で示されるように仮置板切欠部11Xが形成されていない場合は、載置代Aが全体に一様な大きさになる。
【0035】
全てのウエハ仮置板11を一体に連結する背板12には、半導体ウエハWがウエハ仮置板11に沿って側方(図2においては左右方向)に移動した時にその半導体ウエハWがウエハ仮置板11からその背部(図2においては右方)にはみ出すのを防止するために半導体ウエハWの中心Oの側方位置に形成されたウエハ当接部12Aと、そのウエハ当接部12A以外の部分である仮置板連結部12Bとが形成されている。なお、前述の奥側リテーナ5も、背板12(仮置板連結部12B)の機能を果たしている。
【0036】
ウエハ当接部12Aは、半導体ウエハWの外周面とは隙間をあけて形成されているが、半導体ウエハWが側方へ移動するとウエハ当接部12Aに当接するものであり、上方から見たときに、図2に示されるように、少なくとも半導体ウエハWの中心Oのぴったり側方を中心とする±5°の領域のどこか(即ち、θ≦10°の領域)に形成されている。
【0037】
背板12のウエハ当接部12Aと仮置板連結部12B(及び奥側リテーナ5)との間には、背板12を切り欠いた背板切欠部12Xが形成されている。背板12は全体にわたって、そのような図2に図示される断面形状で形成されている。
【0038】
図3は、上述のように構成されたウエハ収納容器を、容器本体1内に例えば25枚の半導体ウエハWが満載されてウエハ出し入れ開口2が蓋体3で閉じられた状態で、誤って横向きに落下させてしまった場合の内部の状態を図示しており、容器本体1とその内部の部材に対し矢印Fの方向(又はその逆方向)に大きな衝撃が作用する。
【0039】
すると、奥側リテーナ5と蓋側リテーナ6とで弾力的に保持されている半導体ウエハWが蓋側リテーナ6を弾性変形させながら容器本体1内で急激に側方に移動する。すると、半導体ウエハWの外周が背板12のウエハ当接部12Aに激しく当接し、半導体ウエハWがウエハ仮置部10全体を側方に弾性変形させると同時に、半導体ウエハWに対してウエハ当接部12A側から大きな反力が作用して、その反力が過大なものになると半導体ウエハWが破損することになる。
【0040】
もし、ウエハ仮置部10が全く弾性変形しないものであれば、半導体ウエハWに対し即座に強大な衝撃が作用して半導体ウエハWは簡単に破損してしまう可能性があるが、ウエハ仮置部10が半導体ウエハWで押されることにより弾性変形すれば、半導体ウエハWに作用する衝撃が吸収されて半導体ウエハWが破損し難くなる。
【0041】
そこで発明者は、ウエハ仮置部10がどの程度弾性変形すれば半導体ウエハWが破損を免れるかについて実験を行った。図4はその実験装置の主要部を示す略示図。下記の表1は実験結果を示している。
【0042】
これまでの知見により、半導体ウエハWが側方からの衝撃で破損する目安は30G(半導体ウエハWの自重の30倍)であり、半導体ウエハWに30Gの衝撃が作用すると破損につながる場合がある。ただし、収納状態等によるバラツキがあって一定ではない。
【0043】
そこで、それよりやや過酷な35Gの落下加速度が半導体ウエハWにかかる落下試験高さを割り出し、その落下高さを基準としてウエハ仮置部10がどの程度の弾性変形をすればよいのかを確認した。図4に示される11′は25枚平行に配置されたウエハ仮置板。12′は全てのウエハ仮置板11′を一体に連結する背板である。
【0044】
図4に示されるように、ウエハ仮置部10′のモデル装置を定盤100上の三角錐の台座に載せ、プッシュプルゲージにて35Gに相当する荷重を垂直にかけ、その時の荷重点における背板12′の弾性変形量xを計測した。モデル装置は5種類あって、仮置板切欠部11X′の切り欠き深さZが相違しており、Zが大きければ大きいほどウエハ仮置部10′が弾性変形し易いものになる。
【0045】
そして、そのようなモデル装置を組み込んだ容器本体1に25枚の半導体ウエハWを収納した状態で、35Gの落下速度がかかる高さから横向きに落下させ、半導体ウエハWの破損の状態を確認した。
【0046】
その結果は表1の通りであり、弾性変形量(変位量)xが2.5mm〜10mm必要であることが判明した。即ち、複数の半導体ウエハWが格納された状態のウエハ収納容器に複数の半導体ウエハWの自重の35倍の荷重がぴったり側方から半導体ウエハの面と平行方向に作用したときに、ウエハ仮置部10が半導体ウエハWとの当接部において変位量2.5mm〜10mmの範囲で弾性変形する必要がある。
【0047】
【表1】

【0048】
本発明のウエハ収納容器においては、上記の実験結果に対応して、『複数の半導体ウエハWが格納された状態のウエハ収納容器に複数の半導体ウエハWの自重の35倍の荷重がぴったり側方から半導体ウエハWの面と平行方向に作用したときに、ウエハ仮置部10が半導体ウエハWとの当接部において変位量2.5mm〜10mmの範囲で弾性変形する』ようにウエハ仮置部10の弾性変形量を増大させるための弾性変形幇助部が、ウエハ仮置板11の仮置板切欠部11Xと、背板12の背板切欠部12Xとで形成されている。
【0049】
その結果、ウエハ収納容器を誤って横向きに落下させて強い衝撃を受けてしまったような場合でも、その内部に収納されている全ての半導体ウエハWが全く破損しないか、或いは極めて破損し難い。
【0050】
なお、上記実施例においては、ウエハ仮置部10の弾性変形量を増大させるための弾性変形幇助部が、ウエハ仮置板11の仮置板切欠部11Xと背板12の背板切欠部12Xとで形成されているが、その一方のみで弾性変形幇助部を形成しても差し支えない。
【0051】
また、図5に示されるように、背板12のウエハ当接部12Aの肉厚を仮置板連結部12Bより薄くすることで弾性変形量を増大させてもよく、その場合、図6に示されるように、弾性変形幇助部が背板切欠部12Xを省略しても差し支えない。
【0052】
また、図7に示されるように、仮置板切欠部11Xとして複数の切り込みを互いの間隔をあけて設けることで弾性変形幇助部を形成してもよい。
【符号の説明】
【0053】
1 容器本体
2 ウエハ出し入れ開口
3 蓋体
5 奥側リテーナ
6 蓋側リテーナ
10 ウエハ仮置部
11 ウエハ仮置板
11X 仮置板切欠部(弾性変形幇助部)
12 背板
12A ウエハ当接部
12B 仮置板連結部
12X 背板切欠部(弾性変形幇助部)
W 半導体ウエハ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
規格化されて所定の重量を備えた半導体ウエハを複数並列に並べた状態で収納するための容器本体と、上記容器本体に上記半導体ウエハを出し入れするために上記容器本体の前面に形成されたウエハ出し入れ開口と、上記ウエハ出し入れ開口を塞ぐために上記ウエハ出し入れ開口に着脱自在に前方から取り付けられる蓋体と、上記容器本体内の上記ウエハ出し入れ開口から見て奥側の領域において上記複数の半導体ウエハの外縁部を個々に位置決め保持する奥側リテーナと、上記蓋体の内壁部に設けられて上記複数の半導体ウエハを上記奥側リテーナ側に押し込んで個々に弾力的に位置決め保持する蓋側リテーナと、上記蓋体が上記ウエハ出し入れ開口に取り付けられていない状態の時に上記容器本体内の上記ウエハ出し入れ開口から見て左右両側の位置において水平な状態の上記複数の半導体ウエハの外縁部を個々に仮置きするためのウエハ仮置部とが設けられて、
上記ウエハ仮置部は、上記複数の半導体ウエハの外縁部を個々に仮置きするために並列に並んで配置された複数のリブ状のウエハ仮置板と、上記複数のウエハ仮置板の背部において上記複数のウエハ仮置板を一体に連結する背板とを備え、
上記複数の半導体ウエハが格納された状態のウエハ収納容器に上記複数の半導体ウエハの自重の35倍の荷重が側方から上記半導体ウエハの面と平行方向に作用したときに、上記ウエハ仮置部が上記半導体ウエハとの当接部において変位量2.5mm〜10mmの範囲で弾性変形するよう、上記ウエハ仮置部の弾性変形量を増大させるための弾性変形幇助部が上記ウエハ仮置部に形成されていることを特徴とするウエハ収納容器。
【請求項2】
請求項1のウエハ収納容器において、上記各ウエハ仮置板の中央領域を切り欠いて形成された仮置板切欠部により、上記各ウエハ仮置板の上記中央領域の板幅を両端側の板幅より狭く形成することで上記弾性変形幇助部が形成されているウエハ収納容器。
【請求項3】
請求項2のウエハ収納容器において、上記仮置板切欠部が上記各ウエハ仮置板を円弧状に切り欠いて形成されているウエハ収納容器。
【請求項4】
請求項2又は3のウエハ収納容器において、上記仮置板切欠部が、上方から見たときに少なくとも上記半導体ウエハの中心のぴったり側方を中心とする±10°の範囲全体に形成されているウエハ収納容器。
【請求項5】
請求項1のウエハ収納容器において、上記各ウエハ仮置板に複数の切り込みを形成することで上記弾性変形幇助部が形成されているウエハ収納容器。
【請求項6】
請求項1のウエハ収納容器において、上記半導体ウエハを仮置き載置するための上記各ウエハ仮置板の載置代を、上記ウエハ仮置板の前後方向における両端位置より中央領域において小さく形成することで上記弾性変形幇助部が形成されているウエハ収納容器。
【請求項7】
請求項1のウエハ収納容器において、上記背板に、上記半導体ウエハが上記ウエハ仮置板に沿って側方に移動した時にその半導体ウエハが上記ウエハ仮置板からその背部にはみ出すのを防止するために上記半導体ウエハの外周面が当接するように上記半導体ウエハの中心の側方位置に形成されたウエハ当接部と、そのウエハ当接部以外の仮置板連結部とが形成されていて、上記ウエハ当接部が、上方から見たときに少なくとも上記半導体ウエハの中心のぴったり側方を中心とする±5°の領域のどこかに形成されているウエハ収納容器。
【請求項8】
請求項7のウエハ収納容器において、上記背板を上記ウエハ当接部と上記仮置板連結部との間で切り欠いた背板切欠部が形成されていて、その背板切欠部により上記弾性変形幇助部が形成されているウエハ収納容器。
【請求項9】
請求項7のウエハ収納容器において、上記ウエハ当接部の肉厚が上記仮置板連結部より薄く形成されていて、それにより上記弾性変形幇助部が形成されているウエハ収納容器。

【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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【公開番号】特開2012−212766(P2012−212766A)
【公開日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−77322(P2011−77322)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000140890)ミライアル株式会社 (74)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】