JPH0627954Y2 - 半導体ウエハ収納容器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半導体素子製造工程において半導体ウエハに
対する防塵を図るようになした半導体ウエハ収納容器に
関し、特に、半導体ウエハへの付着ダスト量を著しく低
減することができるとともに、この容器内に半導体ウエ
ハを収納した状態で各製造工程の自動化を図ることがで
きるような半導体ウエハ収納容器に関する。

〔背景技術とその問題点〕

最近は、半導体技術の進歩によりエレクトロニクス産業
が飛躍的に発展し、産業の高度化に大いに寄与してい
る。

ところで、各種電子機器に用いられる半導体素子は種々
の製造工程を経て製造されている。すなわち、基板とな
るウエハの製造、このウエハ上にエッチング、不純物拡
散、イオン注入、気相酸化膜被着や電極用金属蒸着を施
すことによる半導体素子の形成、上記半導体素子のダイ
シングによる分離及びボンディングやモールディング等
の組立工程等である。このような半導体素子の製造工程
では、温度や湿度、塵埃等の作業場の環境を考慮する必
要がある。特に、品質及び信頼性の点から、作業場の雰
囲気の無塵化が重要である。例えばフォトエッチング工
程においては、フォトレジスト材料内や作業雰囲気の中
に塵埃があると、ウエハ表面に形成される酸化膜のエッ
チングの際に、この酸化膜にピンホールが発生し、そこ
に不純物の誤り拡散が起き、特性不良の原因となる。そ
して、上記塵埃は、上記フォトエッチング工程ばかりで
なく半導体素子製造工程全般で問題となっている。

そこで、これら製造工程を行なう作業場では、高性能の
無塵化装置を利用して作業場の雰囲気の無塵化を図って
いる。そして、このような無塵化装置としては、作業室
全体を無塵化する所謂クリーンルームや、作業を行なう
場所のみを無塵化する所謂クリーンベンチ等が用いられ
ている。

このように無塵化されたクリーンルームやクリーンベン
チ内では、装置の性能にもよるが、例えば１立方フィー
トの空気中に０．５ミクロンの塵が１０００個以下、あ
るいは１００個以下程度の清浄な空気を得ることができ
る。このため、上記クリーンルームやクリーンベンチ内
で半導体ウエハを取扱う場合には、雰囲気中の塵埃の影
響を受けることがほとんどなくなっている。

ところで、半導体素子の製造工程は多数の工程を含み、
このため、上記クリーンルーム間等で半導体ウエハを移
送する必要が生じている。このとき、上記半導体ウエハ
が塵埃により汚染された空気に曝露されるので、従来
は、半導体ウエハを並べた半導体ウエハ支持具、すなわ
ち所謂ウエハカセットを合成樹脂等で成形される収納容
器に収納して移送し、防塵を図るようになしている。

このように従来用いられる収納容器は、合成樹脂により
成形され、例えば蓋体に形成される溝部に本体の頂部外
周縁を相対係合させて密閉するようになされたり、蝶番
を用いて開閉するようになされている。

ところで、上記従来の半導体ウエハ収納容器にあって
は、種々の欠点が問題となっている。

先ず、上記収納容器の材質が普通の合成樹脂であるため
に、この収納容器に静電気が発生して周囲の塵埃を静電
的に吸引し、上記収納容器の開閉時等に、収納される半
導体ウエハに上記塵埃が付着する虞れがある。

そして、蓋体と本体の開閉を蓋体に設けた溝部に本体の
頂部外周縁を相対係合することによりなすようにしたも
のにあっては、上記蓋体と本体の開閉時に多大な摩擦力
が働いて合成樹脂の微細な塵埃が発生し上記半導体ウエ
ハを汚染する虞れがあり、また、蝶番等を用いて蓋体と
本体の開閉をなすようにしたものにあっては、蓋体と本
体の密着度が悪く、微少な隙間から雰囲気中に漂う塵埃
が容器内に侵入する虞れがある。

〔考案の目的〕

そこで、本考案は、従来のものの有する欠点を解消する
ために提案されたものであり、収納される半導体ウエハ
への塵埃の付着を著しく低減することができるような半
導体ウエハ収納容器を提供することを目的とする。

さらに本考案は、静電気が発生して周囲に漂う塵埃を付
着したり、蓋体の開閉時に微細な塵埃を発生したりする
ことのないような半導体ウエハ収納容器を提供すること
を目的とする。

〔目的を達成するための手段〕

本考案に係る半導体ウエハ収納容器は、上述したような
目的を達成するため、導電性樹脂からなる容器本体と、
上記容器本体の開口部を閉塞する導電性樹脂からなる蓋
体とを備え、上記容器本体と蓋体との間に磁気吸引手段
を設け、この磁気吸引手段により上記蓋体を容器本体に
吸引して上記容器本体を密閉するように構成したもので
ある。

〔作用〕

本考案に係る半導体ウエハ収納容器は、自動機械やその
他の設置場所に載置することにより、容器本体及び蓋体
が接地状態となり、帯電が防止され、磁気吸引手段によ
り蓋体が容器本体に吸引させてなるので、機械的な係合
手段を用いることなく容器本体の密閉が行われる。

〔実施例〕

以下、本考案の具体的な一実施例について図面に従って
詳細に説明する。

先ず、第１図ないし第６図は本考案を適用した一実施例
の構成を示すものであり、第１図は半導体ウエハ収納容
器に半導体ウエハをウエハカセットとともに収納した状
態を示す外観分解斜視図、第２図は容器本体の左側面
図、第３図は容器本体の平面図、第４図は第３図Ａ−Ａ
線における縦断面図、第５図は蓋体の平面図、第６図は
蓋体の一部破断側面図、をそれぞれ示すものである。そ
して、以下、上記収納容器の前後方向を矢印Ｘ方向、左
右方向を矢印Ｙ方向、高さ方向を矢印Ｚ方向とする。

そして、本考案による構成の半導体ウエハ収納容器１
は、第１図に示すように後述するウエハカセットを位置
決めして収納する容器本体２と、この容器本体２と相対
当接して容器の密閉を図る蓋体３とからなっている。

そして、上記容器本体２及び蓋体３は、アクリル樹脂や
塩化ビニル、酢酸ビニル等の樹脂材料に炭素（カーボン
ブラック）、銅、銀等の導電粒子を混和しプラスチック
としての性質を失うことなく導電性を付与した導電性樹
脂により形成されている。この容器本体２及び蓋体３の
内周面は滑らかな面で構成され、また、コーナー部等の
アール形状を大きくしているために、洗浄が容易とな
り、上記容器本体２や蓋体３内に付着する塵埃を簡単に
除去することが可能となっている。

また、上記容器本体２の開口端付近の外周面にはフラン
ジ部１１が設けられており、このフランジ部１１の上面
にはシート状のマグネット１２が全面に亘って貼着固定
されている。そして、このフランジ部１１の上方に突出
する開口端部１３の外周面１４の大きさは、後述する蓋
体３の開口端部の内周面の大きさと略同一とされてい
る。また、上記容器本体２の一側面１５に対応するフラ
ンジ部１１Ａには、上記容器本体２の一側面１５と離れ
る方向に傾斜して突出する板状の取手１６が一体的に設
けられている。このため、作業者がこの取手１６を手で
操作し、上記収納容器１を容易に持ち運んだり取り出し
たりすること等が可能となっている。

一方、上記蓋体３の開口端の外周にも上記容器本体２の
フランジ部１１と略同一幅のフランジ部１７が設けられ
ている。そして、このフランジ部１７の下面には全面に
亘って薄い磁性金属板１８が貼着固定又はインサートモ
ールドにより一体的に固定されている。この磁性金属板
１８は、磁性を有するステンレス板のような錆びにくい
ものを用いることが好ましい。この蓋体３の開口端部の
内周面１９の大きさは、上記容器本体２の開口端部１３
の外周面１４の大きさと略同一に形成されており、した
がって、上記各フランジ部１１，１７を相対当接してマ
グネット１２と磁性金属板１８の磁気吸引力により容器
本体２と蓋体３を密閉するとともに、上記容器本体２の
外周面１４と蓋体３の内周面１９によって蓋体３の位置
決めをなすようにされている。

さらに、上記容器本体２の外周面の底部には複数の位置
決め構造２０が設けられている。この実施例において
は、上記位置決め構造２０としてＶ字状の溝が、外周面
２１に１箇所、上記外周面２１と対向する外周面２２に
２箇所設けられ、このＶ字状の溝に図示しない自動機械
の位置決めローラ又はピン等が係合して上記収納容器１
の位置決めをなすようにされている。

また、上記外周面２１及び２２には、複数の、例えばそ
れぞれ３箇所、凹部２３が形成され、この凹部２３を形
成する一平面２３Ａが上記容器本体２の底面２４と平行
した平面を形成するようになされている。そして、上記
蓋体３を開閉する際に容器本体２が磁力によって浮き上
がることのないように、図示しない治具や自動機械のロ
ーラやピン等を挿入して上記凹部２３の平面２３Ａを押
圧付勢するようになされている。

このように形成される容器本体２内には半導体ウエハ支
持具であるウエハカセット４に配列される半導体ウエハ
５が収納される。

ところで、このウエハカセット４としては、フロロウェ
ア社製のテフロン製ウエハカセットが一般に広く用いら
れている。このウエハカセット４の構造は第１図に示す
ように、図中前後方向である矢印Ｘ方向に平行な一対の
ウエハ保持部２９，２９を図中左右位置に対向して配置
し、これらのウエハ保持部２９，２９間を図中前後位置
の連結板３０１，３０２により一体的に連結してなって
いる。ここでウエハ保持部２９は、矢印Ｙ−Ｚ平面に平
行な複数枚のウエハ保持板２６を矢印Ｘ方向に順次配列
するとともに、これら保持板２６の上下部分を２枚の側
板２７，２８でそれぞれ一体連結することにより、これ
らの側板位置での断面を略櫛歯状に形成し、また各側板
２７，２８の間にはスリット２５を臨ませている。そし
て、断面略櫛歯形状における各溝部、すなわち複数枚の
ウエハ保持板２６の各間隙に半導体ウエハ周縁部を案内
して支持し、また各スリット２５によりウエハやウエハ
カセットの洗浄を容易なものとしている。さらに、この
ウエハカセット４においては、上記各ウエハ保持部２９
の側板２８の底面が複数の凹部３１により分割され、脚
部３２を形成し、この脚部３２によって上記ウエハカセ
ット４を支持するようになされている。

ここで、半導体ウエハ５はその形状寸法が規格化されて
おり、段階的に外径寸法の異なる複数種類の標準ウエハ
が規定されている。そして、上記ウエハカセット４の形
状は、これらのウエハ基準サイズのいずれかに一致する
ように形成されている。そして、現在では、外径サイズ
が４インチ及び５インチの半導体ウエハ５が主に用いら
れている。

そこで、この実施例においては、４インチ用ウエハカセ
ット４Ａ及び５インチ用ウエハカセット４Ｂの２種類の
ウエハカセット４に対応することができるように容器本
体２の底面３３に位置決め手段を設けてある。

すなわち、容器本体２の底面３３には、ウエハカセット
４の位置決め手段となる第１の位置決め突部３４、第２
の位置決め突部３５及び第３の位置決め突部３６が形成
されている。そして、この第１の位置決め突部３４は、
断面略半円形の所謂カマボコ形の４本の突条として形成
され、所定間隔を有して２列に対向して形成されてい
る。また、第２の位置決め突部３５は断面長方形の２本
の突条を平行に配置して形成されている。さらに、第３
の位置決め突部３６は、上記第２の位置決め突部３５の
一方の突条の両端付近に略立方体の突起として２個形成
されている。

そして、第７図Ａ，Ｂに示す４インチ用ウエハカセット
４Ａの脚部３２Ａの長さＬと上記第２の位置決め突部３
５の間隔ｌが等しく、また、上記ウエハカセット４Ａの
脚部３２Ａの間隔Ｄと上記第１の位置決め突部３４の突
部３４Ａと突部３４Ｃ、及び突部３４Ｂと突部３４Ｄと
のそれぞれの間隔ｄと等しくなされている。このため、
上記第１の位置決め突部３４の各先端面３４Ｅが上記４
インチ用ウエハカセット４Ａの脚部３２Ａの側面３７を
支持して矢印Ｙ方向の移動を規制し、上記第２の位置決
め突部３５の内側面３５Ａが上記脚部３２Ａの両端面３
８を支持して矢印Ｘ方向の移動を規制している。さら
に、上記第３の位置決め突部３６が４イチン用ウエハカ
セット４Ａの連結板３０Ａの内側面３９に当接して上記
４インチ用ウエハカセット４Ａの矢印Ｘ方向の移動を規
制し、上記第２の位置決め突部３５と相まって上記４イ
ンチ用ウエハカセット４Ａの矢印Ｘ方向の規制を確実な
ものとなしている。このようにして、上記４インチ用ウ
エハカセット４Ａの位置決めをなすようにされている。

一方、第８図Ａ，Ｂに示す５インチ用ウエハカセット４
Ｂの脚部３２Ｂに設けられる凹部３１Ｂの間隔Ｈと上記
第１の位置決め突部３４の突部３４Ａと突部３４Ｂ、及
び突部３４Ｃと突部３４Ｄとの間隔ｈが等しく、さらに
上記脚部３２Ｂの凹部３１Ｂの長さＪと上記第１の位置
決め突部３４の幅ｊと等しいために、上記５インチ用ウ
エハカセット４Ｂの脚部３２Ｂの凹部３１Ｂに上記第１
の位置決め突部３４が係合して、上記５インチ用ウエハ
カセット４Ｂの矢印Ｘ方向の移動を規制するようになさ
れている。また、上記第２の位置決め突部３５の長さｋ
が上記脚部３２Ｂの内面４０の間隔Ｋと等しく形成さ
れ、このため上記第２の位置決め突部３５の両端面３５
Ｂが上記脚部３２Ｂの内面４０を支持して矢印Ｙ方向に
上記５インチ用ウエハカセット４Ｂが移動することを規
制している。さらに、上記第３の位置決め突部３６の間
隔ｗが側板２８Ｂの外面４１の間隔Ｗと等しくなされ、
この第２の位置決め突部３５が上記５インチ用ウエハカ
セット４Ｂの連結板３０Ｂの内側面４２及び側板２８Ｂ
の外面４１を支持してこの５インチ用ウエハカセット４
Ｂの矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の位置決めを確実なもの
となしている。

また、上記第３の位置決め突部３６は、上記第１の位置
決め突部３４及び第２の位置決め突部３５と比較する
と、突出量がかなり大きく形成され、その頂部３６Ａは
面取りなされているため、上記各ウエハカセット４Ａ，
４Ｂを容器本体２に収納する際に、この各ウエハカセッ
ト４Ａ，４Ｂを上記各位置決め突部３４，３５に係合さ
せるためのガイドとしての役割を果すようになってい
る。さらに上記第３の位置決め突部３６は、上記各ウエ
ハカセット４Ａ，４Ｂの前後方向、すなわち矢印Ｘ方向
を容器本体２に対して逆向きに入れた場合にこの各ウエ
ハカセット４Ａ，４Ｂの底部付近に当接して収納できな
いように作用し、上記容器本体２が各ウエハカセット４
Ａ，４Ｂに対して方向性を有するようになされている。

このように、上記収納容器１は、４インチ用ウエハカセ
ット４Ａと５インチ用ウエハカセット４Ｂという２種類
のウエハカセット４に対応して収納することが可能とな
っている。

さらに、上記容器本体２の上方の内周面４３，４４に
は、係止爪４５を有する凹部４６、４７が設けられてい
る。この凹部４６，４７には収納されるウエハ５の識別
を行なうための予備用認識板４８を掲示することがで
き、また、上記凹部４６，４７は一方が４インチ用ウエ
ハカセット４Ａの認識板に、他方が５インチ用ウエハカ
セット４Ｂの認識板にそれぞれ対応する大きさとなされ
ている。

また、上記容器本体２の一側面１５には底面２４と垂直
な平面４９が形成されており、この平面４９に所謂バー
コードラベル等の自動機械用の識別手段を設けることが
可能となっている。これは、上記容器本体２を金型成型
する場合に抜き勾配が必要であるため各側面を底面２４
と垂直にすることができず、この傾斜した側面に上記バ
ーコードラベル等の識別手段を設けると読み取り精度が
著しく低下し誤って読み取ってしまう虞れがあるためで
ある。したがって、上記垂直な平面４９に識別手段を設
けることにより誤認防止を図ることができる。

一方、上記蓋体３の上面５０には後述する自動機械の吊
金具を係合するための一対のガイド部５１，５１が一体
的に設けられている。このガイド部５１は断面略Ｌ字状
に形成され、このガイド部５１の平面部である係合板５
２が外方を向くようになされている。そして、この係止
板５２の中途部にはそれぞれ係止凹部５３が形成され、
この係止凹部５３の先端にはストッパ５４が設けられて
いる。さらに、この係合板５２の一端部は斜めに切欠か
れ、傾斜部５５を形成している。

そして、上記ガイド部５１には第９図に示すように自動
機械の吊金具５６の係止片５７が挿入され、この係止片
５７が上記ガイド部５１の係合板５２の下面５２Ａに沿
って摺動し、上記係止凹部５３に嵌合する。このとき、
上記ガイド部５１に対して上記吊金具５６の位置が若干
ずれていても、上記傾斜部５５により上記吊金具５６の
位置ずれが解消され、上記ガイド５１に上記吊金具５６
の係止片５７が円滑に係合するようになされている。こ
の状態で上記吊金具５６を引き上げることにより上記蓋
体３を容器本体２より開放することができる。また、同
様に上記蓋体３により容器本体２を閉成することもでき
る。

ところで、上記蓋体３に設けられるガイド部５１の形状
は、上記ウエハカセット４の上端部５８の形状と同一と
なされ、また、このガイド部５１間の距離Ｍも４インチ
用ウエハカセット４Ａの上端部５８Ａの幅ｍと同一にな
されているため、上記吊金具５６は従来用いられる４イ
ンチ用ウエハカセット４Ａ用の治具をそのまま用いるこ
とができる。

このように構成される上記実施例にあっては、容器本体
２及び蓋体３が導電性樹脂により形成されるため、静電
気が生ずることがなく、周囲に浮遊する塵埃を引き付け
てウエハ５に付着する虞れがなくなっている。

また、上記容器本体２と蓋体３の密閉をシート状のマグ
ネット１２と磁性金属板１８の磁力により行なうように
なされているので、蓋体３の開閉時に微細な合成樹脂粒
子等の塵埃が発生する虞れもなく、さらに、上記マグネ
ット１２が容器本体２側に設けられているため、このマ
グネット２に付着する塵埃が蓋体３の開閉時に容器本体
２内へ落下してウエハ５を汚染する虞れもなくなってい
る。

さらにまた、容器本体２に位置決め構造２０や凹部２
３、垂直な平面４９を設け、蓋体３にガイド部５１を設
けることにより、充分工程の自動化に対応することがで
き、さらに、従来ウエハカセット４用に用いられている
自動機械の治具をそのまま利用することができる。

さらにまた、上記収納容器１には２種類のウエハサイズ
に対応したウエハカセット４を収納することができ、幅
広く利用することが可能になっている。

〔考案の効果〕

上述したように、本考案に係る半導体ウエハ収納容器
は、容器本体及び蓋体を導電性樹脂により形成してなる
ので、自動機械やその他の設置場所に載置することによ
り接地状態となすことにより、帯電が防止されてなるの
で、周囲の空気中に浮遊する塵埃を引き付けることが防
止され、さらに、静電気により付着した塵埃が蓋体の開
閉時に落下し容器本体内に侵入することを防止すること
ができ、容器本体内に収納される半導体ウエハへの塵埃
の付着を著しく低減させることができる。

さらに、容器本体及び蓋体の帯電を防止できることに加
えて、蓋体は磁気吸引力により容器本体を密閉してなる
ので、蓋体の開閉操作時に、蓋体及び容器本体を摩耗さ
せるような摺接部分をなくすことができので、塵埃の発
生を抑え、容器本体に収納される半導体ウエハへの塵埃
の付着を著しく低減させることができる。

また、容器本体及び蓋体を導電性樹脂により形成されて
なるので、成形金型装置を用いて容易に形成することが
可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案を適用した半導体ウエハ収納容器に半導
体ウエハをウエハカセットとともに収納した状態を示す
外観分解斜視図、第２図は容器本体の左側面図、第３図
は容器本体の平面図、第４図は第３図Ａ−Ａ線における
縦断面図、第５図は蓋体の平面図、第６図は蓋体の一部
破断側面図、第７図Ａ，Ｂは４インチ用ウエハカセット
を示すものであり、第７図Ａは外観斜視図、第７図Ｂは
下面図、第８図Ａ，Ｂは５インチ用ウエハカセットを示
すものであり、第８図Ａは外観斜視図、第８図Ｂは下面
図、第９図は自動機械による蓋体の開閉を示す外観斜視
図である。 １……半導体ウエハ収納容器 ２……容器本体 ３……蓋体 ４……ウエハカセット（ウエハ支持具） ５……半導体ウエハ １２……マグネット １８……磁性金属板 ２０……位置決め構造 ２１，２２……容器本体の外周面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 露木 忠晴 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ −株式会社内 (72)考案者 赤沼 清彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ −株式会社内 (56)参考文献 実開 昭55−170257（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−37292（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性樹脂からなる容器本体と、 上記容器本体の開口部を閉塞する導電性樹脂からなる蓋
   体とを備え、 上記容器本体と蓋体との間に磁気吸引手段を設け、この
   磁気吸引手段により上記蓋体を容器本体に吸引して上記
   容器本体を密閉してなる半導体ウエハ収納容器。