JPH11354625A - 基板カセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の基板カセットで、互いにサイズの異な
る複数サイズのウエハを任意に選択して収納することが
できる基板カセットを提供することである。 【解決手段】 カセット本体１１にウエハの周縁部近傍
を支持する複数の棚を有する柱部１４，１５を、１２イ
ンチウエハを支持するように設けてなる基板カセットに
おいて、ウエハの周縁部近傍を支持する複数の棚を有す
る柱部材１７，１８を、８インチウエハＷ２を支持する
ように、カセット本体１１に着脱可能に取り付けるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、ＣＣ
Ｄ等の撮像素子、薄膜磁気ヘッドなどのマイクロデバイ
スを製造するための基板を収納する基板カセットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ等の半導体装置は、シリコン等から
なるウエハ（基板）に対して、酸化膜の形成、フォトレ
ジストの塗布、パターンの転写、現像、エッチング、ド
ーピング等の処理や各種の計測・検査が行われることに
より製造される。従って、マイクロデバイス製造システ
ムは、ウエハ上にフォトレジストを塗布するコータ（レ
ジスト塗布装置）、マスク上のパターンを転写露光する
ステッパ（露光装置）、転写されたパターンを現像する
デベロッパ（現像装置）、その他の各種プロセス装置、
各種計測・検査装置、ウエハを保管する保管装置（以
下、これらの各装置を基板取扱装置ということがある）
等を備えて構成され、一の工程で処理が実施されたウエ
ハは、次の工程へ搬送され、順次必要な処理が実施され
るようになっている。

【０００３】これらの各種の装置間でのウエハの搬送
は、一般にウエハ収納容器としてのオープンカセットな
どの基板カセットに収納して行われる。基板カセット
は、その前面が開放されたカセット本体の両側部及び後
部の内側にウエハの周縁部近傍を支持する複数の上下に
配列された棚部を配設して構成されている。複数のウエ
ハを収納したカセットは、各種基板取扱装置の近傍に設
置されたカセット載置台上に、あるいは各種基板取扱装
置間を移動する搬送車のカセット載置台上に載置され
る。各基板取扱装置においては、ロボットハンドなどに
より基板カセットから１枚ずつウエハが取り出され、処
理後のウエハは該基板カセットにあるいは他の基板カセ
ットに収納される。

【０００４】このようなマイクロデバイスの製造ライン
を構成する各種の基板取扱装置の仕様が様々であると、
効率的でないため、近時においては規格の制定による標
準化が世代の進行（ウエハサイズの大型化）に伴い徐々
に進められつつある。半導体ウエハ用の基板カセットに
ついても、８インチまでは標準化はなされていなかった
が、１２インチについては、ＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）規格のＤｒ
ａｆｔ Ｄｏｃ．２７１０ Ｅ１．９などの規格が制定
され、これに適合するように設計され、市場に供給され
るようになってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、規格化された
１２インチウエハを取り扱う製造ライン（製造装置）に
おいて、規格化されていない８インチウエハやそれ以下
のサイズのウエハについて処理を行いたいとする要請が
現実に存在する。しかし、８インチあるいはそれ以下の
サイズのウエハカセットについては規格化されていない
ので、マイクロデバイスの製造ラインを構成する各種の
装置を供給する各社の仕様に応じて互換性がないのが現
状であるため、従来はかかる要請に対応することが難し
かった。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、単一
の基板カセットで、互いにサイズの異なる複数サイズの
基板を任意に選択して収納することができる基板カセッ
トを提供することである。また、本発明の他の目的は、
あるサイズの基板についての規格に適合するように設計
された製造ラインにおいて、他のサイズの基板を取り扱
うことを可能にした基板カセットを提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下、この項に示す説明
では、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施
形態の図に示す参照符号を付して説明するが、本発明の
各構成要件は、これら参照符号によって限定されるもの
ではない。

【０００８】１．上記目的を達成するための本発明の基
板カセットは、カセット本体（１１）に基板の周縁部近
傍を支持する複数の棚を有する第１支持部材（１４，１
５）を、第１サイズの基板（Ｗ１）を支持するように設
けてなる基板カセットにおいて、基板の周縁部近傍を支
持する複数の棚を有する第２支持部材（１７，１８）
を、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板（Ｗ
２）を支持するように、前記カセット本体に着脱可能に
取り付けるようにしたことを特徴とする。

【０００９】本発明の基板カセットは、第２支持部材を
取り付けない状態では、第１サイズの基板（例えば、１
２インチウエハ）を収納することができ、必要に応じて
第２支持部材をカセット本体に取り付けることにより、
第２サイズの基板（例えば、８インチウエハ）を収納す
ることができる。従って、単一の基板カセットで、互い
にサイズの異なる複数サイズの基板を任意に選択して収
納することができる。

【００１０】例えば、第１サイズについての規格に適合
するように設計された製造ラインにおいて、本発明の基
板カセットを、カセット載置台などとの関係で該規格に
適合するように設計・製造しておき、第２支持部材を取
り付けずに、第１サイズの基板を収納する。この製造ラ
インで、第２サイズの基板を処理したい場合には、第２
支持部材をカセット本体に取り付けることにより、容易
に対応することができる。

【００１１】２．上記目的を達成するための本発明の基
板カセットは、第１サイズの基板について定められた規
格に適合するように、その上面に複数の第１係合部（２
９）を配設したカセット載置台（２８）上に着脱自在に
載置される基板カセットであって、前記第１サイズと異
なる第２サイズの基板が収納されるカセット本体（２
１）の下部に、前記第１係合部にそれぞれ係合する複数
の第２係合部（２７）を配設してなるアダプタ部材（２
６）を取り付けたことを特徴とする。

【００１２】この基板カセットによると、カセット本体
に前記アダプタ部材を取り付けるようにしたので、本発
明の基板カセットを用いることにより、第１サイズにつ
いての規格に適合するように設計された製造ラインにお
いて、該第１サイズとは異なる第２サイズの基板を取り
扱うことができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１４】まず、ＩＣ等のマイクロデバイスの製造工
程を簡単に説明すると、その表面に酸化膜が形成された
ウエハは、ウエハ保管庫などから取り出され、その上面
（デバイス形成面）上にコータ（レジスト塗布装置）に
よりフォトレジストが塗布される。次いで、ステッパ
（露光装置）によりマスク（又はレチクル）に形成され
たパターンに対応したパターンの像が投影されることに
より、ウエハ上のフォトレジストが選択的に感光され、
パターンの転写が行われる。その後、デベロッパ（現像
装置）やその他の各種プロセス装置により現像、エッチ
ング、ドーピング等の処理が施され、これらの一連の処
理が十数回繰り返された後に電極等が形成される。これ
らの処理の途中であるいは処理の後に計測器などにより
必要な計測や検査が実施され、ウエハ上に複数の素子が
形成される。その後、適宜にダイシング、ボンディン
グ、モールディング等の処理が実施されることにより、
ＩＣ等のマイクロデバイスが製造される。なお、前記の
コータ、ステッパ、デベロッパ、各種検査装置などを総
称して、以下、基板取扱装置ということがある。

【００１５】これらの基板取扱装置間でのウエハの搬送
は、ウエハ単体で行うことも可能ではあるが、搬送効率
の向上や搬送中のウエハの保護のために基板カセットに
収納して行うのが一般的である。各基板取扱装置の近傍
には、基板カセットを着脱自在に載置するためのカセッ
ト載置台が設けられている。また、基板カセットを搬送
するカセット搬送車にも基板カセットを着脱自在に載置
するためのカセット載置台が設けられている。カセット
載置台上にはキネマティック・カップリングの一部を構
成する３つの凸部が均等配置されている。基板カセット
は該カセット載置台上に載置され、カセット用のロボッ
トハンドなどからなる移載装置によりカセット搬送車の
カセット載置台と基板取扱装置のカセット載置台との間
で適宜に移載される。カセット載置台上に載置された基
板カセットに対して、ウエハ搬出入用のロボットハンド
などによりウエハの搬出入が行われる。

【００１６】図１は本発明の一実施形態の基板カセット
の１２インチウエハを収納する場合の構成を示す図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図２は同
じく基板カセットの８インチウエハを収納する場合の構
成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図で
ある。

【００１７】図１（ａ）及び（ｂ）に示されているよう
に、この基板カセットのカセット本体１１は、それぞれ
樹脂などからなる天板部１２及び底板部１３を複数の柱
部（第１支持部材）１４，１５により支持して構成され
ており、少なくとも正面は収納対象としてのウエハ（基
板）Ｗ１の搬入及び搬出ができるように開放されたオー
プン型である。これらの天板部１２、底板部１３、柱部
１４，１５は、それぞれ独立的に製造したものを組み立
てることにより一体化し、あるいは樹脂モールド成型な
どにより一体として製造することができる。

【００１８】基板カセットのカセット本体１１の両側部
に存する一対の側柱部１４，１４及び後部に存する一対
の後柱部１５，１５は、それぞれ複数の上下に配列され
たウエハを支持するための棚板部を一体的に有してい
る。これらの柱部１４，１５の棚板部のそれぞれは高さ
方向に互いに対応する位置に配置されており、同一の高
さに存在する棚板部により一のウエハ収納棚が構成され
る。ウエハ収納棚を構成する各棚板部はウエハＷ１の周
縁部近傍を支持するものであり、各ウエハ収納棚にウエ
ハＷ１を水平に収納することができるようになってい
る。これらの柱部１４，１５は、その棚板部により１２
インチウエハ（直径３００ｍｍ）の周縁部近傍が４点で
支持されるように配置されている。なお、後柱部１５，
１５は一対である必要はなく、一体のものあるいは単独
のものでもよく、この場合にはウエハＷ１は３点で支持
されることになる。

【００１９】カセット本体１１の天板部１２の上面に
は、作業員などがこの基板カセットを取り扱う場合の便
宜のために、取手が一体的に設けられる場合がある。ま
た、底板部１３の下面には３つの板状の支持部１６が一
体的に設けられている。これらの支持部１６には凹部
（不図示）がそれぞれ形成されている。支持部１６の凹
部は、この基板カセットが載置されるカセット載置台上
に配設されている凸部に係合可能で該凸部に対応してそ
れぞれ配置されており、これらの凹部及び凸部によりキ
ネマティック・カップリングが構成される。

【００２０】この基板カセットの各ウエハ収納棚には１
２インチウエハＷ１がそれぞれ収納され、その状態でカ
セット搬送車などにより、１２インチウエハＷ１を取り
扱うように設計・製造された基板取扱装置の近傍に搬送
され、カセット移載装置により該基板取扱装置のカセッ
ト載置台上に載置される。このとき、基板カセットの凹
部とカセット載置台上の凸部が互いに係合することによ
り、カセット載置台上で基板カセットの位置決めがなさ
れる。カセット載置台上に載置された基板カセット内の
ウエハＷ１は真空吸引部を有するロボットハンドにより
その裏面が吸着保持されて取り出され、適宜に処理がな
された後、該基板カセットにあるいは他の基板カセット
に収納される。

【００２１】この実施形態における基板カセットは、基
本的に１２インチウエハを取り扱う製造ライン用に設計
・製造されており、通常は上述のように１２インチウエ
ハを取り扱う製造ラインにおいて使用されるが、該製造
ラインを使用して８インチウエハに対する処理を行う場
合を考慮して、８インチウエハをも収納可能となってい
る。

【００２２】即ち、図２（ａ）及び（ｂ）に示されてい
るように、この基板カセットには、４本の柱部材（第２
支持部材）１７，１８が着脱できるようになっている。
この柱部材１７，１８はカセット本体１１と同様に樹脂
などからなり、カセット本体１１の両側部に存する一対
の側柱部１４，１４及び後部に存する一対の後柱部１
５，１５にそれぞれ対応して、それぞれの内側に所定の
間隔だけ離間して配置された状態で、その上下端部が天
板部１２及び底板部１３にそれぞれネジにより固定され
るようになっている。

【００２３】各柱部材１７，１８は、カセット本体１１
の柱部１４，１５と同様に、それぞれ複数の上下に配列
されたウエハＷ２を支持するための棚板部を一体的に有
している。これらの柱部１７，１８の棚板部のそれぞれ
は高さ方向に互いに対応する位置に配置されており、同
一の高さに存在する棚板部により一のウエハ収納棚が構
成される。ウエハ収納棚を構成する各棚板部はウエハＷ
２の周縁部近傍を支持するものであり、各ウエハ収納棚
にウエハＷ２を水平に収納することができるようになっ
ている。これらの柱部材１７，１８は、その棚板部によ
り８インチウエハ（直径２００ｍｍ）Ｗ２の周縁部近傍
が４点で支持されるように配置されている。なお、後柱
部材１８，１８は一対である必要はなく、一体のものあ
るいは単独のものでもよく、この場合にはウエハＷ２は
３点で支持されることになる。

【００２４】このように、本実施形態の基板カセット
は、柱部材１７，１８を取り付けない状態では、図１に
示されているように、１２インチウエハＷ１を収納する
ことができ、必要に応じて柱部材１７，１８を取り付け
ることにより、図２に示されているように、８インチウ
エハＷ２を収納することができる。従って、１２インチ
ウエハＷ１を取り扱うように所定の規格に従って設計・
製造された製造ラインにおいて、８インチウエハ用の基
板カセットを別途設けることなく、８インチウエハＷ２
を処理することができるようになる。

【００２５】なお、この実施形態の基板カセットは、通
常は１２インチウエハＷ１を収納し、必要に応じて８イ
ンチウエハＷ２を収納できるように構成しているが、そ
のうちの一方又は双方を他のサイズのウエハを収納でき
るように構成することができる。また、柱部材１７，１
８の天板部１２及び底板部１３に対する取り付け位置を
任意に変更可能に構成して、複数種類のサイズのウエハ
について自在に対応できるようにすることもできる。

【００２６】また、上述の実施形態では、柱部材１７，
１８は天板部１２及び底板部１３にネジにより着脱可能
に固定するようにしたが、その他の固定手段により着脱
できるようにしてもよい。さらに、天板部１２及び底板
部１３の内面に溝を設けて、柱部材１７，１８を該溝に
沿って挿入することにより、柱部材１７，１８を所定の
位置まで誘導するように構成することができ、このよう
にすることにより、柱部材１７，１８の取付作業を容易
化できるとともに、取付精度を向上することができる。

【００２７】図３は本発明の他の実施形態のカセット載
置台上に載置した状態における基板カセットの構成を示
す一部破断正面図、図４（ａ）はアダプタ部材の正面
図、図４（ｂ）はアダプタ部材の底面図である。

【００２８】図３に示されているように、この基板カセ
ットのカセット本体２１は、それぞれ樹脂などからなる
天板部２２及び底板部２３を複数の柱部２４，２５によ
り支持して構成されており、少なくとも正面は収納対象
としてのウエハ（基板）の搬入及び搬出ができるように
開放されたオープン型である。これらの天板部２２、底
板部２３、柱部２４，２５は、樹脂モールド成型などに
より一体として製造し、あるいはそれぞれ独立的に製造
したものを組み立てることにより一体化することができ
る。

【００２９】基板カセットのカセット本体１１の両側部
に存する一対の側柱部２４，２４及び後部に存する後柱
部２５は、それぞれ複数の上下に配列されたウエハを支
持するための棚板部を一体的に有している。これらの柱
部２４，２５の棚板部のそれぞれは高さ方向に互いに対
応する位置に配置されており、同一の高さに存在する棚
板部により一のウエハ収納棚が構成される。ウエハ収納
棚を構成する各棚板部はウエハの周縁部近傍を支持する
ものであり、各ウエハ収納棚にウエハを水平に収納する
ことができるようになっている。これらの柱部２４，２
５は、その棚板部により８インチウエハ（直径２００ｍ
ｍ）の周縁部近傍が３点で支持されるように配置されて
いる。

【００３０】カセット本体２１の天板部２２の上面に
は、作業員などがこの基板カセットを取り扱う場合の便
宜のために、取手が一体的に設けられる場合がある。ま
た、底板部２３の下面には板状のアダプタ部材２６が一
体的に取り付けられている。このアダプタ部材２６は樹
脂モールド成型などによりカセット本体２１と一体とし
て製造し、あるいは独立的に製造したものをネジ止めそ
の他の固定方法により取り付けることにより一体化する
ことができる。

【００３１】アダプタ部材２６の下面には、図４に示さ
れているように、３つの凹部２７が形成されている。こ
れらの凹部２７は、図３に示されているように、この基
板カセットが載置されるカセット載置台２８上に配設さ
れている凸部２９に係合可能で該凸部２９に対応してそ
れぞれ配置されており、これらの凹部２７及び凸部２９
によりキネマティック・カップリングが構成される。こ
のカセット載置台（凸部２９の配置、形状など）２８
は、１２インチウエハを取り扱う製造ラインに適用され
る規格に従って構成されており、アダプタ部材（凹部２
７の配置、形状など）２６は、該カセット載置台２８に
適合するように構成されている。

【００３２】カセット本体２１をそのアダプタ部材２６
の凹部２７とカセット載置台２８上の対応する凸部２９
とが係合するように、該カセット載置台２８上に載置す
ることにより、カセット本体２１がカセット載置台２８
上で位置決めされるようになっている。カセット載置台
２８は、例えば、各種の基板取扱装置の近傍に配置さ
れ、あるいは各基板取扱装置間で基板カセットを搬送す
るためのカセット搬送車上に設けられている。

【００３３】この基板カセットの各ウエハ収納棚には８
インチウエハがそれぞれ収納され、その状態でカセット
搬送車により基板取扱装置の近傍に搬送され、カセット
移載装置などにより該基板取扱装置のカセット載置台上
に載置される。このとき、基板カセットの凹部２７とカ
セット載置台２８上の凸部２９が互いに係合することに
より、カセット載置台上で基板カセットの位置決めがな
される。カセット載置台２８上に載置された基板カセッ
ト内のウエハは真空吸引部を有するロボットハンドによ
りその裏面が吸着保持されて取り出され、適宜に処理が
なされた後、該基板カセットにあるいは他の基板カセッ
トに収納される。

【００３４】この実施形態における基板カセットは、８
インチウエハを収納するカセット本体１１の下部に１２
インチウエハを取り扱う製造ラインに適用される規格に
従って構成されたカセット載置台２８に載置できるよう
に、アダプタ部材２６を取り付けて構成したので、１２
インチウエハを取り扱うように所定の規格に従って設計
・製造された製造ラインにおいて、８インチウエハの処
理を行うことができるようになる。

【００３５】なお、この実施形態の基板カセットは、カ
セット本体２１に８インチウエハを収納するように構成
し、１２インチウエハに適用できるアダプタ部材２６を
カセット本体２１の下部に取り付けるように構成してい
るが、カセット本体を他のサイズ（８インチ以外のサイ
ズ）のウエハを収納するように構成し、他のサイズ（１
２インチ以外のサイズ）の規格について適用可能なアダ
プタ部材をカセット本体の下部に取り付けるように構成
することができる。

【００３６】また、上述の他の実施形態では、アダプタ
部材２６はカセット本体２１と一体的に構成している
が、アダプタ部材２６をカセット本体２１に対して着脱
可能に構成することができる。このように着脱可能に構
成して、種々の規格に適合するようにそれぞれアダプタ
部材を準備して、必要に応じて取り換えるようにするこ
とにより、カセット本体２１はそのままで、種々の規格
に従った製造ラインに適用することができるようにな
る。

【００３７】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
単一の基板カセットで、互いにサイズの異なる複数サイ
ズの基板を任意に選択して収納することができる基板カ
セットが提供されるという効果がある。

【００３９】また、あるサイズの基板についての規格に
適合するように設計された製造ラインにおいて、他のサ
イズの基板を取り扱うことができるようになるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の基板カセットの１２イ
ンチウエハを収納する場合の構成を示す図であり、
（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。

【図２】 本発明の一実施形態の基板カセットの８イン
チウエハを収納する場合の構成を示す図であり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は平面図である。

【図３】 本発明の他の実施形態の基板カセットの構成
を示す一部破断正面図である。

【図４】 本発明の他の実施形態の基板カセットのアダ
プタ部材の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は底面図である。

【符号の説明】 Ｗ１… １２インチウエハ Ｗ２… ８インチウエハ １１… カセット本体 １２… 天板部 １３… 底板部 １４… 側柱部（第１支持部材） １５… 後柱部（第１支持部材） １６… 支持部 １７… 側柱部材（第２支持部材） １８… 後柱部材（第２支持部材） ２１… カセット本体 ２６… アダプタ部材 ２７… 凹部 ２８… カセット載置台 ２９… 凸部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カセット本体に基板の周縁部近傍を支持
   する複数の棚を有する第１支持部材を、第１サイズの基
   板を支持するように設けてなる基板カセットにおいて、 基板の周縁部近傍を支持する複数の棚を有する第２支持
   部材を、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板
   を支持するように、前記カセット本体に着脱可能に取り
   付けるようにしたことを特徴とする基板カセット。
2. 【請求項２】 前記第１支持部材は前面が開放されたカ
   セット本体の該前面以外の側部に複数配設されており、
   前記第２支持部材は該第１支持部材にそれぞれ対応する
   ように該第１支持部材よりも内側に複数取り付けるよう
   にしたことを特徴とする請求項１に記載の基板カセッ
   ト。
3. 【請求項３】 第１サイズの基板について定められた規
   格に適合するように、その上面に複数の第１係合部を配
   設したカセット載置台上に着脱自在に載置される基板カ
   セットであって、 前記第１サイズと異なる第２サイズの基板が収納される
   カセット本体の下部に、前記第１係合部にそれぞれ係合
   する複数の第２係合部を配設してなるアダプタ部材を取
   り付けたことを特徴とする基板カセット。
4. 【請求項４】 前記アダプタ部材は前記カセット本体に
   対して着脱可能であることを特徴とする請求項３に記載
   の基板カセット。
5. 【請求項５】 前記第１サイズの基板は１２インチウエ
   ハであり、前記第２サイズの基板は８インチウエハであ
   ることを特徴とする請求項１又は３に記載の基板カセッ
   ト。