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JP3218826U - ウエハキャリア、及びウエハキャリア用の下部ホルダー - Google Patents

ウエハキャリア、及びウエハキャリア用の下部ホルダー Download PDF

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JP3218826U JP2018003379U JP2018003379U JP3218826U JP 3218826 U JP3218826 U JP 3218826U JP 2018003379 U JP2018003379 U JP 2018003379U JP 2018003379 U JP2018003379 U JP 2018003379U JP 3218826 U JP3218826 U JP 3218826U
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Abstract

【課題】薄型化されたウエハ同士の間に所定の距離を保つことができるウエハキャリア及びウエハキャリア用の下部ホルダーを提供する。
【解決手段】各下位置決め溝211は上側が互いに間隔があけられる共に底側が互いに接する一対の壁面211a、211bによって画成され、一対の壁面211a、211bが互いに接続される所に形成された溝底211cを備え、溝底211cの位置はその上方の対応するサイド位置決め溝234の中心位置よりも前後方向のいずれかにずれており、且つ下位置決め溝211の溝底211cは対応するサイド位置決め溝234の中心位置に対して同じ側にずれている。
【選択図】図6

Description

本考案はウエハを収容するためのウエハキャリア及びウエハキャリア用の下部ホルダーに関し、特に、薄型化されたウエハ同士の間に所定の距離を保つことができるウエハキャリア及びウエハキャリア用の下部ホルダーに関する。
半導体製造工程技術の発展に伴い、ウエハの厚さは日増しに薄くなっている。例えば、直径が125mmのウエハであれば、周知の標準的な厚さは625μmであり、特に近年の薄型のウエハは100μmよりも薄いものもある。
ここで、従来のウエハキャリアは、ベースと、キャップと、ベースに設けられた下パットと、キャップに設けられた上パットと、カセットを備え、上パットと下パットとカセットの複数の位置決め溝により、複数のウエハをそれぞれ固定する構造を採用している。
また、各部位の構造と寸法は、いずれも他の自動化装置との互換性が求められるため、ウエハの位置を制限するための位置決め溝の間の間隔も標準サイズのウエハを収容できる厚さが必要となる。このようなウエハキャリアの先行技術文献としては以下の文献が挙げられる。
台湾特許第I395698号明細書
しかし、薄型化されたウエハが従来のウエハキャリアに入れられると、薄型化されたウエハとキャリアの位置決め溝の壁面との間の隙間は、標準的なウエハと位置決め溝の壁面との間の隙間よりもはるかに大きくなってしまい、薄型化されたウエハは位置決め溝内で傾いたり、ぐらついたりしてしまうことがある。
そこで、従来のウエハキャリアは、通常、上パットと下パットによってVの字型の凹溝を形成し、ウエハの縁を上パットと下パットのVの字型の凹溝内に当接させて、キャリアを閉じた状態でウエハの位置を制限することにより、傾いたりぐらついたりすることを防いでいた。
ところが、従来のキャリアのキャップは、取り外された後に、薄型化されたウエハが対応する隙間の位置決め溝内に大きな幅の傾斜が発生してしまい、甚だしきにいたっては、隣り合う薄型化されたウエハの上側同士が互いに近づく方向に傾いてしまい、ウエハを取り外す作業が困難となる場合がある。
更に、隣り合う薄型化されたウエハ同士が上側で接触することにより、摩擦傷が生じたり部分的に破損が発生する場合もある。
このような問題を解決するため、本考案は薄型化されたウエハ同士の間に所定の距離を保つことができるウエハキャリアを提供することを目的とする。
このような問題に鑑みて本考案は以下の構成を備える。即ち、ベースと前記ベースに分離可能に取り付けられるキャップを具備するケースと、前記ベースと前記キャップによって画成される収容空間と、前記収容空間内に位置し前記ベースに設けられる下部ホルダーと、前記キャップに設けられる上部ホルダーと、前記下部ホルダーと前記上部ホルダーの間に設けられるカセット部材とを備えた位置制限ユニットと、を具備するウエハキャリアにおいて、前記カセット部材は左右方向において互いに間隔をあけた一対の固定壁を備え、前記固定壁はそれぞれ上下方向に延伸し、且つ互いに前後方向に配列された複数のサイド位置決め溝が形成され、前記各サイド位置決め溝の上端と下端はいずれも開放された形状を呈し、前記上部ホルダーは前記各サイド位置決め溝に対応する複数の上位置決め溝が形成され、前記下部ホルダーは前記各サイド位置決め溝に対応する複数の下位置決め溝が形成され、前記各下位置決め溝は上側が互いに間隔があけられる共に底側が互いに接する一対の壁面によって画成され、前記一対の壁面が互いに接続される所に形成された溝底を備え、前記溝底の位置はその上方の対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも前記前後方向のいずれかにずれており、且つ前記下位置決め溝の前記溝底は対応する前記サイド位置決め溝の中心位置に対して同じ側にずれている。
また、ウエハキャリアキャリアは、前記各下位置決め溝の一対の前記壁面において前側の前記壁面は傾斜面であり、後側の前記壁面は垂直面である。また、前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は、対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも前側にずれている。更に、前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は、いずれも対応する前記サイド位置決め溝の前側である。また、前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は対応する前記サイド位置決め溝の前側よりも更に前側にずれている。また、前記下位置決め溝を画成する一対の前記壁面において後側の前記壁面は傾斜面であり、前側の前記壁面は垂直面である。
下位置決め溝の溝底を対応するサイド位置決め溝の中心位置Cに対していずれも同じ側へずらすことにより、カセット部材内の複数のウエハがいずれも同じ方向に傾斜した状態で一対の固定壁の間に収容することができ、ウエハ同士の間の距離を一体に保ち、ウエハが欠けたり、磨耗したりするリスクを軽減できる。
本考案のウエハキャリアの実施例を示す斜視図である。 本考案の実施例を示す斜視分解図である。 他の角度から見た斜視分解図である。 本考案のウエハキャリアが組み立てられた状態の斜視断面図である。 図4の組み立てられた状態の側面断面図である。 ウエハキャリアの実施例における位置決めユニットとの作用関係を説明する図である。 ウエハキャリアの実施例のカセット部材との位置関係を示す図である。
図1〜図4を参照して本考案のウエハキャリアの実施例を説明する。ここで、図1は本考案のウエハキャリアの実施例を示す斜視図である。また、図2は、本考案の実施例を示す斜視分解図であり、図3は他の角度から見た斜視分解図である。更に、図4は本考案のウエハキャリアが組み立てられた状態の斜視断面図である。
図1、図2に示すように、本考案のウエハキャリアはウエハ3を入れるためのケース1と位置制限ユニット2を備える。
図1のケース1は、図2に示すように、下側に配置され、上側に開口が形成された略箱状のベース11と、このベース11に分離可能に取り付けられ、上述したベース11の開口と相対するように下側に開口が形成され、略箱状に形成されたキャップ12とを備える。また、これらベース11とキャップ12の間には収容空間13が画成される。
位置決めユニット2は収容空間13内に設けられ、ベース11の下部ホルダー21と、キャップ12に設けられた上部ホルダー22(図3参照)と、下部ホルダー21と上部ホルダー22の間に位置するカセット部材23を備える。
図2に示すように、カセット部材23は、互いに左右方向D1に間隔をあけるように設けられた一対の固定壁231と、固定壁231の前縁に接続され且つ略Hの字型に形成された前壁232と、一対の固定壁231の後縁に接続されると共に前壁232と相対する後壁233を備える。
固定壁231はそれぞれ上下方向D2に延伸する。また、一対の固定壁231にはそれぞれ前後方向D3沿って配列された複数のサイド位置決め溝234が上下方向D2に延伸するように形成されている。
また、各サイド位置決め溝234の上側及び下側の端部は開放されている。なお、図3に示すように、一対の固定壁231の下側の端部は、円盤状のウエハ3の形状に合わせるために徐々に内側へ湾曲する。すなわち、一対の固定壁231の下側の端部は互いに近づく方向へ湾曲する。
上部ホルダー22には、複数のサイド位置決め溝234にそれぞれ対応する複数の上位置決め溝221が設けられる。また、下部ホルダー21には、図2に示すように、複数のサイド位置決め溝234にそれぞれ対応する複数の下位置決め溝211が形成されている。
以上のように、一対のサイド位置決め溝234の上側及び下側の両端部はいずれも開放されているので、ウエハ3がカセット部材23の一対のサイド位置決め溝234の間に挟まるように入れられたとき、ウエハ3の上側及び下側の端部は、サイド位置決め溝234の上側及び下側の両端部から凸出するように露出する。
また、一対のサイド位置決め溝234、上位置決め溝221、及び下位置決め溝211の位置は、複数のウエハ3を固定するために、各ウエハ3にそれぞれ対応するように設けられる。
下部ホルダー21は、前後方向D3へ延伸するように形成された底板部212と、この底板部212の左右両側から斜め上(上方向であって且つ左右方向D1において互いに間隔が広がる方向)へ延伸する一対のサポート部213を備える。
各下位置決め溝211は、一対のサポート部213の上側の端部に形成され、溝の開口が上向きになるよう左右方向D1に沿って延伸する。また、前後方向D3に沿って上述した形状の複数の下位置決め溝211が配列され、各ウエハ3に対応する。
本実施例において、一対のサポート部213は斜め上方へ行くに従って、互いに遠ざかるように、各サポート部213は左右ともほぼ同じ角度で傾斜する。このため、下位置決め溝211は、挿入されたウエハ3から下への圧力を受けるとき、サポート部213の傾斜が緩やかになるよう弾性的に下側へ変形するので、更に優れた緩衝効果をウエハ3に与えることができる。
また、本実施例において、底板部212には、前後方向D3及び左右方向D1の中間位置に、前後方向D3に沿って延伸する位置決め貫通溝212aが形成される。更に、前後両側の縁には内側に凹む位置決め切り欠き212bが形成される。
一方、ベース11の略中央には、位置決め貫通溝212aを下から上へかけて貫通する第1の凸起111が形成される。また、ベース11には、この第1の凸起111を前後方向D3に沿って挟むような位置関係で、ベース11の前側及び後側に、一対の位置決め切り欠き212bにそれぞれ嵌合する一対の弾性フック112(図2では角度の関係で片方しか表示されていない)が形成され、下部ホルダー21を固定する。
ベース11の内部の形状は、カセット部材23の外形と組み合わせることができるように形成される。また、図2に示すように、ベース11には、カセット部材23を位置決めするための一対の第2の凸起113が形成される。カセット部材23の固定壁231の底側にはそれぞれベース11の第2の凸起113に対応するための一対の位置決め凹溝231aが形成されている。
図3に示すように、上部ホルダー22はキャップ12と一体となるようにキャップの上板に前後方向D3に沿って延伸するように設けられる。また、上部ホルダー22はキャップ12と一体形成されても差し支えない。更に、上部ホルダー22は左右に間隔をあけて二つの部分から構成されるが、図3においては観る角度の関係上その一部分が表されているに過ぎない。
このように一体形成することにより、組み立てのステップの一部を簡略化できるが、本実施例にはこれには限られない。
図5〜図7を参照して説明する。ここで、図5は、図4の組み立てられた状態の側面図である。図6はウエハキャリアの実施例における位置決めユニットとの作用関係を説明する図である。図7はウエハキャリアの実施例のカセット部材との位置関係を示す図である。
図6に示すように、各下位置決め溝211は、上側が互いに間隔をあけ、且つ底側が互いに接する壁面211a、211bによって画成される。また、2つの壁面211a、211bが互いに接する箇所には溝底211cが形成される。
この例では、壁面211bはほぼ垂直に延伸して垂直面を形成しているが、壁面211aは溝底211cから左斜め上の方向に延伸して傾斜面を形成している。このようにして、下位置決め溝211の断面構造は略「V」の字型に形成される。
溝底211cの位置は上下方向D2に対して、その対応するサイド位置決め溝234の中心位置Cからみれば、前後方向D3の一方にずれている。また、下位置決め溝211の溝底211cは、それぞれが対応するサイド位置決め溝234の中心位置C(図6)から全てが一様に同一の方向(図6では後ろ側)へずれている。このため、カセット部材23内の複数のウエハ3の全てを、同一の方向へ傾斜させることができ、各ウエア3の間の距離を保つことができる。
換言すると、本実施例において、下位置決め溝211を画成する壁面211a、211bにおける前壁232側の壁面211aは側面から観たときに、図6のように傾斜しており、後壁233側の壁面211bは側面から観たときに、ほぼ垂直となっている。
また、ほぼ垂直の壁面211bの位置は対応するサイド位置決め溝234の後ろの側辺の延伸線/延伸面に近接し又は重なる。すなわち、下位置決め溝211の溝底211cの位置は、その上方の対応するサイド位置決め溝234の中心位置Cに対して後側にずれている。
このように、各ウエハ3が、対応する下位置決め溝211に挿入されるとき、各ウエハ3の底縁は傾斜した壁面211aから略垂直の壁面211bへ向かって、傾斜した壁面211aをスライドしながら下へ移動するので、ウエハ3の上縁が前側へ傾斜することとなり、結果的に、各ウエハ3は、一対のサイド位置決め溝234内で下から上へかけて前側に傾斜することとなる。
図7に示すようにウエハ3は略円盤状なので、一部分の側辺のみがサイド位置決め溝234内に位置することとなる。図6において示したP点位置は、対応する図7においては、図7で示すP点位置となる。
このように、本考案の実施例によれば、下位置決め溝211の溝底211cはいずれも対応するサイド位置制限溝234の中心位置Cより後ろ側へずれるように形成したので、各ウエハ3を各サイド位置決め溝234内でいずれも下側から上側へかけて前側に傾けることができる。
このため、全てのウエハ3の上縁の間は等しい距離が保たれ、隣りのウエハ3が後へ傾いたり、前へ傾いたり、上縁が互いに接近又は当接してしまったりといったウエハ3が壊れる原因となる現象を抑制できる。
本実施例は、とりわけ薄型化されたウエハ3と相性がよく、薄型化されたウエハ3の間を等しい距離に保つことにより、ウエハ3が取り出しにくくなったりウエハ3が欠けたりといった問題を減少できる。
本実施例を変化させた他の実施例としては、下位置決め溝211の溝底211cの位置を、対応するサイド位置決め溝234の後側に対して更に後ろ側へずらすようにすることが考えられる。このようにすれば、各ウエハ3は更に前側に傾斜することとなるので、ウエハ3の上縁同士の距離をより確実に等しい距離に保つことができる。
溝底211cの位置を後ろ側にして、対応するサイド位置決め溝234の中心位置Cから離れさせる他、他の実施例としては、下位置決め溝211の溝底211cを対応するサイド位置決め溝234の中心位置Cよりも、いずれも前側にずらすように設計してもよい。
具体的には、各下位置決め溝211を画成する壁面211aと211bにおける後壁233に近いものを傾斜面とし、且つ前壁232に近いものを垂直面とし、各下位置決め溝211の溝底211cの位置を、対応するサイド位置決め溝234の前側とし、或いは、各下位置決め溝211の溝底211cの位置を対応するサイド位置決め溝234の前側に対して更に前側よりへずらすことが考えられる。このように構成することにより、ウエハ3の上端はいずれも後側に傾斜し、ウエハ3同士の距離を一定に保つことができる。
なお、本考案の範囲はこれらの実施例に限られるものではない。
図2から図4を参照して説明する。下位置決め溝211の形状は壁面211aと壁面211bが非対称なので、位置決め貫通溝212a及び第1の凸起111の形状も前後方向D3において、非対称とすることにより、組み立て時の誤装着を抑制することができる。
また、底板部212の前後方向D3の側縁の位置決め切り欠き212b、及びベース11側のそれぞれの位置決め切り欠き212bに対応する弾性フック112についても、前側と後側で幅を異ならせたり、切り欠きの深さを異ならせることにより、同様に誤装着を抑制できる。
以上のように、下位置決め溝211の溝底211cを対応するサイド位置決め溝234の中心位置Cに対していずれも同じ側へずらすことにより、カセット部材23内の複数のウエハ3がいずれも同じ方向に傾斜した状態で一対の固定壁231の間に収容することができ、ウエハ3同士の間の距離を一体に保ち、ウエハ3が欠けたり、磨耗したりするリスクを軽減できる。
以上の説明は、本考案の実施例に過ぎず、これを以って本実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。また、本考案の実用新案請求の範囲及び明細書の内容に簡単な付加や変化を加えたに過ぎないものについても、実用新案登録請求の範囲に記載された考案の技術的範囲に属するものとする。
1 ケース
11 ベース
12 キャップ
13 収容空間
111 第1の凸起
112 慣性フック
113 第2の凸起
2 位置制限ユニット
21 下部ホルダー
211 下位置決め溝
211a 壁面
211b 壁面
211c 溝底
212 底板部
212a 位置決め貫通溝
212b 位置決め切り欠き
213 サポート部
22 上部ホルダー
221 上位置決め溝
23 カセット部材
231 固定壁
231a 位置決め凹溝
232 前壁
233 後壁
234 サイド位置決め溝
3 ウエハ
C C点位置
P P点位置

Claims (17)

  1. ベースと前記ベースに分離可能に取り付けられるキャップを備え、前記ベースと前記キャップによって収容空間が画成されるケースと、
    前記収容空間内に位置し前記ベースに設けられる下部ホルダーと、前記キャップに設けられる上部ホルダーと、前記下部ホルダーと前記上部ホルダーの間に設けられるカセット部材とを備えた位置制限ユニットと、
    を具備するウエハキャリアにおいて、
    前記カセット部材は左右方向において互いに間隔をあけた一対の固定壁を備え、
    前記固定壁は、それぞれ上下方向に延伸し且つ互いに前後方向に配列された複数のサイド位置決め溝が形成され、
    前記各サイド位置決め溝の上端と下端はいずれも開放された形状を呈し、
    前記上部ホルダーは前記各サイド位置決め溝に対応する複数の上位置決め溝が形成され、
    前記下部ホルダーは前記各サイド位置決め溝に対応する複数の下位置決め溝が形成され、
    前記各下位置決め溝は上側が互いに間隔があけられると共に底側が互いに接する一対の壁面によって画成され、前記一対の壁面が互いに接続される所に形成された溝底を備え、
    前記溝底の位置はその上方の対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも前記前後方向のいずれかにずれており、且つ前記下位置決め溝のそれぞれの前記溝底は対応する前記サイド位置決め溝の中心位置に対していずれも同じ側にずれている
    ことを特徴とするウエハキャリア。
  2. 前記下位置決め溝のいずれか一方の前記壁面は側面視で垂直面であり、且ついずれか他方の前記壁面は側面視で傾斜面である
    ことを特徴とする請求項1に記載のウエハキャリア。
  3. 前記下部ホルダーは底板部と、前記底板部の左右両側から上へ延伸する一対のサポート部を備え、前記下位置決め溝は前記サポート部の上端に形成され且つ互いに斜め上向きに遠ざかるように延伸している
    ことを特徴とする請求項2に記載のウエハキャリア。
  4. 前記カセット部材は一対の前記固定壁の前側の縁に接続されるH型の前壁と、一対の前記固定壁の後ろ側の縁に接続され且つ前記前壁と相対する後壁を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載のウエハキャリア。
  5. 前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも後側にずれている
    ことを特徴とする請求項4に記載のウエハキャリア。
  6. 前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は、いずれも対応する前記サイド位置決め溝の後側である
    ことを特徴とする請求項5に記載のウエハキャリア。
  7. 前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は、対応する前記サイド位置決め溝の後側よりも更に後側にずれている
    ことを特徴とする請求項5に記載のウエハキャリア。
  8. 前記下位置決め溝を画成する一対の前記壁面において前側の前記壁面は傾斜面であり、後側の前記壁面は垂直面である
    ことを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載のウエハキャリア。
  9. 前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は、対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも前側にずれている
    ことを特徴とする請求項4に記載のウエハキャリア。
  10. 前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は、いずれも対応する前記サイド位置決め溝の前側である
    ことを特徴とする請求項9に記載のウエハキャリア。
  11. 前記各下位置決め溝の前記溝底の位置は対応する前記サイド位置決め溝の前側よりも更に前側にずれている
    ことを特徴とする請求項9に記載のウエハキャリア。
  12. 前記下位置決め溝を画成する一対の前記壁面において後側の前記壁面は傾斜面であり、前側の前記壁面は垂直面である
    ことを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載のウエハキャリア。
  13. 前記上部ホルダーは前記キャップと一体的に接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のウエハキャリア。
  14. ウエハキャリア用の下部ホルダーであって、
    前記ウエハキャリアは、ベースと、前記ベースに分離可能に取り付けられるキャップ及びカセット部材とを備え、前記ベースと前記キャップによって収容空間が画成され、
    前記カセット部材は、前記収容空間に設けられ、且つ互いに相対すると共に左右方向に互いに間隔をあけた一対の固定壁と、
    前記固定壁に形成されると共にそれぞれ上下方向に延伸し、且つ互いに前後方向に配列された複数のサイド位置決め溝とを備え、
    前記各サイド位置決め溝の上端と下端はいずれも開放された形状を呈し、
    前記下部ホルダーには複数の下位置決め溝が形成され、
    前記各下位置決め溝はそれぞれ前記サイド位置決め溝に対応し、且つ上側が互いに間隔があけられる共に底側が互いに接する一対の壁面によって画成され、前記一対の壁面が互いに接続される所に形成された溝底を備え、
    前記溝底の位置はその上方の対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも前記前後方向のいずれかにずれており、且つ前記下位置決め溝のそれぞれの前記溝底は対応する前記サイド位置決め溝の中心位置に対していずれも同じ側にずれている
    ことを特徴とするウエハキャリア用の下部ホルダー。
  15. 前記下位置決め溝のいずれか一方の前記壁面は側面視で垂直面であり、且ついずれか他方の前記壁面は側面視で傾斜面である
    ことを特徴とする請求項14に記載のウエハキャリア用の下部ホルダー。
  16. 前記下部ホルダーは底板部と前記底板部の左右両側から上へ延伸する一対のサポート部を備え、前記下位置決め溝は前記サポート部の上端に形成され且つ互いに斜め上向きに遠ざかるように延伸している
    ことを特徴とする請求項15に記載のウエハキャリア用の下部ホルダー。
  17. ベースと、前記ベースに分離可能に取り付けられると共に、前記ベースとの間に収容空間を画成するキャップと、前記収容空間内に位置し前記ベースに設けられる下部ホルダーと、前記下部ホルダーの上の前記収容空間に設けられるカセット部材とを具備するウエハキャリアにおいて、
    前記カセット部材は左右方向において互いに間隔をあけた一対の固定壁を備え、
    前記固定壁には、それぞれ上下方向に延伸し、且つ互いに前後方向に配列された複数のサイド位置決め溝が形成され、
    前記各サイド位置決め溝の上端と下端はいずれも開放された形状を呈し、
    前記下部ホルダーは、各前記サイド位置決め溝に対応する複数の下位置決め溝が形成され、
    前記各下位置決め溝は上側が互いに間隔があけられる共に底側が互いに接する一対の壁面によって画成され、前記一対の壁面が互いに接続される所に形成された溝底を備え、
    前記溝底の位置はその上方の対応する前記サイド位置決め溝の中心位置よりも前記前後方向のいずれかにずれており、且つ前記下位置決め溝のそれぞれの前記溝底は対応する前記サイド位置決め溝の中心位置に対していずれも同じ側にずれている
    ことを特徴とするウエハキャリア。
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