JPH11238789A

JPH11238789A - ウェーハケ−ス

Info

Publication number: JPH11238789A
Application number: JP5626798A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Endo; 光弘遠藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-31
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: JP3506208B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表面抵抗の差を利用して、ケース内の微細
なごみ類がウェーハ表面に付着するのを防止できるウェ
ーハケースを提供する。【解決手段】ウェーハカセット１００の表面抵抗を静
電気消散性を有する１０⁸〜１０¹³Ωとする一方、容器
本体１２の表面抵抗を１０¹⁵〜１０¹⁸Ωとしたので、密
閉されたウェーハケース１０内で発生した微細なごみ類
は、静電気消散性を有するウェーハカセット１００に付
着することなく、外側に配置された容器本体１２の内面
に吸い寄せられる。この結果、この微細なごみが、ウェ
ーハ１１の表面に付着してこれを汚染するおそれが低減
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はシリコンウェーハ
などを収納するウェーハケース、詳しくは表面抵抗の差
を利用して、ケース内の微細なごみ類がウェーハ表面に
付着しないようにするウェーハケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェーハ製造工場で作製されたシリコン
ウェーハなどの半導体ウェーハは、輸送中における損傷
や汚染などを防止するために、通常、中子である合成樹
脂製のウェーハカセットに挿填された後、ガスケット
（パッキング材）により蓋が密閉されるウェーハケース
に納められる。このウェーハケースは、さらに大気中
で、ナイロン（ポリアミド繊維の商品名）製の内袋と、
アルミニウム製の外袋とに順次収納されて、それぞれヒ
ートシールで密封されている。これにより、輸送中にお
いて、外部の微細なごみ類がウェーハケース内へ侵入
し、これがウェーハ表面に付着しない梱包構造となって
いる。

【０００３】ところで、ウェーハ輸送の一形態として、
航空機を使った航空輸送がある。この場合、ウェーハを
搭載した航空機は高度数千〜１万ｍを飛行する。このと
き、機内の貨物室の気圧は、０．７〜０．８ａｔｍに達
する。この結果、例えば比較的密閉性能が良いウェーハ
ケースの場合、気圧の低い上空では、その気圧差から空
気が膨張し、常圧で密封された内袋および外袋が膨ら
む。しかも、ウェーハケース内の空気も膨張して、蓋と
容器本体との間に介在されるガスケットのわずかな隙間
から、内袋へと漏れる。これにより、内袋はさらに膨ら
む。

【０００４】着陸時、航空機が徐々に地上へ下降する
と、上空のときとは反対の気圧関係から、内袋や外袋内
の空気が、比較的高い外圧により圧縮されて収縮する。
しかも、ガスケットが存在することで、蓋は容器本体の
開口部にしっかりと密着される。この結果、内袋の空気
はケース内に流れ込まず、ウェーハケースは、ちょうど
四方から押し潰されたように変形する。これにより、内
側へ湾曲した外壁によって内部のウェーハが傷つくおそ
れがあった。また、蓋が容器本体へ強固に密着すること
で、ケース内からウェーハを取り出す際に、蓋がなかな
か開かないという問題も発生していた。一方、比較的密
閉性能が低いケースの場合には、蓋と容器本体の開口部
との間にあるガスケットの隙間を介して、空気が流通し
やすい。これにより航空機の下降時に、内袋内で浮遊し
ていたごみやほこり、内袋の内面に付着していたごみや
ほこりが、ガスケットの隙間からケース内へ侵入し、こ
れがウェーハ表面に付着してウェーハを汚すおそれがあ
った。

【０００５】そこで、これを解消する従来手段として、
例えば特開平８−１４５１７３号公報に記載されたもの
などが知られている。この従来手段は、容器や蓋の開口
周縁部の外壁に、ガスケットの表面に達する孔や切り欠
きを設け、これらを通して、所定の押圧治具により外方
からガスケットを容器内へ押し込むか、ガスケットに連
通管を通して容器内外を連通するか、または注射器など
により空気を注入するものである。このようにして、ケ
ース内外の圧力差を解除している。しかしながら、この
方法では、航空機の着陸態勢後におけるウェーハケース
の変形を原因としたウェーハの損傷を防ぐことができな
い。また、別の従来手段としては、水タンク内に防水性
のウェーハケースを浸漬し、この状態のまま航空機に搭
載することで、輸送によるケース内外の圧力差が起きな
いようにしたものが知られている。この方法では、ウェ
ーハの損傷と地上での開蓋の困難さの両方を解消するこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウェーハケ
ースの輸送時、殊にトラックによる陸路輸送時には、比
較的大きな振動が荷台に積まれたウェーハケースに伝わ
る。この場合、ウェーハケースに収納された中子である
ウェーハカセットや、このカセット内に挿填された半導
体ウェーハがガタつくおそれがある。これにより、ウェ
ーハケースとウェーハカセットとが擦れて微細なごみ類
が発生したり、別に半導体ウェーハとウェーハカセット
の挿填溝の壁面とが擦れて、同じく微細なごみ類が発生
する場合があり、このごみ類が密閉空間内にある半導体
ウェーハの表面に付着して、この面を汚染するという問
題点があった。

【０００７】また、前述した空路輸送時の、ウェーハケ
ースの内外に圧力差が生じた際の圧力差の解除にあたっ
て、特開平８−１４５１７３号公報の従来技術の場合で
は、孔や切り欠きを通して、所定の押圧治具によりガス
ケットを容器内へ押し込んだり、ガスケットに連通管を
通したり、または注射器などにより空気を注入しなけれ
ばならず、その作業に手間がかかっていた。しかも、こ
の圧力差解除時に、ガスケットの隙間からケース外のご
みやほこりがケースの内部へ流入し、ウェーハの表面に
付着するおそれが大きかった。また、特に注射器を使用
した場合には、注射針の先でウェーハを傷つけるおそれ
もあった。一方、空輸時に水タンクを使用する別の従来
手段の場合では、この水タンクを航空機に搭載しなけれ
ばならず、積載重量的および積載容積的にも、航空機１
機当たりで輸送することができるウェーハケースの個数
が減少し、この結果、輸送コストが高騰するという問題
点があった。

【０００８】

【発明の目的】この発明は、表面抵抗の差を利用して、
ケース内の微細なごみ類がウェーハ表面に付着するのを
防止することができるウェーハケースを提供すること
を、その目的としている。また、この発明は、ウェーハ
ケース外の荷電性の違う微細なごみ類がウェーハ表面に
付着するのを防止することができ、しかもケース内外に
生じた圧力差を自動的に解除することができ、これによ
り圧力差によるケース変形を原因としたウェーハの損傷
や、ウェーハ表面へのごみやほこりの付着を防止するこ
とができ、さらにこれらの効果が比較的低コストで得ら
れるウェーハケースを提供することを、その目的として
いる。そして、この発明は、外部の微細なごみ類の濾過
性が高いウェーハケースを提供することを、その目的と
している。また、この発明は、ケース内外に生じた圧力
差を比較的短時間で自動解除できるウェーハケースを提
供することを、その目的としている。さらに、この発明
は、ウェーハ輸送時のケース内外の圧力差に耐え得るケ
ース密閉性を有するウェーハケースを提供することを、
その目的としている。さらにまた、この発明は、比較的
気体の濾過速度が速いウェーハケースを提供すること
を、その目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、半導体ウェーハが直接挿填されるウェーハカセット
を、容器本体内に蓋を用いて密閉するウェーハケースに
おいて、上記ウェーハカセットの表面抵抗を１０⁸〜１
０¹³Ωとする一方、上記容器本体の表面抵抗を１０¹⁵〜
１０¹⁸Ωとしたウェーハケースである。半導体ウェーハ
としては、シリコンウェーハ，ガリウム砒素ウェーハな
どを対象とする。容器本体および蓋の素材としては、例
えばポリカーボネート（ＰＣ），ポリエチレン（Ｐ
Ｅ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリスチレン（Ｐ
Ｓ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリ
ブチルテレフタレート（ＰＢＴ）などの各種のプラスチ
ックなどが挙げられる。

【００１０】ウェーハカセットの表面抵抗を低下させる
添加物である消散性添加物としては、例えばプラスチッ
クの表面抵抗を下げるための周知の添加物であるカーボ
ン粉末、カーボン繊維、セラミック材料またはアミンな
どが挙げられる。なお、カーボン製の消散性添加物の場
合は、カーボン粉末およびカーボン繊維のいずれの形態
のものでもよい。また、ウェーハカセットの表面抵抗が
１０⁸Ω未満では、電流がカセットに速く流れるため
に、収納されたウェーハにスパークしやすい。また、１
０¹³Ωを超えると、パーティクルを誘因しやすい。さら
に、容器本体の表面抵抗が１０¹⁵Ω未満ではウェーハカ
セットとの表面抵抗値の差が小さくなり、ウェーハカセ
ット側にパーティクルを誘因しやすい。また、１０¹⁸Ω
を超えると、容器本体にパーティクルの誘因度合いが増
える。なお、ここでいう比較的表面抵抗が大きな容器本
体とは、ウェーハカセットの出し入れ口を塞ぐ蓋も含
む。

【００１１】請求項２に記載の発明は、ウェーハカセッ
トが収納される容器本体と、この容器本体を密封する蓋
と、容器本体および蓋の少なくともいずれか一方の外壁
に取り付けられたフィルタとを備え、このウェーハケー
スの外圧がその内圧より０．０５〜０．２気圧だけ低い
場合にも上記蓋と容器本体との間の密封性が保持される
ウェーハケースにあって、このフィルタを介してのみウ
ェーハケース内外の気体の流通を可能とするとともに、
このフィルタは、０．０５μｍ以上の大きさの微細なご
み類を９９．９％以上濾過することができる請求項１に
記載のウェーハケースである。ケース内外の差圧が０．
０５気圧未満でも、ウェーハケースが密閉性を保持する
ことができるとした場合、フィルタ面積を大きくする必
要がある。またはフィルタの孔径を大きくせざるを得
ず、パーティクルの除去能力が低下するという不都合が
生じる。上記差圧が０．２気圧を越えても密閉性を保持
するものとすると、ケースの剛性を高めたり、パッキン
の押さえ構造を高強度にするなど、ケース全体の構造が
複雑になるという不都合が生じる。

【００１２】このフィルタは、パーティクルカウンタで
０．０５μｍ以上のごみやほこりをパーティクルとして
検出するときに、その９９．９％を濾過することができ
る性能を有する。フィルタが、０．０５μｍ未満の微細
なごみ類をも濾過することができるものとすれば、ウェ
ーハケースの内部空間が常圧に戻るために要する時間が
長くなる。フィルタの素材としては、例えばニトロセル
ロース、セルロースアセテート、四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、親水性四フッ化エチレン樹脂などの各種
合成樹脂からなるメンブランフィルタなど、周知のフィ
ルタを採用することができる。フィルタの平均孔径は、
大気中に浮遊するごみなどをフィルタリングすることが
できる大きさであれば、限定されない。また、フィルタ
の外形寸法も限定されない。さらに、フィルタの組み付
け位置は、容器本体、蓋のどの部分でもよい。また両部
材に組み付けてもよい。そして、フィルタの組み付け個
数も限定されない。

【００１３】請求項３に記載の発明は、上記ウェーハケ
ースが０．０５〜０．２気圧の差圧での密封性を保持す
るとき、この差圧より小さい差圧がウェーハケース内外
に生じたとき気体が上記フィルタを通って流出入する請
求項２に記載のウェーハケースである。

【００１４】請求項４に記載の発明は、ウェーハケース
の容積をＶリットルとしたとき、上記フィルタは、Ｖ／
１５００（ｍｏｌ／分）以上の値で気体の流出入を許容
する請求項２または請求項３に記載のウェーハケースで
ある。フィルタによる気体濾過の速度が、Ｖ／１５００
（ｍｏｌ／分）未満とすると、ケース内外の差圧をなく
すための時間が長くなり過ぎ、航空機輸送などの実体に
そぐわないという不都合が生じる。なお、この場合のフ
ィルタの個数は上述のように任意であり、複数個のフィ
ルタの場合、全体として上記条件を満たすこととなる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、上記ウェーハケ
ースの外圧が低下するとき、この外圧の低下に対応して
ウェーハケースの内圧も低下し、１０分程度の遅れで内
外圧が一致する請求項２〜請求項４のいずれか１項に記
載のウェーハケースである。遅れが１０分を越えると、
航空機輸送に用いても不便であるという不都合が生じる
からである。

【００１６】請求項６に記載の発明は、上記容器本体お
よび／または上記蓋の外壁に、ウェーハケースの内方へ
突出して、しかも注射針の針もとのＪＩＳ規格「Ｔ３１
０１−１９７９」に適合したボス形状の孔部を設け、こ
の孔部に、ウェーハケース内外を連通して、かつ筒形状
のハウジング内にフィルタを収納するフィルタユニット
を取り付けた請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載
のウェーハケースである。注射針の針もとのＪＩＳ規格
「Ｔ３１０１−１９７９」とは、テーパ６／１００ｍ
ｍ，内径４．３０±０．０２ｍｍ，穴奥行き６．４１ｍ
ｍの寸法である。フィルタユニットの元部は、このＪＩ
Ｓ規格に適合する寸法を有している。

【００１７】請求項７に記載の発明は、上記フィルタ
が、四フッ化エチレン樹脂製のメンブランフィルタであ
る請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のウェーハ
ケースである。メンブランフィルタとは、通常、厚さ
０．１〜０．２ｍｍのプラスチックの薄膜に、目の細か
い一定の大きさの孔を多数形成したものである。ここで
は、そのフィルタ素材として四フッ化エチレン樹脂を採
用している。

【００１８】

【作用】請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、ウ
ェーハカセットの表面抵抗を、静電気消散性を示す範囲
である１０⁸〜１０¹³Ωとする一方、容器本体の表面抵
抗をそれより大きい１０¹⁵〜１０¹⁸Ωとした。この結
果、例えばウェーハ輸送時の振動を原因として、互いに
接触しているウェーハケースとウェーハカセットとが擦
れたり、半導体ウェーハとウェーハカセットの挿填溝の
壁面とが擦れたりして、密閉されたウェーハケースの内
部において微細なごみ類が発生したとしても、このごみ
類は表面抵抗が大きい容器本体の内面に吸着される。こ
の結果、微細なごみは半導体ウェーハの表面には付着し
にくくなり、これによりこの表面が汚染されることを防
ぐことができる。以下、これを図１０の一実施例に係る
ウェーハケースを使用した場合の清浄効果を示すグラフ
を参照して説明する。

【００１９】図１０は、この発明品および従来品からな
るウェーハケースの振動試験において、ウェーハ表面上
に付着した０．１μｍ以上のパーティクル数のグラフを
示している。すなわち、各々直径２００ｍｍのシリコン
ウェーハが挿填されたウェーハカセットを収納した４種
類のウェーハケースに、それぞれ毎秒１２０ｒｐｍの振
動を５時間与える。その後、これらのウェーハ表面に付
着した０．１μｍ以上のパーティクル数をレーザーパー
ティクルカウンタを用いて測定した。

【００２０】このグラフから明らかなように、従来品Ａ
〜従来品Ｃでは、３０〜２２０個程度もの多数のパーテ
ィクルが検出された。これにも拘らず、本発明品にあっ
てはわずかに数個が検出されたのに過ぎなかった。この
結果から、ウェーハカセットの表面抵抗を小さくすれ
ば、振動で発生した微細なごみ類は、このカセットを通
過して本体容器の内面に付着し、ウェーハ表面には付着
しにくいことが実証された。なお、本発明品は蓋がＰＣ
製であり、ウェーハカセットと本体容器とがＰＰ製で、
かつウェーハカセットのＰＰ中に静電気消散添加物を添
加したものである。従来品Ａは、蓋がＰＣ製，ウェーハ
カセット・本体容器がＰＰ製である。そして従来品Ｂは
全体がＰＣ製であり、従来品Ｃは全体がＰＰ製である。
もちろん、従来品にはこの静電気消散添加物は添加され
ていない。

【００２１】特に、請求項２〜請求項７に記載の発明で
は、容器本体および／または蓋の外壁に、ケース内外を
連通するフィルタを設けたので、ウェーハケースの外部
にある微細なごみ類は、このフィルタによって濾過され
る。したがって、ウェーハケース外に浮遊している荷電
性が異なる微細なごみ類が、このウェーハケース内に入
り込むことを防ぐことができる。

【００２２】また、何らかの事情によりウェーハケース
の外部の気圧が変化し、パッキング材により密閉された
ウェーハケースの内外で圧力差が生じた場合には、フィ
ルタを通して、このケース内外において、圧力の大きい
方から小さい方へ空気が流れる。これにより、自動的に
ケース内外の圧力差が解除される。しかも、この際に大
気中の微細なごみやほこりは、フィルタにより濾過され
て除去される。このため、この圧力差解除時に、従来手
段のように大気中に浮遊するごみやほこりがウェーハの
表面に付着したり、例えば注射器の針先などによりウェ
ーハの損傷が起きることはない。しかも、ウェーハケー
スにフィルタを取り付けただけなので、比較的低コスト
でこれらの効果が得られる。

【００２３】また、請求項２に記載の発明では、フィル
タとして、０．０５μｍ以上のごみやほこりを９９．９
％以上濾過することができるものを採用しているため、
ケース内外の圧力差を解除する際に、大気中のかなり微
細なごみまでフィルタリングすることができる。

【００２４】さらに、請求項４に記載の発明では、フィ
ルタによる気体の流出入の速度をＶ／１５００（ｍｏｌ
／分）としているので、比較的短時間で、ケース内外の
圧力差を解除することができる。最大で約３０分間で解
除することができる。

【００２５】そして、請求項７に記載の発明によれば、
フィルタとして四フッ化エチレン樹脂製のメンブランフ
ィルタを採用したので、例えばセルロースアセテート，
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ナイロンなどの他
の合成樹脂のものに比べて気体の濾過速度が速い。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例に係るウ
ェーハケースについて説明する。図１はこの発明の一実
施例に係るウェーハケースの全体斜視図である。図２は
同ウェーハケースの正面図である。図３は同ウェーハケ
ースの平面図である。図４は一実施例に係るカセットケ
ースの斜視図である。図５は同フィルタユニットの拡大
斜視図である。図６は同フィルタユニットの使用状態の
拡大断面図である。図７は同閉蓋中における図１のＡ−
Ａ拡大断面図である。図８（ａ）は容器本体と蓋との接
合部の構造を示す部分拡大断面図である。図８（ｂ）は
ガスケットの圧縮変形を説明するための説明図である。
図９（ａ）は上空飛行中の比較的密閉性が良いウェーハ
ケースの説明図である。図９（ｂ）は空輸後の状態を示
す説明図である。図１１は一実施例に係るウェーハケー
スの内外の圧力の関係を示すグラフである。図１２は一
実施例に係る空輸を想定した場合のウェーハケース内の
圧力の変移を示すグラフである。

【００２７】図１〜図３に示すように、１０はこの発明
の一実施例に係るウェーハケースである。このウェーハ
ケース１０は、例えば８インチのシリコンウェーハ１１
が最大で２５枚挿填されるウェーハカセット１００と、
このウェーハカセット１００が収納される四角形で箱形
の容器本体１２と、この容器本体１２の上面にある開口
部を閉蓋する蓋１３と、これらの容器本体１２や蓋１３
の開口周縁部の外壁間に介在されたパッキング材の一例
である環状ゴム製のガスケット１４と、蓋１３の上壁の
一角部の内面に装着されて、ケース内外を連通するフィ
ルタユニット１５とを備えた内容量約１５０００ｃｃの
密閉式のケースである。蓋１３は、閉蓋時の上方側が凹
となった四角形の浅い皿状に成形されている。

【００２８】容器本体１２および蓋１３の素材として
は、透明もしくは半透明のポリプロピレン（ＰＰ）およ
びポリカーボネート（ＰＣ）が使用される。また、ウェ
ーハカセット１００の素材としては、ポリプロピレン
（ＰＰ）が使用されている。このウェーハカセット１０
０の素材中には、静電気を消散させるための静電気消散
性添加物が添加されている。これにより、ウェーハカセ
ット１００の表面抵抗は、静電気消散性を示す範囲であ
るところの１０⁸〜１０¹³Ωとなっている。また、容器
本体１２および蓋１３には、このような静電気消散性添
加物が添加されておらず、その表面抵抗は、一般的な値
である１０¹⁵〜１０¹⁸Ωとなっている。図４にウェーハ
カセット１００を示す。複数枚のウェーハ１１は、この
バケット型のウェーハカセット１００の両側板の内面に
対向配置されたウェーハ１１の挿填溝１０１間に、並ん
で、上方から挿填されることとなる。

【００２９】図２に示すガスケット１４は断面矩形の環
状のゴム製である。容器本体１２や蓋１３の鍔状の開口
周縁部間に介在されて、ウェーハケース１０の密閉性を
確保するパッキング材としての役目を果たす。具体的に
は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、このガスケット
１４は、容器本体１２の開口周縁部に周設された矩形断
面のシール溝３０に、若干その頭部を突出させて収納さ
れている。ガスケット１４の内，外周部（非圧縮部）に
は、その全周にわたって凹部３４が形成されている。し
たがって、ガスケット１４の非圧縮面とシール溝３０の
壁部との間には間隙３５が形成されることとなる。

【００３０】また、蓋１３は、ガスケット１４を介し
て、容器本体１２の開口部に、航空輸送時のケース内外
の圧力差が０．２気圧になったときもこれに耐え得る高
い密閉性でもって閉蓋されている。そして、蓋１３の上
壁の表面には、透明な上壁を通して覗き見えるウェーハ
１１の枚数が、その枚数分の厚さ位置に合わせて表示さ
れている。また、蓋１３の上壁の一角部には、図６に示
すように、容器内へ先細り状に突出するボス形状の孔部
１３ａが形成されている。この孔部１３ａにはケース内
外を連通する通気孔が形成されている。孔部１３ａに
は、フィルタユニット１５のハウジング１６の元部１６
ａが外嵌されている。

【００３１】一方、容器本体１２のシール溝３０の下面
と、蓋１３の周縁部に形成されたシール溝３２の上面と
には、ガスケット１４の上面および下面にそれぞれ当接
する一対のリブ３１，３３が周設されている。したがっ
て、閉蓋時には、ガスケット１４の上部および下部がリ
ブ３１，３３によって押し潰される。しかしながら、ガ
スケット１４の非圧縮面とシール溝３０の側壁との間に
形成された間隙３５が、潰されて膨出したガスケット１
４の逃げ部となる（図８（ｂ）参照）。この結果、圧縮
力を受けたガスケット１４は、シール溝３０の側壁に妨
げられることなく、スムーズに変形する。よって、蓋１
３の閉蓋操作が容易になるとともに、接合部におけるシ
ール機能の信頼性が向上する。このような閉蓋構造によ
り、蓋１３は容器本体１２の開口部に、ケース内外の圧
力差０．２気圧に耐え得る高い密閉性で閉蓋される。

【００３２】この閉蓋時において、蓋１３を手動（自動
でも可）で容器本体１２に圧着させる治具が、図１、図
７に示す容器本体１２の側板上部間に対向状態で配設さ
れた一対のフック・レバー部４０である。以下、これを
説明する。図１、図７に示すように、フック・レバー部
４０は、ともに板材であるフック部材４１とレバー部材
４２とにより構成されている。フック部材４１の上部に
は係合孔４１ａが穿設されていて、下部にレバー部材４
２の連結軸４２ａが軸支される切り欠きが形成されてい
る。このレバー部材４２の元部両側には、容器本体１２
の側板上部から突出するリブ間に軸支された一対の取り
付け軸４２ｂが突出している。なお、蓋１３の開口周縁
部には、各係合孔４１ａと対向する箇所に、閉蓋時に、
この係合孔４１ａと接合する係合突起１３ｄが突出して
いる。

【００３３】したがって、閉蓋時には、容器本体１２の
開口部上に蓋１３を載置し、その後、各係合孔４１ａを
それぞれの対応する係合突起１３ｄに係合させる。次
に、レバー部材４２を取り付け軸４２ｂを中心に垂直面
内で下方へ回動させる。この結果、フック部材４１は連
結軸４２ａを中心に垂直面内で回動させられながら押し
下げられる。これにより、蓋１３が堅固に閉蓋される。
なお、開蓋時には、この操作とは逆の手順での操作を行
う。

【００３４】次に、図５、図６を参照しながら蓋１３の
フィルタ構造を詳細に説明する。蓋１３の上壁の内面に
は、２個のフィルタユニット１５が装着されている。フ
ィルタユニット１５には、ケース内外を連通するフィル
タ１７が内蔵されている。フィルタユニット１５のうち
の一つは、ウェーハケース１０の１隅角部位置に、他の
フィルタユニット１５はそれとは反対側の側辺位置にそ
れぞれ取り付けられている。この側辺位置は蓋１３でも
凹所となっている（図１参照）。

【００３５】図６に示すように、この蓋１３の上壁に
は、収納されたウェーハ１１との対峙範囲を除く部分と
して、一方の隅角部付近と一方の側縁部の中間位置と
に、元部に肉盛り部１３ｂが形成されたボス形状の孔部
１３ａがそれぞれ一体成形されている。これらの孔部１
３ａは、注射針の針もとのＪＩＳ規格「Ｔ３１０１−１
９７９」に適合した形状としてある。これらの孔部１３
ａに、フィルタユニット１５のハウジング１６の元部１
６ａが外嵌されている。すなわち、この元部１６ａは、
上述したＪＩＳ規格「Ｔ３１０１−１９７９」の注射針
の針もとの寸法を有している。

【００３６】また、例えば、この蓋１３の１隅角部上壁
の外面には、この孔部１３ａを取り囲むように、合計４
個の円弧状をした袋密着防止突起１３ｃがそれぞれ円周
方向に９０°離間した配置で一体成形させてもよい。袋
密着防止突起１３ｃは、ウェーハケース１０を包むケー
ス梱包袋の一例であって、後述する内袋１８が孔部１３
ａ（孔部の開口の周縁面）に密着することを防止するた
めの突起である。したがって、それぞれの袋密着防止突
起１３ｃ間には隙間が形成されている。

【００３７】図５，図６に示すように、フィルタユニッ
ト１５は、軸線方向の長さが１．５ｃｍほどの小型のユ
ニットである。このフィルタユニット１５は、ハウジン
グ１６と、その内部に収納されたフィルタ１７とにより
構成されている。ハウジング１６は、ポリプロピレン製
の略コマ形状をした小型管体であり、上記筒状の元部１
６ａの先端側に、フィルタ１７の収納部を有する円盤状
の濾過部１６ｂと、若干小径な円筒状の先部１６ｃとが
順次連結されている。なお、この先部１６ｃをカットし
て、フィルタユニット１５の軸線方向の長さをより短く
してもよい。フィルタ１７としては、直径１３ｍｍ、平
均孔径０．５μｍ（気体の場合０．０５μｍ程度の粒子
を濾過可能）、有効濾過面積０．９ｃｍ²、耐圧強度
（２５℃時）５．３ｋｇｆ／ｃｍ²（５．３×１０⁴Ｐ
ａ）、耐熱温度６０℃の四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）製のメンブランフィルタを採用している。

【００３８】次に、この一実施例に係るウェーハケース
１０の使用方法を説明する。図１〜図４に示すように、
ウェーハケース１０は、そのケースパーツの洗浄後に組
み立てられる。さらに、蓋１３にはフィルタユニット１
５が組み付けられている。多数枚のシリコンウェーハ１
１は、ウェーハカセット１００の各対向配置された挿填
溝１０１間にそれぞれ挿填されて保持されている。そし
て、このウェーハカセット１００を本体容器１２内に収
納する。次いで、一対のフック・レバー部４０により、
ガスケット１４を挟んで蓋１３を閉蓋する。これによ
り、内部のウェーハ１１が良好に密閉される。それか
ら、ウェーハケース１０は、さらにナイロン（ポリアミ
ド繊維の商品名）またはポリエチレン製の内袋１８と、
アルミニウムフィルム製の外袋１９とにより二重にラッ
ピングされる。なお、これらの蓋１３の閉蓋作業や両袋
１８，１９による梱包作業は、常圧で行われる。

【００３９】例えば、トラックによる陸路運送時、その
振動が荷台に積まれたウェーハケース１０に伝達され
て、ウェーハケース１０とウェーハカセット１００との
間や、ウェーハ１１とカセット１００の挿填溝１０１と
の間で、擦れを原因とした微細なごみを発生することが
ある。この場合、ウェーハカセット１００の表面抵抗
が、静電気消散性を示す１０⁸〜１０¹³Ωとなっている
ので、この密閉状態のウェーハケース１０内で発生した
微細なごみ類は、表面抵抗が１０¹⁵〜１０¹⁸Ωと大き
な、容器本体１２や蓋１３の内面に吸い寄せられる。こ
の結果、この微細なごみ類がウェーハ１１の表面に付着
して汚染されることを防ぐことができる。また、この蓋
１３に、ケース内外を連通するフィルタユニット１５を
設けているので、ケース外の微細なごみ類、殊に荷電性
が異なるごみ類は、ケース外の空気がケース内へ流れ込
む際に、フィルタ１７によって濾過される。この結果、
このような場合の問題点であった、ごみ類がウェーハカ
セット１３内のウェーハ１１の表面に付着することを、
防ぐことができる。

【００４０】次に、ウェーハケース１０を航空機に搭載
して空輸する場合を説明する。この場合、離陸後のウェ
ーハケース１０は、高度数千〜１万ｍ付近（機内圧０．
７〜０．８ａｔｍ）を飛行することになる。このとき、
気圧が低い上空において、常圧で密閉されたケース内
と、気圧の低いケース外との間で０．２〜０．３気圧の
圧力差が生じる（着陸時のケース内外の圧力差も同
じ）。しかしながら、ウェーハケース１０が０．２気圧
の内外の差圧に耐え得る密閉性を有し、フィルタ１７は
この耐圧より低い差圧で気体の流入を許容する。このた
め、ウェーハケース１０の変形や、これに伴うケース破
損などを解消できる。この上空では、陸上よりも気圧が
低いため、内外袋１８，１９内の空気が膨れ（図９
（ａ）参照）、ケース１０内の空気も膨張して、その一
部がフィルタユニット１５を通して内袋１８へ流入す
る。これにより、ケース内の微細なごみは、フィルタ１
７によりフィルタリングされ、かつ自動的にケース内外
の圧力差が解除される。

【００４１】また、航空機が着陸のために下降して外圧
が上昇すると、フィルタユニット１５を通して、その膨
らんでいた内袋１８内の空気がケース内へ流入し、自動
的にケース内外の圧力差が解除される。これにより、そ
れまでケース内外に圧力差が生じることで起きていたウ
ェーハケース１０の変形を解消することができ、この変
形に伴うウェーハ１１の損傷を防止することができる。
なお、このとき、内袋１８内で浮遊しているごみやほこ
りが、ケース内へ侵入するおそれがある。しかしなが
ら、フィルタユニット１５の内部流路において、このご
み類はフィルタ１７により濾過されて除去される。した
がって、ケース外の荷電性が異なる微細なごみ類がこの
ケース内に入り込み、ウェーハ１１の表面に付着するこ
とを、防ぐことができる。また、フィルタ１７は、０．
０５μｍ以上のごみやほこりを９９．９％以上濾過する
ことができる性能を有している。これにより、ケース内
へ入り込むごみがウェーハ１１の表面に付着して、ウェ
ーハ１１を汚すおそれをほとんど解消することができ
る。さらに、密閉されている内外の袋１８，１９は、外
圧が上昇することで、それぞれの内部空気が圧縮されて
縮まる（図９（ｂ）参照）。

【００４２】目的地へ着陸し、ケース外が常圧になった
後も、フィルタ１７による気体の濾過速度をＶ／１５０
０ｍｏｌ／分としたので、フィルタユニット１５を介し
て、最大１０分程度でケース内外の圧力が等しくなる。
これにより、ケースの梱包と解く際には、従来手段のよ
うに、所定の押圧治具によりガスケット１４をケース内
へ押し込んだり、ガスケット１４に連通管を通したり、
または注射器などでケース内へ空気を注入することな
く、通常通り簡単に蓋１３を開蓋することができる。こ
のように、表面抵抗が異なる素材により、ウェーハカセ
ット１００，容器本体１２，蓋１３を作製し（射出成
形）し、かつ蓋１３にフィルタ１７を有するフィルタユ
ニット１５を組み付けただけなので、比較的低コストで
これらの効果が得られる。

【００４３】ここで、実際に、４種類のフィルタユニッ
ト（１個）を個別に取り付けたウェーハケース（実験例
１〜実験例４）と、フィルタを使用していないウェーハ
ケース（比較例１）にウェーハを大気圧で収納し、次い
で、これらのウェーハケースを２５ｃｍＨｇまで減圧し
た時、ケース内外の差圧を比較した実験について説明す
る。実験例１〜実験例４および比較例１において、ウェ
ーハケースとしては、内容量１５０００ｃｃのポリカー
ボネート製の蓋およびポリプロピレン製の容器本体から
なるウェーハケースを使用した。

【００４４】また、実験例１では、ゲルマンサイエンス
社製、＃４５５３（テフロンＰＴＦＥ製、テフロンは四
フッ化エチレン樹脂の商品名），有効濾過面積０．８ｃ
ｍ²，０．０５μｍ以上のごみ類を９９．９％以上濾過
することができるフィルタユニットを採用した。実験例
２では、アドバンテック社製、＃１３ＣＰ０４５ＡＮ
（セルロースアセテート製），有効濾過面積０．８ｃｍ
²，０．０５μｍ以上のごみ類を９９．９％以上濾過す
ることができるフィルタユニットを採用した。実験例３
では、ゲルマンサイエンス社製の＃４４５７（ポリフッ
化ビニリデン製），有効濾過面積０．８ｃｍ²，０．０
５μｍ以上のごみ類を９９．９％以上濾過することがで
きるフィルタユニットを採用した。実験例４では、ゲル
マンサイエンス社製の＃４４２６（ナイロン製），有効
濾過面積０．８ｃｍ²，０．０５μｍ以上のごみ類を９
９．９％以上濾過することができるフィルタユニットを
採用した。その結果を、図１１の減圧下でのウェーハケ
ース用フィルタの材質とケース内圧力との関係のグラフ
に示す。図１１のグラフから明らかなように、フィルタ
の素材的には、実験例１のテフロンＰＴＦＥが、実験例
２〜実験例４の他の素材より気体の濾過速度が速かっ
た。

【００４５】また、図１２は空輸を想定したときのケー
ス内外の圧力の時間的変化を示している。この図に示す
ように、上記図１〜図４に示す実施例に係るフィルタ２
個付きのケース（図中△）は、環境圧力の変化（×）に
わずかな時間遅れで追従することができる。なお、この
ウェーハケースについてフィルタを付けていない場合
（○）は環境の圧力変化に追従することができない。

【００４６】

【発明の効果】この発明では、ウェーハカセットの表面
抵抗を静電気消散性を有する１０⁸〜１０¹³Ωとする一
方、容器本体の表面抵抗を１０¹⁵〜１０¹⁸Ωとしたの
で、密閉されたウェーハケース内で発生した微細なごみ
は、ウェーハカセットに付着することなく、容器本体の
内面に吸い寄せられる。この結果、この微細なごみが、
ウェーハの表面に付着してこれを汚染するおそれを低減
することができる。

【００４７】特に、請求項２〜請求項７に記載の発明で
は、ウェーハケース外の微細なごみ類をフィルタにより
濾過するので、このケース外部の荷電性が異なる微細な
ごみ類がケース内部に入り込み、ウェーハの表面に付着
することを防ぐことができる。また、ウェーハケースの
内外に圧力差が生じた場合、フィルタを介して、ケース
内外において圧力が大きい方から小さい方へと気体が流
れるので、自動的にこの圧力差を解除することができ
る。しかも、大気中の微細なごみなどをフィルタで濾過
するため、圧力差の解除に際して、従来の欠点であった
大気中のごみがケース内に流入し、ウェーハの表面に付
着してこの表面を汚すことを防ぐことができる。また、
従来手段のように、パッキング材に刺された注射針など
で、ウェーハを損傷するおそれがない。しかも、ウェー
ハケースにフィルタを取り付けただけなので、比較的低
コストでこれらの効果を有するウェーハケースを製造す
ることができる。

【００４８】さらに、請求項２に記載の発明では、フィ
ルタは、０．０５μｍ以上のごみやほこりが９９．９％
以上濾過することができるので、ケース内外の圧力差を
解消する際、大気中のかなり微細なごみまで濾過するこ
とができる。

【００４９】また、請求項４，５に記載の発明では、航
空機輸送の実体に合わせて比較的短時間でケース内外の
圧力差を解除することができる。

【００５０】そして、請求項７に記載の発明では、フィ
ルタとして四フッ化エチレン樹脂製のメンブランフィル
タを採用したので、例えばナイロン，セルロースアセテ
ートなどの他の合成樹脂のものに比べて気体の濾過速度
が速い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るウェーハケースの全
体斜視図である。

【図２】この発明の一実施例に係るウェーハケースの正
面図である。

【図３】この発明の一実施例に係るウェーハケースの平
面図である。

【図４】この発明の一実施例に係るウェーハカセットの
斜視図である。

【図５】この発明の一実施例に係るフィルタユニットの
拡大斜視図である。

【図６】この発明の一実施例に係るフィルタユニットの
使用状態の拡大断面図である。

【図７】この発明の一実施例に係る閉蓋中における図１
のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図８】（ａ）は容器本体と蓋との接合部の構造を示す
部分拡大断面図である。（ｂ）はガスケットの圧縮変形
を説明するための説明図である。

【図９】（ａ）は上空飛行中の比較的密閉性が良いウェ
ーハケースの説明図である。（ｂ）は空輸後の状態を示
す説明図である。

【図１０】ウェーハケースの振動試験後におけるウェー
ハ表面上に付着した０．１μｍ以上のパーティクル数の
グラフである。

【図１１】減圧下でのウェーハケース用フィルタの素材
とケース内圧力との関係を示すグラフである。

【図１２】この発明の実施例に係るウェーハケースの空
輸を想定した環境圧力の変化への追従性を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０ウェーハケース、１１ウェーハ、１２容器本体、１３蓋、１５フィルタユニット、１６ハウジング、１７フィルタ、１００ウェーハカセット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウェーハが直接挿填されるウェー
ハカセットを、容器本体内に蓋を用いて密閉するウェー
ハケースにおいて、上記ウェーハカセットの表面抵抗を１０⁸〜１０¹³Ωと
する一方、上記容器本体の表面抵抗を１０¹⁵〜１０¹⁸Ω
としたウェーハケース。
【請求項２】ウェーハカセットが収納される容器本体
と、この容器本体を密封する蓋と、容器本体および蓋の少なくともいずれか一方の外壁に取
り付けられたフィルタとを備え、このウェーハケースの外圧がその内圧より０．０５〜
０．２気圧だけ低い場合にも上記蓋と容器本体との間の
密封性が保持されるウェーハケースにあって、このフィルタを介してのみウェーハケース内外の気体の
流通を可能とするとともに、このフィルタは、０．０５μｍ以上の大きさの微細なご
み類を９９．９％以上濾過することができる請求項１に
記載のウェーハケース。
【請求項３】上記ウェーハケースが０．０５〜０．２
気圧の差圧での密封性を保持するとき、この差圧より小
さい差圧がウェーハケース内外に生じたとき気体が上記
フィルタを通って流出入する請求項２に記載のウェーハ
ケース。
【請求項４】ウェーハケースの容積をＶリットルとし
たとき、上記フィルタは、Ｖ／１５００（ｍｏｌ／分）
以上の値で気体の流出入を許容する請求項２または請求
項３に記載のウェーハケース。
【請求項５】上記ウェーハケースの外圧が低下すると
き、この外圧の低下に対応してウェーハケースの内圧も
低下し、１０分程度の遅れで内外圧が一致する請求項２
〜請求項４のいずれか１項に記載のウェーハケース。
【請求項６】上記容器本体および／または上記蓋の外
壁に、ウェーハケースの内方へ突出して、しかも注射針
の針もとのＪＩＳ規格「Ｔ３１０１−１９７９」に適合
したボス形状の孔部を設け、この孔部に、ウェーハケー
ス内外を連通して、かつ筒形状のハウジング内にフィル
タを収納するフィルタユニットを取り付けた請求項２〜
請求項５のいずれか１項に記載のウェーハケース。
【請求項７】上記フィルタが、四フッ化エチレン樹脂
製のメンブランフィルタである請求項２〜請求項６のい
ずれか１項に記載のウェーハケース。