JP2003068839A - 基板収納容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型構造が簡単であり、基板収納容器の機能
領域を容器本体又は蓋体と異なる樹脂から寸法精度良く
形成でき、接合部に凹凸が少なく、使用時に汚染物が基
板支持部である棚片表面のインサート部分に溜まること
がなく、且つ安価な基板収納容器及びその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 機能領域を第一の樹脂からなる別部材４
０として形成し、該別部材を第二の樹脂からなる前記容
器本体又は前記蓋体と一体化してなる基板収納容器であ
って、前記別部材は、前記容器本体又は前記蓋体の内側
面近傍で一体化される板状の接続部３１を有し、前記接
続部の肉厚が、前記内側面を形成する壁部３３の肉厚よ
りも薄いものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハや
マスクガラス等の基板を収納し輸送や、工程間の搬送、
保管に使用される基板収納容器及びその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハ、マスクガラス等の基板
を収納して輸送に使われる基板収納容器あるいはカセッ
トなどは、従来、単一の材料で形成されている。しかし
ながら、単一の材料での形成では全ての要求を満たすこ
とはできず、例えば、基板収納容器の容器本体内に設け
られる基板支持部と容器本体のその他の部分とでは、異
なる材料特性が要求されている。この場合、基板支持部
では、基板への汚染を最小限にするような耐摩耗性や耐
薬品性あるいは耐熱性の良好な材料が望まれ、一方、前
記容器本体のその他の部分では、剛性、軽量化等の性能
向上あるいはコスト減のための材料が望まれている。

【０００３】即ち、基板収納容器において、特定の機能
を持たせたい領域（以下、機能領域という）を、他の部
分とは異なる材料で形成することにより、性能向上を計
るものである。こうした従来の基板収納容器の性能を材
料面から改善するため、機能領域である基板支持部と容
器本体のその他の部分とを異なる材料を用いた部材から
形成する方法が、特開２０００−１２６７３号公報で提
案されている。

【０００４】基板収納容器の容器本体又は蓋体を２種の
異なる材料から形成する方法としては、異なる材料を連
続して同一の金型内に射出成形する２色成形法と、別部
材で形成された部分を、他の部材の成形時に金型に挿入
し、異なる材料を充填させて一体化するインサート成形
法とがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の２色成形法では、１つの金型で２つの射出成形を行
うので、例えば、金型のコアをスライドさせる機構が必
要であったり、スライド前後でコアと嵌合する２つのキ
ャビティを必要とするなど、金型構造が複雑であり、高
価であるという問題点があった。

【０００６】また、射出成形機は、異なる材料を充填可
能とする２つのシリンダーと金型のスライド機構を有す
ることが必要であり、あるいは２つの金型が搭載可能な
２色成形専用の成形機が必要であるなど、高価な設備が
必要であるという問題点があった。

【０００７】また、２色成形法では、第一の材料を金型
内に充填して十分固化させてから、第二の材料を充填す
ることになるので、通常の単一の材料での成形に比べて
成形サイクルが長くなり、設備投資が高価になるのと合
わせて、製品のコストが高くなるという問題点があっ
た。

【０００８】また、前記従来のインサート成形法では、
別部材を第二の材料の成形金型にインサートして一体化
する場合、図１０（ａ）に示す別部材となる支持溝部分
６０は、一端側に支持溝となる凹凸面を有し、他端側は
平面状でなる非対称形となっているので、図１０（ｂ）
に示すように、成形後の収縮によって湾曲状に変形し易
く、二次成形をするときに金型内に精度良く挿入できな
かったり、第二の材料と一体成形するときに支持溝部分
６０をインサートする部分としない部分とでは冷却速度
が異なり、収縮量も異なるので、残留歪みや残留応力が
緩和されずにソリ等の変形が起こり易いという問題点が
あった。

【０００９】また近年は、基板の大口径化が著しく、例
えば、直径３００ｍｍの半導体ウェーハを２５枚収納す
るような大型の容器をインサート成形する場合では、寸
法バラツキや変形等の悪影響も大きく、精度の良い成形
が難しいという問題点があった。前記問題点を解決する
方法として、図１１（ａ）に示す支持部材の棚部を個別
の棚片７０として形成し、これら棚片７０を容器本体７
１内に組み合わせて棚部としたり、棚片７０を金型に挿
入して一体化する方法が考えられる。

【００１０】しかしながら、前記方法では、異なる樹脂
の接合部が支持部の各棚片毎に表れ、成形するときの樹
脂流れを阻害し、射出圧力が十分伝わらずにウェルドラ
インがはっきり表面に出たり、ショートショットとなっ
たりして、支持部の表面に微小の窪み７２が生じ易く、
洗浄時や長期間使用中にパーティクルが前記窪みに溜り
基板に悪影響を及ぼす恐れがあり、また片側２５枚の棚
片を組み立てたり、該棚片を金型に挿入するのに大変労
力を要するので、生産性を著しく低下させるという問題
点があった。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、金型構造が簡単であり、基板収納
容器の機能領域を容器本体又は蓋体と異なる樹脂から寸
法精度良く形成でき、接合部に凹凸が少なく、使用時に
汚染物が基板支持部である棚片表面のインサート部分に
溜まることがなく、且つ安価な基板収納容器及びその製
造方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
端に開口部と内側面に基板を支持する支持部とを有する
容器本体と、前記開口部を閉鎖する蓋体とを備え、前記
容器本体又は前記蓋体に設けられる少なくとも一つの機
能領域を第一の樹脂からなる別部材として形成し、該別
部材を第二の樹脂からなる前記容器本体又は前記蓋体と
一体化してなる基板収納容器であって、前記別部材は、
前記容器本体又は前記蓋体の内側面近傍で一体化される
板状の接続部を有し、前記接続部の肉厚が、前記内側面
を形成する壁部の肉厚よりも薄いものである。

【００１３】また、前記別部材は、一定間隔で形成され
る水平棚部と、該水平棚部それぞれの一端部近傍を連結
する前記板状の接続部とを有し、前記水平棚部の他端部
側で前記基板を支持する支持部材であり、該支持部材を
容器本体形成用の金型にインサートして一体化させると
共に、前記接続部の前記他端部側の表面が前記容器本体
の内側面として露呈するものであり、前記接続部の肉厚
は、該接続部と一体化する前記容器本体の壁部の肉厚の
１０〜７５％の厚さであるものが好ましい。

【００１４】また、本発明は、少なくとも一端に開口部
と内側面に基板を支持する支持部とを有する容器本体
と、前記開口部を閉鎖する蓋体とを備え、前記容器本体
又は前記蓋体に設けられる少なくとも一つの機能領域を
第一の樹脂からなる別部材として形成し、該別部材を第
二の樹脂からなる前記容器本体又は前記蓋体と一体化し
てなる基板収納容器の製造方法であって、第一の樹脂か
ら別部材として形成されると共に、肉厚が前記容器本体
又は蓋体の内側面を形成する壁部の肉厚よりも薄く前記
内側面の近傍で一体化される板状の接続部を有する少な
くとも一つの機能領域を、容器本体成形金型にインサー
トし、前記容器本体又は蓋体を第一の樹脂と異なる第二
の樹脂から形成し、前記機能領域と一体化するものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明による基板
収納容器の実施形態を示す分解斜視図である。図２は、
図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す基板
収納容器の開口部正面図である。図４は、図３に示すＢ
−Ｂ線断面図である。

【００１６】図１から図４に示すように、本発明の実施
形態の基板収納容器１０は、一端に開口部を有し、内部
に基板１１を収納する容器本体１２と、容器本体１２の
開口部を閉鎖する蓋体１３とからなる。容器本体１２の
内側面である相対する側壁には、基板１１を水平方向に
支持する支持部１４が垂直方向に一定間隔に形成されて
いて、基板１１を水平状態で支持する。

【００１７】容器本体１２の開口部と向き合う背面側の
端壁には、図２に示すように、基板１１を保持する１又
は複数個のリアリテーナ１５が必要に応じて設けられて
いる。リアリテーナ１５は、棒状や板状に形成され、基
板１１との接続部が断面Ｖ字状や断面Ｕ字状の溝を有し
て、容器本体１２と一体に形成されたり、別部材として
弾性材料から形成されて取り付けられる。リアリテーナ
１５は、容器本体１２に基板１１を収納するときのスト
ッパーとしての役割を果たしたり、容器本体１２の開口
部を上向きにしたときに、基板１１を垂直方向で直立さ
せて支持するのにも役立つ。

【００１８】また、容器本体１２の底面には、基板収納
容器１０に基板１１をローディングしたり、アンローデ
ィングしたりするロードポートに搭載するときに位置決
めを行うためのＶ字溝状又はＵ字溝状の位置決め部材１
６が、容器本体１２と一体に又はボトムプレート１７を
介して、少なくともＹ字形となる３箇所に設けられてい
る。

【００１９】更に、容器本体１２の側面や天面の外壁に
は、基板収納容器１０を自動搬送するためのロボティッ
クフランジ１８やレールあるいは手動把持用のマニュア
ルハンドル１９が、必要に応じて取り付けられる。

【００２０】一方、蓋体１３は、容器本体１２と蓋体１
３とを係止可能な係止手段、例えば、係止クランプ２０
を少なくとも２箇所に有していて、容器本体１２の開口
部周縁に設けられる蓋体係止部２１と係合するように取
り付けられる。また、容器本体１２の開口部と向き合う
蓋体１３の内側面には、基板１１を保持するフロントリ
テーナ２２が設けられている。

【００２１】フロントリテーナ２２は、矩形をした枠体
部２２ａと基板１１との接触のために容器本体１２内方
に突出るように設けられる接触部２２ｂとからなり、少
なくとも接触部２２ｂが弾性材料から形成され、接触部
２２ｂの断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状の溝２２ｃを備え、
枠体部２２ａが蓋体１３内面に設けられる係合手段によ
り固定されて保持される。

【００２２】更に、容器本体１２の開口部の周壁と相対
する蓋体１３の側壁には、全周に渡ってエンドレスに形
成されたシール部材２３が取り付けられており、容器本
体１２の開口部をシール可能に閉鎖する。

【００２３】基板収納容器１０は、少なくとも一つの機
能領域、例えば、図６に示す基板１１を支持する支持部
材４０を容器本体１２とは別部材として形成し、支持部
材４０とは別の材料から成る容器本体１２の成形時に、
これを容器本体１２と一体化するものである。

【００２４】尚、前記機能領域は、基板１１を水平に支
える支持部１４、蓋体１３に取り付けられ基板１１を保
持するフロントリテーナ２２及び容器本体１２の背面側
に設けられるリアリテーナ１５等の支持部材、容器本体
１２の底面に設けられる位置決め部材１６や、容器本体
１２の外壁に取り付けられる各種の搬送手段等である。

【００２５】容器本体１２は、内部に収納する基板１１
を目視可能に透明材料から形成することが好ましい。一
方、前記支持部材は、基板１１との接触の際に摩耗紛を
発生しないような耐摩耗性が良好で、静電気による埃の
付着が少ない静電気消散性があり、なおかつ容器本体１
２と相溶性の良好な材料で形成することが好ましい。

【００２６】容器本体１２を成形する材料としては、ポ
リカーボネート、環状オレフィン樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート等の熱可塑性樹脂があり、容器本体１２と
は別部材として形成する前記支持部材の材料としては、
容器本体１２の材料とは異なるポリブチレンテレフタレ
ート樹脂、フッ素樹脂等が添加され耐摩耗性が向上した
ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂、あるいはこれらの樹脂にカーボンフィラーやカーボ
ンブラックなどの導電材料や帯電防止材料が添加された
り、前記熱可塑性樹脂をアロイ化して帯電防止性能が付
与された樹脂がある。

【００２７】以下、蓋体１３により閉鎖される容器本体
側を、容器本体１２と、それと別部材の支持部材４０と
で構成されるとして説明する。

【００２８】次に、前記機能領域の一例である支持部材
４０と容器本体１２との一体化について説明する。図５
は図１に示す支持部１４の正面図であり、図６は別部材
として形成される支持部材４０の側面図であり、図７は
図５に示すＣ−Ｃ線断面図であり、図８は支持部材４０
の平面形状を表す図５に示すＤ−Ｄ線断面図である。

【００２９】図５から図８に示すように、支持部材４０
は、基板１１を水平に支持する平面部を有する複数の水
平棚部３０と、水平棚部３０同士をその一端部近傍で連
結する板状の接続部３１とからなる。

【００３０】支持部材４０は、図８に示すように、基板
１１の形状に沿った湾曲した水平支持部である水平棚部
３０を有し、容器本体１２の開口部側には、基板１１の
飛び出しを防止するストッパー３２が、載置する基板１
１の外周よりも外側に、基板１１の厚さと同程度の高
さ、約０．７ｍｍ、で基板１１の形状に沿って設けられ
ている。

【００３１】支持部材４０と一体化される容器本体１２
の壁部３３の肉厚は、３．５ｍｍ〜５ｍｍに設定され
る。これに対して接続部３１の肉厚は、壁部３３の肉厚
より薄く、壁部３３の平均肉厚を４ｍｍとするとこの値
の１０〜７５％の範囲になる０．４ｍｍ〜３ｍｍに設定
され、好ましくは、壁部３３の肉厚の２０〜５０％の範
囲となる０．８ｍｍ〜２．０ｍｍに設定される。より好
ましくは、壁部３３の肉厚の２５〜３７．５％の範囲と
なる１．０ｍｍ〜１．５ｍｍに設定される。接続部３１
の肉厚が壁部３３の肉厚の７５％を超えると、支持部材
４０を成形するときに図１０（ｂ）に示すように変形し
易くなり、前記肉厚が壁部３３の肉厚の１０％未満で
は、剛性がなくなり、金型にインサートするときに精度
良く位置規制ができず、自動化が難しくなるので好まし
くない。また、板状接続部には、上記した肉厚の範囲を
超えない範囲で、容器本体との接続面側に補強用のリブ
や部分的な肉厚部を設けることができる。

【００３２】次に、本発明による基板収納容器の製造方
法の実施形態について説明する。図６と図８に示すよう
な形状をした別部材として形成された支持部材４０は、
図９に示すように、幅方向と高さ方向の位置決めをする
位置決め突起４１が、適当な間隔で設けられていて、容
器本体形成用の金型に挿入される。容器本体１２を形成
する金型（以下、金型という）の支持部材４０のインサ
ート部には、位置決め突起４１と嵌り合う嵌合用の溝が
形成されていて、前記嵌合用の溝と位置決め突起４１と
が嵌合し、支持部材４０が金型内の所定の位置に精度良
く挿入される。

【００３３】接続部３１に対して基板１１を支持する側
と反対側の水平棚部３０の一端部近傍部分は、固定金型
５０と移動金型５１の間で挟持できるような形状である
突起３０ａに形成しておくことが好ましく、突起３０ａ
によって支持部材４０は容器本体成形金型が型締めされ
る時に、前記相対する２つの金型の間に挟まれて、容器
本体形成用のキャビティ５２内でしっかりと保持される
ので、樹脂圧等で動いたりすることが防止される。

【００３４】尚、位置決め突起４１は、任意の位置に設
けることができる。例えば、支持部材４０の上端近傍及
び下端近傍で、側面に略平行な２箇所に設けてもよい
し、支持部材４０の対角線近傍上で、上端近傍及び下端
近傍の２箇所に設けてもよい。また、位置決め突起４１
を設けずに、インサート部材の傾斜面等を利用して位置
決めすることも可能である。

【００３５】以上のように、容器本体１２とは別の材料
からなる支持部材４０が、金型内にインサートされて型
締めが完了した後に、金型のキャビティ（空間部）であ
る容器本体形成用キャビティ５２に、容器本体１２を形
成する溶融した樹脂を充填して、容器本体１２を形成す
ると共に、金型にインサートしておいた支持部材４０を
容器本体１２と一体化させる。尚、支持部材４０と容器
本体１２との境界面は、後から充填される溶融樹脂の熱
によって支持部材４０が溶かされて、熱融着により一体
化する。

【００３６】一体成形においては、成形後に、接続部３
１の基板１１を支持する側の表面を容器本体１２の内側
面として露呈させるようにする。

【００３７】尚、支持部材４０と容器本体１２との一体
化ばかりでなく、他の機能部材、例えば、フロントリテ
ーナ２２、リアリテーナ１５、位置決め部材１６を容器
本体１２とは異なる材料の別部材として形成し、これと
容器本体１２あるいは蓋体１３と一体化するのに用いる
ことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、基板収納容器の支持部
を容器本体とは別の材料から成る部材として構成し、容
器本体と一体化する薄肉の板状の接続部を設けたので、
容器本体との一体成形時に、容易にしかも精度良く安定
的に金型内に保持でき、変形の少ない前記板状の接続部
により形状が維持されるので、成形後の支持部の変形も
少なく、精度良く一体化できる。また、性能面を重視し
て各部分の材料を選択することが可能となり、高性能の
基板収納容器を提供できる。更に、容器本体又は蓋体と
は異なる材料で別部材として形成される機能領域の基板
収納容器のその他の部分との接合部は、一枚の板状片な
ので、一体成形時に接触する樹脂によって連続的に溶融
するので、成形後にウェルド等の窪みが発生し難く、使
用時や洗浄時に前記接合部の窪みにパーティクルが溜ま
って基板の汚染源となることが無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基板収納容器の実施形態を示す分
解斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１に示す基板収納容器の開口部正面図であ
る。

【図４】図３に示すＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図１に示す支持部の正面図である。

【図６】図１の支持部を構成する容器本体と一体化され
る支持部材の側面図である。

【図７】図５に示すＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】図５に示すＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】図６に示す支持部材を容器本体と一体化する容
器本体形成用金型の型締め状態を示す断面図である。

【図１０】従来の支持部材を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は容器本体との一体成形で生じる変形を示す断面
図である。

【図１１】従来の別の支持部材を示し、（ａ）は容器本
体と一体化したところを示す断面図、（ｂ）は（ａ）の
一部拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 基板収納容器 １１ 基板 １２ 容器本体 １３ 蓋体 １４ 支持部 １５ リアリテーナ １６ 位置決め部材 １７ ボトムプレート １８ ロボティックフランジ １９ マニュアルハンドル ２０ 係止クランプ ２１ 蓋体係止部 ２２ フロントリテーナ ２２ａ 枠体部 ２２ｂ 接触部 ２２ｃ 溝 ２３ シール部材 ３０ 水平棚部 ３１ 接続部 ３２ ストッパー ３３ 壁部 ４０ 支持部材 ４１ 位置決め部材 ５０ 固定金型 ５１ 移動金型 ５２ 容器本体形成用キャビティ ６０ 支持溝部分 ６１ 容器本体 ７０ 棚片 ７１ 容器本体 ７２ 窪み

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E096 AA04 BA16 BB03 CA08 CB03 DA23 DB08 DC02 EA02X EA02Y FA20 FA30 GA13 5F031 CA02 CA05 DA08 EA02 EA03 EA06 EA09 EA11 EA12 EA14 EA19 EA20 PA21 PA26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端に開口部と内側面に基板
   を支持する支持部とを有する容器本体と、前記開口部を
   閉鎖する蓋体とを備え、前記容器本体又は前記蓋体に設
   けられる少なくとも一つの機能領域を第一の樹脂からな
   る別部材として形成し、該別部材を第二の樹脂からなる
   前記容器本体又は前記蓋体と一体化してなる基板収納容
   器であって、 前記別部材は、前記容器本体又は前記蓋体の内側面近傍
   で一体化される板状の接続部を有し、前記接続部の肉厚
   が、前記内側面を形成する壁部の肉厚よりも薄いことを
   特徴とする基板収納容器。
2. 【請求項２】 前記別部材は、一定間隔で形成される水
   平棚部と、該水平棚部それぞれの一端部近傍を連結する
   板状の接続部とを有し、前記水平棚部の他端部側で前記
   基板を支持する支持部材であり、該支持部材を容器本体
   形成用の金型にインサートして一体化させると共に、前
   記接続部の前記他端部側の表面が前記容器本体の内側面
   として露呈することを特徴とする請求項１記載の基板収
   納容器。
3. 【請求項３】 前記接続部の肉厚は、該接続部と一体化
   する前記容器本体の壁部の肉厚の１０〜７５％の厚さで
   あることを特徴とする請求項２記載の基板収納容器。
4. 【請求項４】 少なくとも一端に開口部と内側面に基板
   を支持する支持部とを有する容器本体と、前記開口部を
   閉鎖する蓋体とを備え、前記容器本体又は前記蓋体に設
   けられる少なくとも一つの機能領域を第一の樹脂からな
   る別部材として形成し、該別部材を第二の樹脂からなる
   前記容器本体又は前記蓋体と一体化してなる基板収納容
   器の製造方法であって、 第一の樹脂から別部材として形成されると共に、肉厚が
   前記容器本体又は蓋体の内側面を形成する壁部の肉厚よ
   りも薄く前記内側面の近傍で一体化される板状の接続部
   を有する少なくとも一つの機能領域を、容器本体成形金
   型にインサートし、前記容器本体又は蓋体を第一の樹脂
   と異なる第二の樹脂から形成し、前記機能領域と一体化
   することを特徴とする基板収納容器の製造方法。