JP2009188287A - 基板収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】例え高速で搬送されても、基板と容器本体が擦れて塵を発生させることがなく、構成部品の損傷を防ぐことのできる基板収納容器を提供する。
【解決手段】半導体ウェーハからなる基板を必要枚数整列収納する容器本体１と、この容器本体１の開口した正面部を開閉する着脱自在の蓋体１０と、容器本体１の天井部に別体の構成部品として螺着される搬送用のフランジ２０とを備え、容器本体１の天井部にフランジ２０を複数の防振ゴム３０を介して螺着する。容器本体１の天井とフランジ２０の間に防振ゴム３０が介在するので、基板収納容器が高速で搬送され、従来の加速度よりも大きな加速度が作用したとしても、振動や衝撃を有効に吸収・減衰することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハやマスクガラスに代表される各種の基板を収納して工程間の搬送、保管、輸送に使用される基板収納容器に関するものである。

従来の基板収納容器は、図示しないが、半導体ウェーハからなる複数枚の基板を収納する容器本体と、この容器本体の開口部を開閉する着脱自在の蓋体とを備えて構成され、加工処理用の基板を収納して工場の工程間で搬送されたり、保管や輸送に使用されている（特許文献１参照）。
容器本体は、例えば樹脂を含む所定の成形材料を使用してフロントオープンボックスに成形され、天井の中央部に搬送用のフランジが装着されており、このフランジが工場の天井等に設置された搬送装置に把持されることにより、工程内の加工装置等に搬送される。
特開２０００‐３０６９８８号公報

従来における基板収納容器は、以上のように搬送用のフランジが搬送装置に把持されるが、半導体の製造作業の迅速化の観点から従来よりも高速で搬送され、従来の加速度（約１Ｇ）よりも大きな加速度（３〜４Ｇ）が作用すると、基板と容器本体とが擦れてパーティクルを発生させたり、フランジが損傷するという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、例え高速で搬送されても、基板と容器本体とが擦れて塵を発生させることがなく、構成部品の損傷を防ぐことのできる基板収納容器を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、基板を収納する容器本体に別体の構成部品を取り付けたものであって、容器本体に構成部品を防振部材を介して取り付けたことを特徴としている。

なお、容器本体の天井に、構成部品として搬送用のフランジを取り付けることができる。
また、容器本体の底部に、構成部品としてボトムプレートを取り付けることができる。
また、容器本体に設けられる螺子穴と、この螺子穴に構成部品を貫通して螺子嵌めされる雄螺子具とを備え、この雄螺子具に弾性の防振部材を嵌め合わせることができる。

また、容器本体と構成部品とにそれぞれ設けられる複数の螺子穴と、これら容器本体と構成部品の螺子穴にそれぞれ螺子嵌めされる複数の雄螺子具とを備え、この複数の雄螺子具を弾性の防振部材により連結することが可能である。
また、防振部材の端面に突起を形成することが可能である。
また、防振部材の周面にスリットを形成することが可能である。

また、雄螺子具に複数の防振部材と略筒形のカラーとをそれぞれ嵌め合わせ、複数の防振部材の間にカラーを介在させると良い。
さらに、構成部品と雄螺子具との間に、補助防振部材を嵌め入れると良い。
さらにまた、容器本体を搬送するときに搬送装置に生じる振動数をｆ、容器本体を防振支持したときの固有振動数をｆｎとした場合に、振動数比ｆ／ｆｎを２〜４の範囲とすると良い。

ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくとも各種大きさや形状のシリコン、ガラス、化合物半導体等からなる半導体ウェーハ（直径８インチ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等）、マスクガラス、液晶基板、太陽電池用シリコンウェーハ等が含まれる。容器本体は、トップオープンボックスタイプ、フロントオープンボックスタイプ、ボトムオープンボックスタイプ、透明、半透明、不透明を特に問うものではない。この容器本体の開口部には、蓋体が嵌め合わされる。また、防振部材は、単数複数を特に問うものではない。この防振部材は、筒形やリング形、柱形等に形成され、弾性を有する補助防振部材と一体的な構成でも良い。

本発明によれば、容器本体に構成部品を防振部材を介して取り付ければ、例え基板収納容器が高速で搬送されても、搬送時の振動や衝撃が搬送用の構成部品を介して基板収納容器の内部に伝わりにくくなるので、基板が容器本体のティースやリテーナ等と擦れて塵を発生させることが少なく、構成部品の損傷を防ぐことができるという効果がある。
また、防振部材の端面に突起を形成したり、防振部材の周面にスリットを形成したりすれば、これらがない場合に比べ、防振効果を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明に係る基板収納容器の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における基板収納容器は、図１や図２に示すように、直径３００ｍｍの薄い半導体ウェーハからなる基板を整列収納する容器本体１と、この容器本体１の開口した正面部をシール状態に閉鎖する着脱自在の蓋体１０と、容器本体１の天井に別体の構成部品として螺着される搬送用のフランジ２０とを備え、容器本体１の天井に搬送用のフランジ２０を複数の防振ゴム３０を介して螺着するようにしている。

容器本体１と蓋体１０とは、例えば視認性や透明性に優れるポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、アクリル樹脂からなる熱可塑性樹脂等の成形材料により射出成形されることが好ましい。また、搬送用のフランジ２０は、上記成形材料の他、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン等の合成樹脂、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系等の成形材料により成形されることが好ましい。

これらの成形材料には、導電性や剛性、遮光性を付与するため、カーボンパウダー、カーボン繊維、カーボンナノチューブ、導電性高分子、アニオンやカチオン等の各種帯電防止剤、金属繊維、ガラス繊維、紫外線吸収剤等の添加剤が適宜添加される。

容器本体１は、図１に示すように、１〜２枚の基板を上下に並べて整列収納する背の低いフロントオープンボックスタイプに形成され、内部両側には、前後方向に伸びる細長い複数のティースがそれぞれ配設されており、相対向する左右一対のティースが収納された基板を水平に支持するよう機能する。

容器本体１の底部周縁からはフランジ２が外方向に張り出され、このフランジ２の後部中央と左右両側部の前方とには、基板の加工装置に対する位置決め機能を発揮する位置決め具３がそれぞれ一体形成されており、フランジ２の後部両側には、容器本体１の前方への傾斜を規制する複数のカウンターウェイトが間隔をおいて螺着される。複数の位置決め具３は、平面視で略Ｙ字を描くよう配列され、各位置決め具３が加工装置の位置決めピンに嵌合するよう断面略Ｖ字形に凹み形成される。

各カウンターウェイトは、金属や樹脂を使用して平面矩形の板形等に形成され、金属製の場合には表面が樹脂でコーティングされる。このカウンターウェイトは、主に螺着により固定されるが、係止爪や係合溝等の係合部を設け、この係合部により容器本体１に固定されるものでも良い。また、螺着と係合部とを併用して固定されるものでも良い。

容器本体１の天井の中央部には図１や図２に示すように、平面略Ｙ字形の固定片４が一体形成され、この固定片４の中央部と複数の末端部とには、フランジ２０固定用の螺子穴５がそれぞれ厚さ方向に穿孔される。また、容器本体１の横長に開口した正面部の内部両側には、蓋体１０用の係止溝６がそれぞれ凹み形成され、容器本体１の正面部両側には、複数の丸い識別孔７が上下に並べて穿孔されており、この複数の識別孔７に図示しない識別ピンが選択的に挿入されることにより、基板の有無や枚数等が加工装置のセンサに把握される。

蓋体１０は、容器本体１の正面部に対応して嵌合する横長の筐体１１と、この筐体１１の開口した正面を覆う表面プレート１２とを備え、これら筐体１１と表面プレート１２との間には、外部から操作される施錠機構１３が内蔵される。この蓋体１０の筐体１１の裏面周縁部や周面には、容器本体１の正面部内に圧接するエンドレスのガスケットが装着され、筐体１１の裏面中央部には、基板の前部周縁を保持する弾性のリテーナが装着される。

施錠機構１３は、筐体１１の内部にスライド可能に軸支されて表面プレート１２の操作孔から左右方向に操作される左右一対のスライド体と、各スライド体に連結されて筐体１１の両側部から露出し、容器本体１の係止溝６に係止する出没可能な係止体１４とを備えて構成される。

フランジ２０は、平面略三角形の板に形成され、中央部付近と三隅部とには、固定片４の螺子穴５に対応する螺子孔２１がそれぞれ穿孔されるとともに、この複数の螺子孔２１に締結用のボルト２２がそれぞれ挿入・螺着されており、工場の天井や壁に設置された搬送装置に着脱自在に把持される。

各防振ゴム３０は、所定の成形材料を用いて弾性を有する柔軟な円筒形に成形され、各ボルト２２の螺子棒部に嵌合されて固定片４とフランジ２０との間に圧縮状態で介在する。この防振ゴム３０の成形材料としては、例えばショア硬度が３０°〜７０°のポリウレタンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、各種の熱可塑性エラストマー等があげられる。

各防振ゴム３０の上端面には、図２に示すように、フランジ２０の螺子孔２１とボルト２２の頭部２３付近との間に位置する別体の補助防振ゴム３１が積層される。この補助防振ゴム３１は、例えば防振ゴム３０の成形材料と同様の成形材料を使用して柔軟な断面略ハット形に形成され、ボルト２２の螺子棒部に円筒形部が貫通されており、半径外方向に張り出したフランジ片がボルト２２の頭部２３下面に圧接される。

このような基板収納容器は、搬送装置による搬送の際、最大で加速度３〜４Ｇ程度の衝撃と振動が加わることになるが、容器本体１の搬送時に搬送装置に生じる振動数をｆ、容器本体１の防振支持時の固有振動数をｆｎとした場合に、防振ゴム３０の材質、形状、構造、バネ定数の調整により、振動数比ｆ／ｆｎが２〜４の範囲とされて防振機能が確保される。

上記構成によれば、容器本体１の天井とフランジ２０との間に防振ゴム３０が介在するので、例え基板収納容器が製造作業の迅速化の観点から従来よりも高速で搬送され、従来の加速度よりも大きな加速度（３〜４Ｇ）が作用したとしても、振動や衝撃を有効に吸収・減衰することができる。したがって、基板と容器本体１とが擦れてパーティクルを発生させたり、基板の汚染を招いたり、フランジ２０が損傷するという問題を解消することができる。

また、補助防振ゴム３１の円筒形部とフランジ片とがフランジ２０の螺子孔２１とボルト２２の空隙を隙間なく埋めるので、ボルト２２を介して伝わる振動や衝撃、ボルト２２のがたつきに伴う振動や衝撃を有効に吸収・減衰することができる。これにより、基板収納容器に支持される基板とティースやリテーナとの擦れによる発塵、基板の共振を効果的に防止することができる。

次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、各防振ゴム３０の上下両端面に複数の突起３２をそれぞれ形成し、各防振ゴム３０の外周面にエンドレスのスリット３３を周方向に切り欠き形成するようにしている。

複数の突起３２は、防振ゴム３０の端面周方向に所定の間隔で配列され、各突起３２が断面略三角形の線条に形成されて防振ゴム３０の半径方向に伸長される。また、スリット３３は、防振ゴム３０の上下方向（軸方向）に対称あるいは非対称に形成される。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、防振ゴム３０に複数の突起３２とスリット３３とを新たに配設するので、防振機能を著しく向上させることができるのは明らかである。

次に、図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、各ボルト２２の螺子棒部に上下一対の防振ゴム３０と円筒形のカラー３４とをそれぞれ嵌合し、一対の防振ゴム３０の間にカラー３４を介在させるようにしている。各防振ゴム３０は、背の低い円筒形あるいはリング形に形成される。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、防振構造の多様化を図ることができるのは明らかである。

次に、図５（ａ）、（ｂ）は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、各防振ゴム３０の上下両端面に、大小大きさの異なる複数の突起３２を同心円に並べて突出形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、防振構造の多様化を図ることができるのは明白である。

次に、図６（ａ）、（ｂ）は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、各防振ゴム３０の上下両端面に複数の突起３２をそれぞれ直線的に並べて突出形成し、各突起３２を略半球形とするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、防振構造の多様化が期待できるのは明白である。

次に、図７、図８は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、固定片４の螺子穴５とフランジ２０の螺子孔２１にそれぞれ螺嵌される上下一対のボルト２２を備え、この一対のボルト２２の頭部２３を相互に対向させて弾性の防振ゴム３０により連結するようにしている。

フランジ２０の螺子孔２１に螺嵌して貫通露出するボルト２２の螺子棒部には締結用の雌螺子具であるナット３５が着脱自在に螺嵌される。また、防振ゴム３０は、弾性を有する円柱形に成形され、上下両端面の中心部にそれぞれ螺子穴５が穿孔されており、各螺子穴５にボルト２２の頭部２３が嵌入して埋設されることにより、螺子棒部が露出する。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、一対のボルト２２の頭部２３間に弾性の防振ゴム３０のみが存在するので、振動の減衰効果をさらに増大させることができる。

次に、図９、図１０は本発明の第７の実施形態を示すもので、この場合には、容器本体１Ａを、２５、２６枚の基板Ｗを上下に並べて整列収納する背の高いフロントオープンボックスタイプとし、この容器本体１Ａの底部底面に構成部品として位置決め・搬送用のボトムプレート４０を複数の防振ゴム３０を介して螺着するようにしている。

容器本体１Ａの天井には、平面略四角形を呈する搬送用のフランジ２０が固定されるが、このフランジ２０もボルト２２と防振ゴム３０により適宜固定される。また、容器本体１Ａ用の蓋体１０の筐体１１の裏面中央部には、基板Ｗの前部周縁を弾発的に保持する縦長のリテーナ１５が着脱自在に装着される。

ボトムプレート４０は、例えば平面略Ｙ字形や三角形等の形に形成され、前部両側と後部中央とには位置決め用の位置決め具３が一体的に設けられる。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、多様な防振構造が大いに期待できる。

なお、上記実施形態では容器本体１の底部周縁から単なるフランジ２を外方向に張り出したが、このフランジ２等に自動認識用のＲＦＩＤタグを貼着しても良い。また、上記実施形態では防振ゴム３０の上下両端面に複数の突起３２をそれぞれ形成したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、防振ゴム３０の上下いずれかの端面に複数の突起３２を形成しても良い。さらに、突起３２を円柱形、角柱形、錐台形等に形成しても良い。

本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す分解斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す要部断面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の第３の実施形態を模式的に示す分解斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の第４の実施形態を模式的に示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は断面図である。 本発明に係る基板収納容器の第５の実施形態を模式的に示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は断面図である。 本発明に係る基板収納容器の第６の実施形態を模式的に示す分解説明図である。 本発明に係る基板収納容器の第６の実施形態を模式的に示す要部断面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の第７の実施形態を模式的に示す分解斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の第７の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１ 容器本体
１Ａ 容器本体
４ 固定片
５ 螺子穴
１０ 蓋体
２０ フランジ（構成部品）
２１ 螺子孔
２２ ボルト（雄螺子具）
２３ 頭部
３０ 防振ゴム（防振部材）
３１ 補助防振ゴム（補助防振部材）
３２ 突起
３３ スリット
３４ カラー
３５ ナット
４０ ボトムプレート（構成部品）

Claims (9)

1. 基板を収納する容器本体に別体の構成部品を取り付けた基板収納容器であって、容器本体に構成部品を防振部材を介して取り付けたことを特徴とする基板収納容器。
2. 容器本体の天井に、構成部品として搬送用のフランジを取り付けた請求項１記載の基板収納容器。
3. 容器本体の底部に、構成部品としてボトムプレートを取り付けた請求項１記載の基板収納容器。
4. 容器本体に設けられる螺子穴と、この螺子穴に構成部品を貫通して螺子嵌めされる雄螺子具とを備え、この雄螺子具に弾性の防振部材を嵌め合わせた請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
5. 容器本体と構成部品とにそれぞれ設けられる複数の螺子穴と、これら容器本体と構成部品の螺子穴にそれぞれ螺子嵌めされる複数の雄螺子具とを備え、この複数の雄螺子具を弾性の防振部材により連結した請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
6. 防振部材の端面に突起を形成した請求項１ないし５いずれかに記載の基板収納容器。
7. 防振部材の周面にスリットを形成した請求項１ないし６いずれかに記載の基板収納容器。
8. 雄螺子具に複数の防振部材と略筒形のカラーとをそれぞれ嵌め合わせ、複数の防振部材の間にカラーを介在させた請求項４、６、又は７記載の基板収納容器。
9. 構成部品と雄螺子具との間に、補助防振部材を嵌め入れた請求項４ないし８いずれかに記載の基板収納容器。

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