JP2021034601A - 基板収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の撓みを効果的に吸収できる構造のリテーナを備える基板収納容器を提供する。【解決手段】基板を収納する容器本体と、容器本体の前面に設けられた開口を閉鎖する蓋体と、蓋体の後面側に設けられ、基板の前面側への移動を規制するリテーナと、を備え、リテーナは、蓋体の後面側に着脱可能に設けられる枠体と、基板に当接して基板の前面側への移動を規制する凸形状部位を有する当接部と、当接部と枠体とを結合する梁構造体と、が一体化されて構成され、当接部および梁構造体が蓋体から離れて設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、基板を収納する基板収納容器に関する。

半導体ウエハなどの基板を収納する基板収納容器は、倉庫内における基板の保管、半導体加工装置間における基板の搬送、あるいは工場間での基板の輸送などに使用される。基板収納容器の前面側には、基板を出し入れするための開口が設けられ、この開口は着脱可能な蓋体により密閉される。蓋体の裏側（基板収納容器の内側）には、基板収納容器に収容された基板が開口側に移動することを規制するリテーナを備える。

国際公開第２００９／６０７８２号

従来のリテーナでは、基板収納容器に収納される複数の各基板の高さに応じた部位にそれぞれ係合部を形成することで、各基板を支持している。しかし、近年使用されるようになった薄型のウエハやガラス基板などでは、従来の基板に比べて撓み量が増加し、各基板ごとに設けられた係合部に対する適切な係合状態が維持できなくなることも考えられる。このため、基板の保持状態を安定化させるため、基板の撓みを効果的に吸収できる構造のリテーナが求められている。また、通常よりも厚みが大きい基板や、複数の基板を積層して構成された基板を収容する場合、リテーナの係合部の形状や大きさを変更する必要がある。このため、基板の厚みに応じて、リテーナの設計を行う必要がある。

本発明は、基板の撓みを効果的に吸収できるとともに、基板の厚みの相違に対応できる構造のリテーナを備える基板収納容器を提供することを目的とする。

１つの側面では、
基板を収納する容器本体と、
前記容器本体の前面に設けられた開口を閉鎖する蓋体と、
前記蓋体の後面側に設けられ、前記基板の前面側への移動を規制するリテーナと、を備え、
前記リテーナは、
前記蓋体の後面側に着脱可能に設けられる枠体と、
前記基板に当接して前記基板の前面側への移動を規制する凸形状部位を有する当接部と、
前記当接部と前記枠体とを結合する梁構造体と、
が一体化されて構成され、
前記当接部および前記梁構造体が前記蓋体から離れて設けられる、基板収納容器を提供する。

本発明によれば、リテーナにより、基板の撓みを効果的に吸収できるとともに、基板の厚みの相違に対応できる。

本実施例の基板収納容器を示す分解斜視図である。 基板収納容器の断面斜視図である。 蓋体およびリテーナを示す分解斜視図である。 蓋体および蓋体に取り付けられたリテーナ４を示す斜視図である。 リテーナを示す斜視図である。 リテーナを示す斜視図である。 リテーナを示す斜視図である。 リテーナの一部を示す拡大背面図である。 図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線断面図である。 図６ＡのＶＩｃ−ＶＩｃ線断面図である。 図６ＡのＶＩｄ−ＶＩｄ線断面図である。 係合部の前面が蓋体の凹部に当接した状態を示す水平断面図である。 当接部に別部材を着脱可能とした例を示す斜視図である。 当接部に別部材を着脱可能とした例を示す水平断面図である。 成形性を高めたリテーナの例を示す斜視図である。 撓みの方向を制限したリテーナの例を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について説明する。

図１は、本実施例の基板収納容器を示す分解斜視図、図２は、基板収納容器の断面斜視図である。

図１および図２に示すように、基板収納容器１は、複数枚の基板１０を収容する容器本体２と、容器本体２に着脱される蓋体３とを備える。基板１０として、任意の基板を収容可能であるが、基板１０は、例えば、直径が３００ｍｍまたは４５０ｍｍの半導体ウエハやマスクガラスなどである。基板１０の収容枚数は任意であるが、基板収納容器１には、例えば、最大、２５枚の基板１０が収容される。

図１および図２に示すように、容器本体２の前面側には、基板１０を出し入れするための開口２Ａ（図１）が形成され、蓋体３は開口２Ａに対して基板収納容器１の気密性を維持した状態で装着可能とされている。

容器本体２は、前面側を除く面に、それぞれ背面壁２Ｂ（図２）、右側壁２Ｃ（図１）、左側壁２Ｄ（図１）、天面２Ｅおよび底面２Ｆ（図２）を有し、基板収納容器１は、容器本体２の開口２Ａに蓋体３を装着した状態において、略直方体形状を有する。基板収納容器１は、前面側に開口２Ａを有する、いわゆるフロントオープンボックスタイプと呼ばれる容器である。以下、開口２Ａが形成された面を前面とし、背面壁２Ｂが形成される面を後面とする。また、前面側から視た左右方向を「左右方向」と称し、基板１０が水平に収納された状態における上下方向を「上下方向」と称する。

容器本体２の内部には、右側壁２Ｃおよび左側壁２Ｄに取り付けられた複数の支持片（不図示）が設けられている。支持片の個数は、基板収納容器１に収容される基板１０の最大収容枚数に対応している。支持片は、右側壁２Ｃおよび左側壁２Ｄに上下方向に均等間隔で設けられ、同じ高さの部位に設けられた左右一対の支持片が同じ基板１０を両側からそれぞれ支持することにより、容器本体２の内部で基板１０が水平に収容される。

容器本体２の底面２Ｆには、所定の位置に載置される容器本体２の位置決めのためのボトムプレート２６が取り付け可能とされている。容器本体２、蓋体３、およびボトムプレート２６は、樹脂を含有する成形材料を射出成形することにより形成される。成形材料に含まれる樹脂としては、例えば、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、ポリエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、液晶ポリマーなどの熱可能性樹脂やこれらのアロイなどが挙げられる。

また、これらの樹脂に、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマーなどからなる導電性物質や、アニオン、カチオン、非イオン系などの各種静電防止剤が必要に応じて添加される。さらに、紫外線吸収剤や、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維なども必要に応じて添加される。

図３は、蓋体３およびリテーナ４を示す分解斜視図、図４は、蓋体３および蓋体３に取り付けられたリテーナ４を示す斜視図、図５Ａ〜図５Ｃは、リテーナ４を示す斜視図である。

図３および図４に示すように、リテーナ４は、蓋体３の後面側に形成された凹部３１内に着脱可能とされている。

蓋体３の凹部３１内には、リテーナ４を取り付けるための左右５対の係合部３２と、上下３対の係合部３３と、が形成されている（図３；図３において、右側の係合部３２のみを描画している）。

図３、図４、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、リテーナ４は、蓋体３（凹部３１）の後面側に着脱可能に設けられる枠体４１と、基板１０に当接して基板１０の前面側への移動を規制する凸形状部位４２１を有する当接部４２と、当接部４２と枠体４１とを結合する梁構造体４３と、が一体化されて構成される。また、リテーナ４を蓋体３に取り付けた状態において、当接部４２および梁構造体４３は蓋体３から後面側に離れて設けられる。

枠体４１は、当接部４２を取り囲む矩形に沿った形状に形成され、リテーナ４の外周端部を構成する。

枠体４１の左右両端部には、上下方向に並んだ左右４対の位置決め部４１１と、上下方向に並んだ左右５対の係合部４１２とが形成されている。また、枠体４１の上下両端部には、上下２対の位置決め部４１３が形成されている。

リテーナ４は、例えばポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、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、ポリアセタール、ポリエーテルイミド等の合成樹脂、ポリエステル系の熱可塑性能エラストマー、ポリウレタン系の熱可塑性能エラストマー等の成形材料を使用して成形される。とくに柔軟性および硬度に優れるポリプロピレンを使用することが好ましい。成形材料には、帯電防止剤、カーボンや金属繊維等の導電性付与剤、紫外線吸収剤、ガラス繊維や炭素繊維等の補強剤が選択的に適量添加される。
図６Ａは、リテーナ４の一部を示す拡大背面図、図６Ｂは、図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線断面図、図６Ｃは、図６ＡのＶＩｃ−ＶＩｃ線断面図、図６Ｄは、図６ＡのＶＩｄ−ＶＩｄ線断面図である。

図６Ｂに示すように、リテーナ４の上下端に形成された位置決め部４１３は、それぞれ蓋体３の係合部３３に当接し、蓋体３に対する、リテーナ４の枠体４１の上下方向（図６Ａの上下方向）の位置を規制する。

図６Ｃに示すように、リテーナ４の左右端に形成された係合部４１２は、それぞれ蓋体３の係合部３２に当接し、凹部３１と係合部３２との間に位置付けられる。これにより、枠体４１の前後方向（図６Ｃの上下方向）の位置が規制される。

図６Ｄに示すように、リテーナ４の左右端に形成された位置決め部４１１は、蓋体３の凹部３１の側面３１ａ（図６Ｄにおいて右側の面）に当接し、蓋体３に対する、枠体４１の左右方向（図６Ａおよび図６Ｄの左右方向）の位置を規制する。

図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｃに示すように、係合部４１２には、前後方向（図６Ｃの上下方向）に貫通する孔４１２ａが形成されている。孔４１２ａは、係合部４１２の周辺に付着した洗浄液（水）の除去を容易にする機能を有する。例えばエアガンを用いて付着した水を除去する際に、係合部４１２を含む枠体４１、および蓋体３の凹部３１に残った水を容易に除去することが可能となる。

図５Ａ〜図５Ｃに示すように、リテーナ４の当接部４２は、上下方向（図１および図２の上下方向）に延設される。当接部４２には、上下方向に延びる左右一対の凸形状部位４２１が形成される。凸形状部位４２１の頂点付近に基板１０の端面が当接し、基板１０の前面方向への移動が規制される。凸形状部位４２１の頂点付近は、上下方向に直線状に延びているため、基板１０と当接部４２との上下方向の位置関係に依らず、常に、安定して基板１０に当接可能とされ、基板１０の移動を安定して規制することができる。

また、当接部４２には、左右一対の凸形状部位４２１の間に位置し、上下方向に並んだ１０個の孔４２２が形成されている。この孔４２２は、前後方向（図６Ａの紙面と直交する方向）に貫通しており、当接部４２や蓋体３に付着した洗浄液（水）の除去を容易にする機能を有する。例えばエアガンを用いて付着した水を除去する際に、残った水を容易に除去することが可能となる。

図５Ａ〜図５Ｃおよび図６Ａに示すように、梁構造体４３は、枠体４１と当接部４２との間に架橋される左右１０対の梁４３１を有する。梁４３１は枠体４１に接続される基端４３１ａと、当接部４２に接続する末端４３１ｂとを有し、当接部４２を枠体４１に対して支持する（図５Ａおよび図６Ａ）。梁４３１は、水平方向と角度を有する方向に延び、上下に隣接する梁４３１が延設される方向が互いに約６０°の角度をなすように、互い違いに延設される方向が入れ替わっている。その結果、枠体４１には、隣接する梁４３１の基端４３１ａ間の間隔Ｗ１が狭い第１の領域と、隣接する梁４３１の基端４３１ａ間の間隔Ｗ２がより広い第２の領域とが、上下方向に交互に形成される（図４、図６Ａ）。

枠体４１の位置決め部４１１は、基端４３１ａ間の間隔Ｗ１が狭い第１の領域に形成され、枠体４１の係合部４１２は、基端４３１ａ間の間隔Ｗ２がより広い第２の領域に形成される。

位置決め部４１１は、基端４３１ａ間の間隔Ｗ１が狭い第１の領域に形成されるため、位置決め部４１１が形成された部位における枠体４１の左右方向の撓み変形量は小さくなる。したがって、位置決め部４１１が蓋体３に当接することにより、枠体４１は、蓋体３に対して左右方向に比較的強固に固定される。

一方、係合部４１２は、基端４３１ａ間の間隔Ｗ２がより広い第２の領域に形成されるため、係合部４１２が形成された部位における枠体４１の左右方向の撓み変形量は大きくなり、リテーナ４の中心方向に向けて枠体４１を容易に変形させることができる。また、枠体４１の撓みは係合部４１２が形成された部位ごとに独立的に発生するため、リテーナ４を蓋体３に取り付ける際に、各係合部４１２に対応する部位をリテーナ４の中心方向に向けて撓ませることにより、各係合部４１２を容易に蓋体３に係合させることができる。

また、リテーナ４に加わった力などにより、蓋体３に対するリテーナ４の位置のずれが生じた場合であっても、そのずれを吸収するように係合部４１２の近傍の枠体４１が変形する。また、各係合部４１２の近傍の枠体４１が他の係合部４１２の近傍の部位と独立して変形し、その変形のしやすさが均等となっている。このため、蓋体３に対するリテーナ４の位置のずれが生じても、各係合部４１２の近傍の枠体４１の部位がそれぞれ必要な量だけ変形して、係合状態が維持される。このため、リテーナ４が蓋体３から外れるおそれが低減される。

なお、各係合部４１２による係合力を各係合部４１２の形状、または対応する蓋体３の係合部３２の形状を変更することによって、独立して調整することができる。

リテーナ４では、上下方向に延びる当接部４２を、上下方向に並んだ複数の梁４３１を介して支持している。当接部４２に加えられる前後方向の力に対し、各梁４３１は略均等に変形するため、当接部４２に衝撃などが加えられた場合に梁構造体４３の全体が均等に撓み、衝撃を梁構造体４３の全体で安定して吸収することができる。例えば、当接部４２に対し、図５ＣにおけるＰ方向（前後方向）に力が加わったときに、Ｐ方向に当接部４２が動くように各梁４３１が一斉に撓み、特定の部位への応力の集中が抑制される。このため、例えば、基板収納容器１を落下させた際の衝撃を受けた場合に、リテーナ４が蓋体３から外れるおそれが低減される。

一方、梁構造体４３は、各梁４３１の組み合わせにより、蓋体３に沿った方向（平面内の方向）に対しては、トラス構造と同様、必要な強度を発揮する。

さらに、リテーナ４の当接部４２および梁構造体４３は、リテーナ４を蓋体３に取り付けた状態において、蓋体３から後面側に離れて設けられる。すなわち、係合部４１２の前面４１２ｂ（図５Ｃ）が蓋体３の凹部３１に当接した状態において、当接部４２および梁構造体４３は凹部３１から後面側に離れた状態にあり、梁構造体４３の撓みにより当接部４２が前後方向（図５ＣのＰ方向）に移動しても、当接部４２および梁構造体４３が蓋体３の凹部３１に接触しない。このため、リテーナ４が蓋体３と不用意に接触することによるリテーナ４の脱落が防止される。

図７は、係合部４１２の前面４１２ｂ（図５Ｃ）が蓋体３の凹部３１に当接した状態を示す水平断面図である。

図７に示すように、係合部４１２の前面４１２ｂ（図５Ｃ）が蓋体３の凹部３１に当接した状態において、梁構造体４３は蓋体３の凹部３１との間に空間を介して設けられ、当接部４２（図７において不図示）も同様に、凹部３１との間に空間を有する。このように、係合部４１２は前面４１２ｂのみを介して蓋体３と接触し、接触面積を抑制できる。このため、係合部４１２の近傍に付着した洗浄液（水）の除去を容易にする機能を有する。例えばエアガンを用いて付着した水を除去する際に、係合部４１２や蓋体３（凹部３１）に残った水を容易に除去することが可能となる。

本実施例では、凸形状部位４２１を当接部４２の一部として一体的に形成しているが、凸形状部位４２１を別の部材により構成してもよい。この場合、例えば、当接部４２に相当する部位に凸形状部位４２１が着脱可能とされる凹部を形成し、この凹部に凸形状部位４２１を嵌合することで、凸形状部位４２１を取り付けることができる。また、この場合、凸形状部位４２１として、高さ（前後方向のサイズ）が異なる凸形状部位を用意することにより、用途に応じて凸形状部位の高さを変更することができる。これにより、リテーナ４（凸形状部位を除く部分）を共通化することができる。

また、当接部（当接部４２に相当）に別部材を着脱可能とすることもできる。図８Ａは、当接部４２Ａに別部材を着脱可能とした例を示す斜視図、図８Ｂは、当接部４２Ａに別部材を着脱可能とした例を示す水平断面図である。

図８Ａおよび図８Ｂに示す例では、上下方向に延びる板状の弾性部材からなる別部材５０を、当接部４２Ａに取り付けることができる。別部材５０に基板１０の端面が当接することにより、基板１０の前面側への移動が規制される。

当接部４２Ａには、孔４２２に類似する孔４２２Ａ（図８Ｂ）が形成され、この孔４２２Ａに別部材５０の爪部５１（図８Ｂ）を嵌合または圧入することにより、別部材５０が当接部４２Ａに取り付けられる。

このように、別部材５０などを着脱可能とすることにより、共通のリテーナに対して、複数種類の別部材を取り付けることが可能となり、多様な用途や要求に応じることができる。

図９は、成形性を高めたリテーナ４Ｂの例を示す斜視図である。

リテーナ４Ｂは、全体が均一、または略均一の厚さで形成されている。これにより、リテーナ４Ｂを射出成形により製造する際の成形性が優れたものとなり、歩留を向上させることができる。また、金型の長寿命化に寄与する。リテーナ４Ｂは、蓋体３の後面側に着脱可能に設けられる枠体４１Ｂと、基板１０に当接して基板１０の前面側への移動を規制する凸形状部位４２１Ｂを有する当接部４２Ｂと、当接部４２Ｂと枠体４１Ｂとを結合する梁構造体４３Ｂと、が一体化されて構成され、当接部４２Ｂおよび梁構造体４３Ｂが蓋体３から後面側に離れて設けられる。

枠体４１Ｂには、リテーナ４の位置決め部４１１に対応する位置決め部４１１Ｂと、リテーナ４の係合部４１２に対応する係合部４１２Ｂと、が形成されている。

リテーナ４Ｂは、とくに梁構造体４３Ｂの前後方向（図９の前後方向）の厚みと梁構造体４３Ｂの体積がリテーナ４に比べて大きく確保されており、これにより梁構造体４３Ｂの剛性を高めている。梁構造体４３Ｂに形成された孔４３２Ｂ、孔４３３Ｂなど、前後方向に貫通する孔は、リテーナ４Ｂの重量を抑制するとともに、当接部４２Ｂや蓋体３に付着した洗浄液（水）の除去を容易にする機能を有する。

図１０は、撓みの方向を制限したリテーナ４Ｃの例を示す斜視図である。

リテーナ４Ｃは、蓋体３の後面側に着脱可能に設けられる枠体４１Ｃと、基板１０に当接して基板１０の前面側への移動を規制する凸形状部位４２１Ｃを有する当接部４２Ｃと、当接部４２Ｃと枠体４１Ｃとを結合する梁構造体４３Ｃと、が一体化されて構成され、当接部４２Ｃおよび梁構造体４３Ｃが蓋体３から後面側に離れて設けられる。

枠体４１Ｃには、リテーナ４の位置決め部４１１に対応する位置決め部４１１Ｃと、リテーナ４の係合部４１２に対応する係合部４１２Ｃと、が形成されている。また、梁構造体４３Ｃは、リテーナ４の梁４３１に類似する梁４３１Ｃを有する。

リテーナ４Ｃは、枠体４１Ｃの前後方向（図１０の上下方向）の厚みが枠体４１よりも大きく設定されている。これにより、枠体４１Ｃ、とくに上下方向に延びる左右の直線状の部分を歪ませるような方向でのリテーナ４Ｃの変形が抑制される。

また、梁構造体４３Ｃは、梁４３１Ｃと当接部４２Ｃとを接続する梁４３４Ｃを有する。梁４３４Ｃは水平方向に延びることにより、位置決め部４１１Ｃまたは係合部４１２Ｃを基準として当接部４２Ｃが前後方向（図１０の上下方向）に移動するようなリテーナ４Ｃの撓みを許容しつつ、他の方向へのリテーナ４Ｃの変形、例えば、リテーナ４Ｃの左右方向の伸縮を抑制する。また、梁４３１Ｃから水平方向に延出する梁４３４Ｃを複数個備えることで、上記の実施形態のリテーナ４、４Ｂと比較して、蓋体３を閉めたときの当接部４２Ｃの長さ方向の撓みが均一になる。このため、基板１０に対する保持力のバラつきが抑えられる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形および変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部または複数を組み合わせることも可能である。

１ 基板収納容器
２ 容器本体
３ 蓋体
４、４Ｂ、４Ｃ リテーナ
４１、４１Ｂ、４１Ｃ 枠体
４２、４２Ｂ、４２Ｃ 当接部
４３、４３Ｂ、４３Ｃ 梁構造体
４１１、４１１Ｂ、４１１Ｃ 位置決め部
４１２、４１２Ｂ、４１２Ｃ 係合部
４２１、４２１Ｂ、４２１Ｃ 凸形状部位
４３１、４３１Ｃ 梁

Claims (7)

1. 基板を収納する容器本体と、
   前記容器本体の前面に設けられた開口を閉鎖する蓋体と、
   前記蓋体の後面側に設けられ、前記基板の前面側への移動を規制するリテーナと、を備え、
   前記リテーナは、
   前記蓋体の後面側に着脱可能に設けられる枠体と、
   前記基板に当接して前記基板の前面側への移動を規制する凸形状部位を有する当接部と、
   前記当接部と前記枠体とを結合する梁構造体と、
   が一体化されて構成され、
   前記当接部および前記梁構造体が前記蓋体から離れて設けられる、基板収納容器。
2. 前記当接部は垂直方向に延設され、
   前記梁構造体は、基端が前記枠体に接続され、末端が前記当接部に接続されるとともに、上下方向に配列される複数の梁を有し、
   前記梁は、水平方向に対して角度を有する方向に延設され、
   上下方向に隣り合う２つの前記梁が延設される方向が、互いに異なる、請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記枠体は、上下方向に並んだ複数の位置決め部を有し、
   前記枠体は、隣り合った前記梁の基端の間隔が狭い第１の領域と、隣り合った前記梁の基端の間隔が前記第１の領域よりも広い第２の領域とを有し、
   前記位置決め部は、前記第１の領域に設けられ、
   前記位置決め部のそれぞれが前記蓋体と係合することにより、前記枠体の左右方向の位置が前記蓋体に対して規制される、請求項２に記載の基板収納容器。
4. 前記枠体は、上下方向に並んだ複数の係合部を有し、
   前記枠体は、隣り合った前記梁の基端の間隔が狭い第１の領域と、隣り合った前記梁の基端の間隔が前記第１の領域よりも広い第２の領域とを有し、
   前記係合部は、前記第２の領域に設けられ、
   前記係合部のそれぞれが前記蓋体と係合することにより、前記枠体の前後方向の位置が前記蓋体に対して規制される、請求項２に記載の基板収納容器。
5. 前記係合部に、前後方向に貫通する貫通孔が形成されている、請求項４に記載の基板収納容器。
6. 前記当接部に、前後方向に貫通する貫通孔が形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板収納容器。
7. 前記当接部に取り付けられる別部材の弾性体を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板収納容器。

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