JP3963227B2 - 蓋付き薄板収納容器 - Google Patents
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Description
この発明は、半導体製造用のシリコンウエハや、ハードメモリーディスク(磁気ディスク)、コンパクトディスク(CD)等の基体や、LCD用のガラス基板等の薄板を、複数枚同時に収納支持して、搬送や保管等を行う蓋付き薄板収納容器に関するものである。
背景技術
一般に、シリコンウエハ等の薄板は薄板収納容器(例えばウエハキャリア等)に収納されて取り扱われる。この薄板収納容器は、収納された複数枚の薄板を、一定間隔を置いて平行に配設された状態で支持し、これら複数枚の薄板を同時に取り扱う。
このような薄板収納容器の中には、簡易着脱型の蓋体が設けられているものがある。これは、薄板収納容器による薄板の搬送時等において、外部から塵埃等が進入して薄板の表面に付着するのを防止するためである。このため、前記蓋体は、薄板収納容器に固定されて、内部を密封する。この蓋体の固定手段としては、通常、収納容器と蓋体との間で互いに嵌合する係止爪及び嵌合穴によって構成される。
ところが、固定手段として係止爪及び嵌合穴を用いると、係止爪が嵌合穴に嵌合する際にこれらの間での摩擦によって塵埃等が発生し薄板の表面に付着してしまうことがあるという問題点がある。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたもので、塵埃等の発生を抑えて確実に蓋体を取り付けることができる蓋付き薄板収納容器を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明は、薄板を複数枚収納支持する容器本体と、この容器本体に着脱自在に取り付けられ内部を密封する蓋体とを備えた蓋付き薄板収納容器において、前記容器本体と蓋体の間で磁力を操作する磁力操作部を備え、当該磁力操作部が、前記容器本体及び蓋体の互いに対応する位置にそれぞれ設けられた磁石、又は容器本体及び蓋体の互いに対応する位置のうち一方に設けられた磁石及び他方に設けられた磁性体と、これらのうちの一方の磁石又は磁性体を動かす駆動手段とを備えて構成され、前記駆動手段によって一方の磁石又は磁性体を動かすことで磁力を操作して、蓋体を容器本体に対して固定し又は固定解除することを特徴とする。
この発明により、磁力操作部が、蓋体と容器本体の間で互いに引き合う磁力を発生させると、蓋体が容器本体に固定される。また、この互いに引き合う磁力を解消するか、互いに反発し合う磁力を発生させると、蓋体の容器本体への固定が解消される。これにより、容易に蓋体を取り外すことができる。また、前記駆動手段で一方の磁石又は磁性体を動かすと、前記容器本体と蓋体の間の磁力が変化する。磁石同士又は磁石と磁性体とを整合させると、蓋体と容器本体の間で互いに引き合う磁力を発生して、蓋体が容器本体に固定される。また、磁石同士又は磁石と磁性体とを互いにずらすと、互いに引き合う磁力が解消され、蓋体の容器本体への固定が解消される。これにより、容易に蓋体を取り外すことができる。
また、本発明は、前記蓋体を、本体部と、この本体部を塞ぐ蓋板部と、前記本体部のうち前記蓋板部への当接端部にその全周に亘って設けられたシール部材とから構成した。さらに、前記シール部材を、前記本体部の当接端部から外方へ大きく張り出した舌部を有して構成した。この舌部は、前記蓋体の蓋板部と、前記容器本体のうち当該蓋板部への当接端部との間、又は前記本体部の当接端部の外側壁と前記容器本体の当接端部の内側壁との間に介在し、これらの間をシールする。このシール部材は、蓋体を容器本体に取り付ける際の最終段階で容器本体を密封する。即ち、蓋体が容器本体の蓋体収容部に収容される最終段階で、前記蓋板部と前記容器本体の当接端部との間、又は各当接端部の外側壁と内側壁との間をシールする。これにより、容器本体内の気圧が上昇するのを防止して、容器本体内を確実にシールすることができる。
また、本発明は、前記薄板支持容器において、前記容器本体内部に薄板を支持する複数のティースと、一組の前記磁力操作部と、当該一組の磁力操作部を操作するために一組の長穴のある蓋板部と、中央部に上から下まで伸びる断面円弧状の隆起部のある内側表面を有する本体部と、前記隆起部の当該内側表面に設けられた弾性支持部材とを有することを特徴とする。
上記構成により、容器本体内部に収納された薄板は複数のティースで支持される。一組の磁力操作部は、一組の長穴から挿入されるアーム先端部によって操作される。本体部の内側表面の断面円弧状の隆起部には薄板の上端部が位置し、各薄板が弾性支持部材で支持される。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明に係る蓋付き薄板収納容器1(蓋板部13を取り外した状態)を示す斜視図である。図2は蓋体3の蓋板部13を取り外した状態の蓋付き薄板収納容器1を示す斜視図である。図3は本発明に係る蓋付き薄板収納容器1を示す正面図である。図4は磁力操作部11を示す平面図である。図5は容器本体2の蓋体収容部7に蓋体3が収容された状態を示す要部断面図である。図6は容器本体2に蓋体3を取り付けた状態の蓋付き薄板収納容器1を示す斜視図である。図7は容器本体2から蓋体3を取り外した状態の蓋付き薄板収納容器1を示す斜視図である。図8は第1の変形例を示す平面図である。図9は第2の変形例を示す正面図である。図10は第3の変形例を示す平面図である。図11は第4の変形例を示す要部断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の蓋付き薄板収納容器1は、図2及び図3に示すように主に、薄板としてのシリコンウエハ4を複数枚収納支持する容器本体2と、この容器本体2に着脱自在に取り付けられ内部を密封する蓋付3とから構成されている。
容器本体2は、両側壁2Α,2Bと、前端部2Cと、後端壁2Dとから構成されている。この各壁2A,2B,2C,2Dは、透明の合成樹脂で構成され、内部に収納されたシリコンウエハ4が外部から認識できるようになっている。各端壁2C,2Dには、ロボットによる搬送の際にロボットのアーム(図示せず)が薄板収納容器1を掴む係止片(図示せず)や薄板収納容器1を所定位置に位置決めして設置するための位置決め手段(図示せず)等が設けられている。容器本体2の内部には、側部支持歯部(ティース)5A,5B及び底部支持歯部6A,6Bが設けられている。各支持歯部5A,5B,6A,6Bは、容器本体2内に収納される多数のシリコンウエハ4を1枚ずつ一定間隔を保って支持するためのもので、シリコンウエハ4がはまり込む溝部を多数設けて構成されている。各側部支持歯部5A,5Bは容器本体2内の両側壁2A,2Bの内側上部に、底部支持歯部6A,6Bは両側壁2A,2Bの内側下部にそれぞれ取り付けられて、シリコンウエハ4の側部及ぶ下部をそれぞれ支持するようになっている。各支持歯部5A,5B,6A,6Bは、着脱自在に取り付けられており、蓋付き薄板収納容器1の洗浄の際に取り外して効率的に洗浄できるようになっている。
容器本体2の上部には蓋体収容部7が設けられている。この蓋体収容部7は、蓋体3がはまり込んで収容される部分で、容器本体2の上部を蓋体3と整合する形状に拡大して形成されている。蓋体収容部7の拡径段部7Aには、図5に示すように、その四隅の位置に磁石8が埋め込まれている。
蓋体3は、図1及び図5に示すように、内部に磁力操作部11を収納した本体部12と、この本体部12を塞ぐ蓋板部13と、本体部12のうち蓋板部13への当接端部(本体部12の上端部)12Aにその全周に亘って設けられたシール部材14(図5参照)とから構成されている。
本体部12は、容器本体2の蓋体収容部7に整合するように、四角形の浅い皿状に形成されている。この本体部12の底面は、図1及び図3に示すように、断面円弧状の隆起部15が設けられている。この隆起部15は、容器本体2内に収納されたシリコンウエハ4の上側を覆って支持するためのものである。隆起部15の中央部には、下方に開口した長溝15Aが設けられ、その内部にゴム等の弾性支持部材16が取り付けられている。この弾性支持部材16は、容器本体2内に収納された多数のシリコンウエハ4の上端部に当接して各シリコンウエハ4を固定支持するためのものである。本体部12内の四隅には、本体部12に蓋板部13を固定するための支柱17が設けられている。
蓋板部13は、図5に示すように、本体部12よりも多少大きく形成され、本体部12から外周に張り出した軒部13Aを有している。シール部材14は、本体部12の当接端部12Aの内側面に貼り付けられている。このシール部材14は、断面L字状に形成され、その先端部が舌部14Aとなっている。このシール部材14は、その基端部が当接端部12Aの内側面に貼り付けられた状態で、その先端部である舌部14Aが当接端部12Aから外方へ大きく張り出して設けられ、蓋板部13の軒部13Aの下側面に貼り付けられている。これにより、仮に蓋体3の本体部12が容器本体2の蓋体収容部7に整合しない場合(即ち、本体部12が蓋体収容部7よりも小さくて前後左右にずれる場合)でも、舌部14Aが、蓋体収容部7の前記軒部13Aへの当接端部7Bと軒部13Aとの間で挟持されて、容器本体2内が確実にシールされるようになっている。さらに、シール部材14の取り付け位置のために、蓋体3が蓋体収容部7に完全に収納されてしまう直前まで密封されず、容器本体2の内部気圧が上昇するのを防止するようになっている。なお、シール部材14の材料としては、ポリエステル系エラストマー、シリコン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチレン/ポリオレフィンブロックポリマー系エラストマー及び合成ゴム等が用いられる。
蓋板部13の上側面には、図1に示すように、2つの長穴13Bが設けられている。この2つの長穴13Bは、ロボットのアーム先端部A(図6参照)が挿入されるための穴である。このアーム先端部Aは、長穴13Bに挿入されることで同時に磁力操作部11に嵌合し、45度回転されることで長穴13Bに係止すると共に磁力操作部11を駆動するようになっている。
前記容器本体2の上部と蓋体3の部分には磁力操作部11が設けられている。この磁力操作部11は、容器本体2と蓋体3との間で磁力を操作して蓋体3を容器本体2の蓋体収容部7に固定するためのもので、2つの磁石8,22と、各磁石8,22のうち一方の磁石を動かす駆動手段23とから構成されている。
一方の磁石8は、前述したように、蓋体収容部7の拡径段部7Aのうち四隅の位置にそれぞれ埋め込まれている。他方の磁石22は、蓋体3の本体部12内において駆動手段23に支持された状態で取り付けられている。
駆動手段23は、蓋体3の本体部12内において、2カ所にそれぞれ設けられ、磁石22を2つずつ支持するようになっている。この駆動手段23は、具体的には図4に示すように構成されている。図中の25は回転板である。この回転板25の中央位置には、ロボットのアーム先端部Aが嵌合する長穴25Aが設けられている。各回転板25は、その長穴25Aが蓋板部13の長穴13Bに整合する位置に取り付けられている。この回転板25は、一定間隔を置いて対向させた2枚の円盤から構成されている。26は回転板25に取り付けられたアームである。このアーム26は、その基端部が回転板25に回転可能に支持された状態で、その先端部に磁石22を支持している。これにより、回転板25がロボットのアーム先端部Aによって45度回転されると、図4及び図5中の仮想線で示すように、磁石22がαだけ移動して磁力が操作されるようになっている。即ち、各磁石22が磁石8に整合すると、これらが互いに吸着して蓋体3が容器本体2に固定されると共に、磁石22が磁石8に対してαだけずれると、吸着力が解消して蓋体3の容器本体2への固定が解除されるようになっている。
以上のように構成された蓋付き薄板収納容器1では、図6及び図7に示すようにして、蓋体3が自動的に着脱される。
蓋体3を取り外す場合には、図6のように、ロボットのアーム先端部Aが縦方向に支持されて蓋板部13の長穴13Bに挿入される。次いで、アーム先端部Aが45度回転されて長穴13Bに係止される。これと同時に、回転板25も45度回転されて、アーム26の先端の磁石22をαだけ移動される。これにより、磁石22が容器本体2側の磁石8と整合した状態からαだけずれて吸着力が解消され、蓋体3の容器本体2への固定状態が解除される。次いで、ロボットでアーム先端部Aが引かれ、図7に示すように、蓋体3が容器本体2から取り外される。
蓋体3を取り付ける場合には、前記動作と逆に、ロボットのアーム先端部Aで支持された蓋体3が容器本体2の蓋体収容部7に挿入され、アーム先端部Aが45度回転される。これにより、各磁石22が各磁石8と整合して互いに吸着され、蓋体3が容器本体2に固定される。
このとき、シール部材14は、蓋体3を容器本体2の蓋体収容部7へ収容する際の最終段階で機能する。即ち、蓋体3を蓋体収容部7に収容し終わる時点で、シール部材14の舌部14Aが、蓋板部13の軒部13Aと蓋体収容部7の当接端部7Bとの間で挟持されて容器本体2内がシールされる。
以上のように、蓋体3を磁力によって容器本体2に固定するようにしたので、蓋体3を容器本体2に固定する際に摺接する部分がなくなり、摩擦による塵埃等の発生を確実に防止することができる。さらに、蓋体3の着脱に際しては、磁石22をずらす等の手段によって磁力を操作するだけなので、蓋体3を容易に着脱させることができると共に、確実に固定することができる。
また、容器本体2内のシールに際しては、蓋体3が蓋体収容部7へ挿入される最終段階で、シール部材14の舌部14Aが、軒部13Aと当接端部7Bとの間で挟持されて、容器本体2内がシールされるので、このシール後には蓋体3はほとんど移動しない。このため、容器本体2内の気圧が蓋体3の取り付け時に上昇することがなくなる。
また、舌部14Aが、前記軒部13Aと当接軒部7Bとの間で挟持されることによって容器本体2内がシールされるため、蓋体3の本体部12が蓋体収容部7よりも小さくて、蓋体3が蓋体収容部7内で前後左右へずれるような場合にも、確実にシールすることができる。
なお、前記実施形態では、駆動手段23を2本のアーム26を用いて構成したが、図8に示すように、リンク機構を用いてもよい。この駆動手段23は、中央部に長穴31を設けた回転板32と、この回転板32の係止ピン32Aが長溝部34Aに嵌合して回転することで上下に平行移動される上下動リンク34と、基端部がこの上下動リンク34の両端にそれぞれ連結されると共に先端部に磁石22をそれぞれ支持する磁石支持リンク35とから構成されている。これによっても、前記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
また、磁力操作部11を図9に示すように構成してもよい。この磁力操作部11は、下側面に傘歯41を設けた回転板42と、この回転板42の傘歯41に左右からそれぞれ噛合する傘歯車43と、各傘歯車43から左右に演出する回転軸44と、この回転軸44の先端部に取り付けられた磁石45とから構成されている。この場合、回転板42がロボットのアーム先端部Aで45度回転されることで、各傘歯車43及び回転軸44を介して磁石45が180度回転されて、N極とS極が逆転される。これにより、蓋体3が容器本体2側に固定されたり、固定が解除されたりする。これによっても、前記実施形態同様の効果を奏することができる。
また、前記実施形態及び前記各変形例では、磁力操作部11での磁力を操作する手段として磁石を用いたが、図10に示すように、磁石8,22の変わりにコイルを用いてもよい。即ち、磁力操作部51を、容器本体2の四隅に設けられた磁性体(図示せず)と、蓋体3の四隅(本体部12内のうち前記磁性体に対応する位置)にそれぞれ設けられたコイル52と、このコイル52に接続されると共に電流を供給する電源を内蔵してコイル52に流す電流を制御する制御部53と、回転板25の周囲に2つ設けられたセンサ54を備えて構成してもよい。この場合、回転板25が蓋体3を固定する方向に回動したことをセンサ54が検知すると、このセンサ54の検出結果に応じて制御部53が、コイル52に流す電流を制御することにより磁力を操作する。即ち、コイル52と磁性体が互いに引き合う方向に電流を流して、蓋体3を容器本体2に固定する。また、電流を停止又は逆流させることで、前記蓋体3の固定を解除して、ロボットで蓋体3を取り外す。なおここでは、コイル52等を蓋体3側に設けたが、取り付けスペースに余裕がある場合には、容器本体2側に設けてもよい。
また、前記実施形態及び各変形例では、磁力操作部11がロボットによって操作され、ロボットのアーム先端部Aで蓋体3を取り付け及び取り外しを行う場合を例に説明したが、磁力操作部11を手動で操作できるようにして、手動で蓋体3を取り付け及び取り外しする場合にも、前記同様の作用、効果を奏することができる。
また、前記実施形態では、シール部材14の舌部14Aを、軒部13Aと当接端部7Bとの間に挟むように設けたが、図11に示すように、舌部14Aを蓋体3の本体部12と蓋体収容部7との間に設けてもよい。即ち、本体部12が蓋体収容部7よりも小さくて、これらの間に舌部14Aがはいる隙間が生じるような場合には、当接端部12Aの外側面に舌部14Aを貼り付ける。これにより、舌部14Aは、当接端部12Aの外側面に貼り付けられた状態で、蓋体収容部7の当接端部7Bの内側面に当接してこれらの間をシールする。これによっても、前記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
また、前記実施形態では、磁石8,22を四隅に4個ずつ設けたが、蓋付き薄板収納容器1の寸法や必要とする吸着力等を考慮して、2個、3個又は5個以上でもよい。また、磁石8,22の配設方向も、上下方向(図2中の上下方向)に限らず、左右方向でもよい。即ち、磁石8を蓋体収容部7の側壁に埋め込んで、磁力の方向が左右になるようにしてもよい。
前記実施形態では、容器本体2と蓋体3の両方に磁石8,22を用いたが、いずれか一方に鉄等の磁性体を用いてもよい。この場合も、前記同様の作用、効果を奏することができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係る蓋付き薄板収納容器1は、塵埃等の発生を絶対的に抑制する必要のあるハードメモリーディスク(磁気ディスク)や、コンパクトディスク(CD)等の基体や、半導体製造用のシリコンウエハや、LCD用のガラス基板等のキャリアに用いて有用である。また、これ以外にも、蓋体3を容易に着脱してものの収納及び取り出しを容易に行うことができ、かつ塵埃等の発生を抑えて内部を確実に密封する必要のある容器として適している。
Claims (3)
- 薄板を複数枚収納支持する容器本体と、この容器本体に着脱自在に取り付けられ内部を密封する蓋体とを備えた蓋付き薄板収納容器において、
前記容器本体と蓋体の間で磁力を操作する磁力操作部を備え、
当該磁力操作部が、前記容器本体及び蓋体の互いに対応する位置にそれぞれ設けられた磁石、又は容器本体及び蓋体の互いに対応する位置のうち一方に設けられた磁石及び他方に設けられた磁性体と、これらのうちの一方の磁石又は磁性体を動かす駆動手段とを備えて構成され、
前記駆動手段によって一方の磁石又は磁性体を動かすことで磁力を操作して、蓋体を容器本体に対して固定し又は固定解除することを特徴とする蓋付き薄板収納容器。 - 請求項1に記載の蓋付き薄板収納容器において、
前記蓋体が、本体部と、この本体部を塞ぐ蓋板部と、前記本体部のうち前記蓋板部への当接端部にその全周に亘って設けられたシール部材とから構成され、前記シール部材が、前記本体部の当接端部から外方へ大きく張り出した舌部を有し、この舌部が、前記蓋体の蓋板部と、前記容器本体のうち当該蓋板部への当接端部との間、又は前記本体部の当接端部の外側壁と前記容器本体の当接端部の内側壁との間をシールすることを特徴とする蓋付き薄板収納容器。 - 請求項1に記載の薄板支持容器において、
前記容器本体内部に薄板を支持する複数のティースと、
一組の前記磁力操作部と、
当該一組の磁力操作部を操作するために一組の長穴のある蓋板部と、
中央部に上から下まで伸びる断面円弧状の隆起部のある内側表面を有する本体部と、
前記隆起部の当該内側表面に設けられた弾性支持部材と
を有することを特徴とする薄板支持容器。
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