JP3963227B2

JP3963227B2 - 蓋付き薄板収納容器

Info

Publication number: JP3963227B2
Application number: JP50202399A
Authority: JP
Inventors: 行遠兵部
Original assignee: Miraial Co Ltd
Current assignee: Miraial Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: US6336567B1; WO1998056676A1; EP0972716A1

Description

技術分野
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

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。