JP4357048B2 - 精密基板収納容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも電気、電子又は半導体等の製造分野で使用される単数複数の液晶セル、石英ガラス、半導体ウェーハ（シリコーンウェーハ等）、フォトマスク、マスクブランクス、レチクルまたはペリクル付きフォトマスク、あるいは記録媒体用のサブストレート等の精密基板を保管、輸送、又は工程内にて使用するための精密基板収納容器（以下単に基板収納容器と記す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体等の製造分野では、近年ＩＣ及びＬＳｌの微細化と高集積化と共に、３００ｍｍあるいはそれ以上の大口径ウェーハを用いた新しい半導体工場による半導体製品の生産が検討されてきており、ウェーハ上に回路形成を行うために用いられるフォトマスクのサイズも６”角のものから７”角或いは９”角へと大型化並びに多様化が検討されている。こうした中でフォトマスクに要求される寸法精度や位置精度及び、外観的欠陥はより厳しいレベルとなってきている。そんな中で、大型化並びに多様化したフォトマスクをより安定的に工程内で搬送可能であり、なおかつ従来使用されてきたサイズと新しいサイズの複数のフォトマスクを兼用して収納可能な基板収納容器が望まれていた。
【０００３】
従来の精密基板収納容器の一例としては、図９に示すように、容器本体３０に精密基板Ａを収納し、上方から蓋４０で被覆・嵌合していた。
前記精密基板Ａの保持については、前記容器本体３０の底面内側に断面凹型のリブ３１を一体成形により一定位置に複数設け、前記リブ３１天面の凹部に保持ピン３２を嵌合し、上方に突出される前記保持ピン３２の凸部に前記精密基板Ａの下面を複数箇所で接触させ、上方からは、前記蓋４０の天面内側に設けられたリブ４１の凹部に嵌合された保持ピン４２を精密基板Ａの上面に複数箇所で接触させて行っていた。
【０００４】
また、精密基板Ａの前後左右におけるガタツキ抑止のために、容器本体３０、蓋４０に各々Ｌ字型のリブ３３、４３を一体成形により一定位置に複数設けていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、精密基板の大型及び多様化に対して精密基板収納容器を各々製作していたので、金型コストがアップし、同時に金型製作の工数も必要とされていた。このため、金型コスト低減策として外形サイズの異なる精密基板Ａを収納する基板収納容器として、容器本体３０、蓋４０の金型を共用型とし、精密基板Ａの外形サイズに合わせた断面凹型のリブ３１、４１及びＬ字型のリブ３３、４３の部分を入れ子構造とすることにより適宜対応させる方法も用いられているが、入れ子部品の製作コストと、成形に際して入れ子部品の交換等の工数も必要とされていた。
【０００６】
また、精密基板収納容器は異なるサイズの精密基板それぞれに対応した個別のものとなるため、精密基板の品種と同じ数だけの精密基板収納容器の品種を用意しなければない。その結果、生産管理、在庫管理などの手間も多くかかることになる。
また、他の金型コスト低減策としては、図１０（ａ）に示すように、容器本体３０の内面にＬ字状の囲み片３４を階段状に設定して、外形サイズの異なる複種類の精密基板Ａを収納する方法もある。しかしながら、精密基板Ａの保持構造を一体化させた蓋４０を使用する条件としては、図１０（ｂ）に示す様に、外形サイズの小さい精密基板Ａの厚みｔ２が、外形サイズの大きい精密基板Ａ′の厚みｔ１より厚くなければ、基板が保持部材の間でガタついてしまう。また、この場合精密基板Ａの外形サイズが異なると、精密基板収納容器内における精密基板Ａの支持高さについては、変更せざるを得ない状況であった。
【０００７】
上記した条件に適していないタイプの精密基板ｂを収納するには、図１０（ｃ）、（ｄ）に示す様に、２種類の精密基板Ａ，Ａ′を保持するための押さえ部４４，４５を有する蓋４０が各々必要となり製作コストがかかることになる。精密基板Ａの保持方法については、囲み片３４の平坦部と精密基板Ａの平面部とが面接触するため、精密基板の表面に接触跡が残るなど囲み片３４に使用されている樹脂から精密基板Ａへの汚染が懸念されていた。囲み片３４については、成形時に樹脂の肉溜まり部となるので外観上ひけが生じ易く、寸法精度が劣っていた。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたもので、容器本体の底面内側及び蓋の天面内側に各々凸状又は凹状をした係止部を複数設け、前記リブに着脱可能で、しかも交換又は装着位置を変更可能な保持部材設けることにより外形サイズの異なる精密基板に対してもガタツキのない安定した保持状態を得ることが可能な精密基板収納容器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するために、次のような手段を採用した。
請求項１の発明は、容器本体に１枚の精密基板を水平状態で支持し、上方から蓋を被せて保管・輸送する精密基板収納容器において、
前記容器本体の底面内側及び前記蓋の天面内側にそれぞれ係止部を複数形成し、該係止部に、精密基板を支持する支持部が少なくとも２方向に延出する保持部材を着脱可能に具え、前記蓋と前記容器本体とのそれぞれの前記係止部に前記保持部材を挿嵌して、該保持部材の互いに内側に向き合う一方の前記支持部で精密基板を支持可能とするとともに、前記保持部材の他方の前記支持部が互いに内側に向き合うように、該保持部材を前記係止部に挿嵌して、前記精密基板とは異なる外形サイズの精密基板を該支持部で支持可能としたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記保持部材が、基部と該基部から延出する２個以上の前記支持部を有し、該基部には前記係止部に挿嵌可能な係合部が形成され、前記支持部のそれぞれには、精密基板の一稜線のみと接する傾斜面が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１記載の発明において、前記外形サイズが異なる精密基板を前記保持部材の２方向に延出する支持部でそれぞれ支持する際、前記容器本体の底面から収納した精密基板の上面又は下面までの高さが、前記一方の支持部で精密基板を支持する時と、該精密基板とは異なる外形サイズの精密基板を前記他方の支持部で支持する時とで同一となることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載の発明において、前記精密基板を取り出し搬送するための把持部材が挿入可能な空隙ｉを、該容器本体の側面部に部分的に他の側面部の高さより低くして形成したことを特徴としている。
【００１３】
【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精密基板がフォトマスクである例について説明する。
本実施形態における基板収納容器は、図１に示すように、平坦な底面１０ａとこれを取り囲むように上方に延びる４つの側壁１０ｂとを有する平面視矩形をした容器本体１０と、平坦な天面２０ａとこれを取り囲む下方に延びる４つの側壁２０ｂを有し、容器本体１０に被覆される蓋体２０とこれらを係止する係止手段５０とで構成される。さらに、容器本体１０と蓋体２０のそれぞれには、基板Ａを支持する複数個の保持部材１２，２２と、これら保持部材を着脱自在に係止する係止部１１，２１がそれぞれ設けられている。
【００１４】
本実施形態では、係止部１１，２１は、４コーナーに微小Ｒが形成された角柱状又は円柱状の凸リブで構成され、上方又は下方に突出するようにそれぞれ４箇所に設けられている。
また、前記した保持部材１２（２２）は、図１、２に示すように、基本的にはＬ字形に成形され、ほぼ直交する２方向に延出する第１の支持部１３（２３）と第２の支持部１４（２４）と２つの支持部が交差する部分である基部１５（２５）とを有している。基部１５（２５）には、容器本体１０又は蓋２０に形成された係止部１１（２１）と嵌合可能な係合部１５ａ（２５ａ）となる凹部又は貫通孔が設けられており、前記係止部１１（２１）と係合部１５ａ（２５ａ）とが嵌合するようになっている。
なお、図示はしないが、係止部を凹部として形成し、保持部材の係合部を突部に形成して嵌合しても良いことは、言うまでもない。
【００１５】
容器本体１０及び蓋２０に使用する原料としては、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の合成樹脂及びこれらに帯電防止効果が付与されたものが挙げられる。より好ましくは、軽量性・成形性に優れ、透視可能で、帯電防止効果が付与されたＰＭＭＡ樹脂を用いて成形すると良い。
【００１６】
また、精密基板収納容器に収納、支持されるフォトマスクＡは、図２に示すように、保持部材１２（２２）の支持部１３，１４（２３，２４）のそれぞれ形成された傾斜面１３ａ，１４ａ（２３ａ，２４ａ）で、フォトマスクＡの稜線部と線接触させることにより、輸送又は搬送時の振動による基板収納容器内でのフォトマスクのガタツキを抑えている。なお、傾斜面の水平面からの角度αとしては、精密基板収納容器内におけるフォトマスクの安定性を考慮すると、５゜〜４５゜位が好ましい。蓋２０に装着する保持部材２２の形状も、容器本体１０の保持部材１２とほぼ同一であるが、２方向に延出している支持部２３，２４における傾斜面２３ａ，２４ａの角度βは、輸送又は搬送時の振動による基板収納容器内でのフォトマスクＡのガタツキを抑えるため、１゜〜６０゜位の範囲から収納するフォトマスクＡの厚さに応じて適宜形成されている。
【００１７】
また、保持部材１２（２２）に、２方向に延出している支持部１３，１４（２３，２４）を設けた場合、フォトマスクの外形サイズの小さい第１の精密基板Ａ（例：正方形で１辺が１５２．４ｍｍ、厚さが６．３５ｍｍ）を収納する場合には、図３（ａ）に示すように第１の支持部１３が内側に向かい合って配置された状態で係止部１１に嵌合され、フォトマスクの外形サイズの大きいもの第２の精密基板Ａ′（例：正方形で１辺が２３０ｍｍ、厚さが９ｍｍ）を収納する場合には、図３（ｂ）に示すように、第２の支持部１４が内側に向き合って配置された状態で係止部に嵌合される。
【００１８】
保持部材１２（２２）の支持部１３，１４（２３，２４）の寸法は、収納するフォトマスクの外形サイズを考慮して設けられ、本実施例においては、第１の支持部１３の長さｑ１が６０ｍｍ〜６５ｍｍ位に、第２の支持部１４の長さｒ１が２０ｍｍ〜２５ｍｍ位となっている。支持部の高さｑ２、ｒ２については、工程内で使用されるフォトマスク取り出し及び収納用ロボットアーム（基板収納容器内においてフォトマスク下面に接触し保持する。）の出入りが容易に行えるように、支持部と精密基板との当接位置が容器本体１０の側面部１０ｂの高さより２０〜３０ｍｍ位高く設定し、精密基板の支持平面との間で前記ロボットアームが挿入可能な空隙を形成するように設定される。なお、図６に示したように、ロボットアームが挿入される側の容器本体１０の側面部の高さを部分的に他の側面部の高さよりも低く形成し、容器本体１０の底面と精密基板の支持平面との間にロボットアームが挿入可能な空隙ｉを形成しても良い。
【００１９】
なお、本実施形態においては、保持部材１２（２２）と一体化した支持部を複数方向に設けることにより、外形サイズの異なる２種のフォトマスクに適宜収納させているが、図４（ａ）に示すように平面視Ｔ方向、若しく図４（ｂ）に示すように十字方向に支持部を設けて、外形サイズの異なる３種若しくは４種のフォトマスクを適宜収納することも可能である。
【００２０】
容器本体１０及び蓋２０に設けた係止部１１（２１）と保持部材１２（２２）の嵌合手段としては、図５に示すように、係止部の幅ｊ１と長さｊ２の寸法に対して、保持部材１２の係合部の幅Ｌ１と長さＬ２の寸法のうち少なくとも１部分を各々０〜０．１０ｍｍ小さく設けて、使用中にガタつかず、着脱自在となる範囲で調整される。このような寸法に設定された係合部を有する保持部材を、嵌入させても良いし、一方に嵌合用の突起や凹部を設けても良い。
なお、本実施形態においては、容器本体１０及び蓋２０の係止部１１（２１）のそれぞれに保持部材１２（２２）を嵌め込む方法により嵌合させているが、嵌合方法については、容器本体１０及び蓋２０の係止部１１（２１）に保持部材１２（２２）が着脱自在に固定される方法であれば特に限定はしない。
【００２１】
保持部材１２（２２）に使用する原料としては、ポリエチレン、ポリエステル系エラストマ、シリコーンゴム等が挙げられるが、樹脂の磨耗性と寸法精度の面において優れているポリエチレンを用いて成形される。ポリエチレンを使用することにより、フォトマスクの擦れ合いによるパーティクルの発生を低減でき、また容器本体１０に収納した時のフォトマスクの位置精度が向上されるため、工程内での装置トラブルが解消される。
【００２２】
上記構成において、フォトマスクＡを収納する時には、図６に示すように、先ず容器本体１０の底面内側に設けられている凸状リブ（係止部１１）に、収納するフォトマスクＡのサイズに合わせて保持部材１２の２方向に延出しているリブ（支持部）１３，１４の一方を選択して嵌合し、リブ端部の接触部にフォトマスクＡの１稜線を線接触させて載置する。次に、上方から予め保持部材２２が嵌合されている蓋２０を被せてフォトマスクＡを保持し、嵌合された容器本体１０と蓋２０の二隅又は四隅を係止手段である挟持部品５０（図１参照）により固定する。
【００２３】
また、工程内において使用する時には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、蓋が取り除かれた状態において底部又は側部の図示せぬ位置決め手段を使って位置決めがなされ、ロボットアーム６０がフォトマスクＡの下面側に挿入され、接触・保持して取り出される。フォトマスクＡを収納する時には、逆の操作が行われる。
【００２４】
また、図８に示したように収納する複数種のフォトマスクＡ，Ａ′においても、フォトマスクの方向が同一で、容器本体が載置される精密基板の加工装置の基準面からフォトマスク基板の下面までの高さｈも同一になるように保持部材１２（２２）の傾斜面が設計されている。
これにより、フォトマスクＡを取り扱う自動機の治具や交換や取り出し位置調整をすることなく、同一の自動機でサイズの異なる複数種のフォトマスクＡを搬送できる。
なお、フォトマスクＡの上面を吸着して搬送する場合には、フォトマスクＡの上面までの高さが同一となるように、保持部材１２（２２）の長さと傾斜面を設定すれば良い。このように１つの支持部１３（２３）と他の支持部１４（２４）でサイズの異なる精密基板を支持する際に、基準面から精密基板の下面までの高さ（ｈ）と精密基板の上面までの高さｈのうちの一方を同一とすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の精密基板収納容器によれば、収納する精密基板のサイズに合わせて保持部材の複数の方向に延出している支持部の一方を選択して精密基板を支持することが可能であるので、外形サイズの異なる精密基板を適宜収納でき、基板収納容器成形時における金型の入れ子部材の交換作業を必要とせず、容器本体、蓋の品種を少なくでき、金型投資が少なくて済み、金型管理も行い易くなる
また、外形サイズの異なる精密基板を収納した時の加工装置の基準面からの支持高さが一定であり、同一方向で支持されるので、精密基板下面に接触し保持する精密基板取り出し及び収納用ロボットアームの高さ調節等を、外形サイズの異なる精密基板毎に行う必要が無くなり、同一の搬送仕様とすることができ、作業工程を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態を示す全体分解斜視図である。
【図２】本発明に係る精密基板収納容器の精密基板を保持する状態を示す側面図である。
【図３】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態を示す分解斜視図で、（ａ）は精密基板の外形サイズが小さい場合、（ｂ）は大きい場合である。
【図４】本発明に係る精密基板収納容器に用いる保持部材の別の形態を示す斜視図で、（ａ）は３サイズに対応し、（ｂ）は４サイズに対応するものである。
【図５】保持部材と係止部との嵌合方法を示す斜視部である。
【図６】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態を示す全体斜視図である。
【図７】（ａ）はロボットアームと精密基板及び精密基板収納容器との位置関係を示す平面図、（ｂ）は図７（ａ）の断面図である。
【図８】本発明の精密基板収納容器に異なるサイズの精密基板を支持した場合の断面図である。
【図９】従来の精密基板収納容器を示す全体分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は従来の精密基板収納容器を示す平面図、（ｂ）は図１０（ａ）の断面図、（ｃ）は外形の大きな精密基板を収納する場合、（ｄ）外形の小さな精密基板を収納する場合を示す図である。
【符号の説明】
１０ 容器本体
１１ 係止部
１２ 保持部材
１３ 第１の支持部
１４ 第２の支持部
２０ 蓋体
２１ 係止部
２２ 保持部材
２３ 第１の支持部
２４ 第２の支持部
５０ 係止手段
Ａ 精密基板（フォトマスク）
ｈ 加工装置の基準面からの精密基板当接部までの高さ
ｉ 空隙

Claims (4)

1. 容器本体に１枚の精密基板を水平状態で支持し、上方から蓋を被せて保管・輸送する精密基板収納容器において、
   前記容器本体の底面内側及び前記蓋の天面内側にそれぞれ係止部を複数形成し、該係止部に、精密基板を支持する支持部が少なくとも２方向に延出する保持部材を着脱可能に具え、前記蓋と前記容器本体とのそれぞれの前記係止部に前記保持部材を挿嵌して、該保持部材の互いに内側に向き合う一方の前記支持部で精密基板を支持可能とするとともに、前記保持部材の他方の前記支持部が互いに内側に向き合うように、該保持部材を前記係止部に挿嵌して、前記精密基板とは異なる外形サイズの精密基板を該支持部で支持可能としたことを特徴とする精密基板収納容器。
2. 前記保持部材が、基部と該基部から延出する２個以上の前記支持部を有し、該基部には前記係止部に挿嵌可能な係合部が形成され、前記支持部のそれぞれには、精密基板の一稜線のみと接する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の精密基板収納容器。
3. 前記外形サイズが異なる精密基板を前記保持部材の２方向に延出する支持部でそれぞれ支持する際、前記容器本体の底面から収納した精密基板の上面又は下面までの高さが、前記一方の支持部で精密基板を支持する時と、該精密基板とは異なる外形サイズの精密基板を前記他方の支持部で支持する時とで同一となることを特徴とする請求項１記載の精密基板収納容器。
4. 前記容器本体において、前記精密基板を前記容器本体から取り出し搬送するための把持部材が挿入可能な空隙ｉを、該容器本体の側面部に部分的に他の側面部の高さより低くして形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の精密基板収納容器。

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