JP5184198B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板を収納す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、例えば複数枚の半導体ウェーハを上下に並べて整列収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面部に着脱自在に嵌合される蓋体と、容器本体の正面部と蓋体との間に介在して変形するシール用のガスケットとを備えて構成されている。
蓋体の裏面周縁部にはエンドレスの嵌合溝が形成され、この嵌合溝にガスケットが外部から強く押し込んで嵌合されている。ガスケットは、蓋体の嵌合溝に嵌合される本体を備え、この本体から容器本体の正面部内に圧接する突片が選択的に突出している（特許文献１、２、３参照）。
特開２００１‐３５４２４９号公報 特開２００８‐６２９７９号公報 特開２００６‐３０３２６１号公報

従来における基板収納容器は、以上のように構成されているので、ガスケットの上下方向が視覚的に判別し難く、その結果、蓋体の嵌合溝に上下逆のガスケットを誤って嵌合するおそれがあり、製造時や交換時における蓋体の組立性が悪いという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、ガスケットを上下逆にして取り付けるおそれを回避し、組立性の向上を図る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、基板を収納するフロントオープンボックスの容器本体と、この容器本体の横長に開口した正面部に着脱自在に嵌め合わされる蓋体と、容器本体の正面部と蓋体との間に介在して変形する伸縮性のガスケットとを備え、蓋体の裏面周縁部に嵌合溝を形成し、この嵌合溝にガスケットを嵌め合わせたものであって、
ガスケットは、蓋体の嵌合溝に嵌め合わされる横長の枠体と、この枠体に形成されて容器本体の正面部に接触する湾曲片と、枠体の上部に設けられて蓋体の嵌合溝を区画する区画壁内に接触する上部位置決め突起と、枠体の下部に設けられて蓋体の嵌合溝を区画する区画壁内に接触する下部位置決め突起とを含み、
枠体の一対の上部コーナと下部コーナの曲率を異ならせることにより、これら上部コーナと下部コーナとを上下非対称に形成し、上部位置決め突起と下部位置決め突起との位置を左右方向にずらしてこれらが上下方向において整合しないようにしたことを特徴としている。

なお、容器本体の正面部の一対の上部コーナと下部コーナの曲率を異ならせることにより、これら上部コーナと下部コーナとを上下非対称に形成することができる。
また、容器本体の正面部の周縁に形成されて外方向に張り出すリムフランジと、このリムフランジの側部に穿孔される取付孔と、この取付孔に選択的に挿入される着脱自在の情報表示パッドとを備え、
取付孔を、リムフランジの正面側に位置する拡径部と、この拡径部に一体形成されてリムフランジの背面側に位置する縮径部とから形成し、情報表示パッドの正面部を、リムフランジの正面に略面一に揃えるか、あるいは取付孔の拡径部内に埋没させることができる。

また、情報表示パッドを、取付孔の拡径部に嵌まる柱部と、この柱部から伸びて取付孔の縮径部に引っかかる弾性の係止片とから形成することができる。
また、蓋体を、容器本体の正面部に嵌め合わされて施錠機構を内蔵する筐体と、この筐体の開口した正面部を被覆する表面カバーと、この表面カバーに設けられて施錠機構のスライド体の操作孔に対向する操作口とから構成することができる。

また、施錠機構は、蓋体に支持されてその左右内外方向にスライド可能なスライド体と、このスライド体の先端部に回転可能に支持され、蓋体側壁の貫通孔から突出して容器本体の正面部内側の係止溝に干渉可能な係止爪と、スライド体を蓋体の左右外方向にスライドさせて係止爪を蓋体の貫通孔から突出させるバネと、スライド体の末端部側に設けられ、蓋体外部から操作ピンが挿入される操作孔とを含み、スライド体の操作孔を略円形に形成し、容器本体の正面部から蓋体を取り外す場合に、スライド体の操作孔に操作ピンを挿入してスライド体を蓋体の左右内方向にスライドさせ、突出した係止爪を蓋体の貫通孔内に退没させるようにしても良い。

ここで、特許請求の範囲におけるガスケットの上部位置決め突起と下部位置決め突起とは、単数複数いずれでも良い。基板には、少なくとも各種のガラス基板、カバーガラス、半導体ウェーハ（φ３００ｍｍ、４５０ｍｍ等）、フォトマスク等が含まれる。さらに、「容器本体の正面部」には、正面部に外方向に広がるリムフランジが形成される場合には、リムフランジが含まれる。

本発明によれば、ガスケットを形成する枠体の上部コーナと下部コーナとが上下非対称に形成されたり、上部位置決め突起と下部位置決め突起との位置がずれているので、視覚的にガスケットの向きの判別が容易となる。

本発明によれば、ガスケットの枠体の上部コーナと下部コーナとが上下非対称に形成され、上部位置決め突起と下部位置決め突起との位置が左右水平方向にずれているので、ガスケットの上下方向の判別が実に容易となる。したがって、蓋体の嵌合溝に上下逆のガスケットを誤って嵌合するおそれを回避し、製造時や交換時における蓋体の組立性を向上させることができるという効果がある。また、蓋体の嵌合溝に沿ってガスケットを外部から強く押し込むのではなく、ガスケットを伸ばし広げ、嵌合溝に嵌入することができるので、作業性を向上させることができる。

また、容器本体の正面部の上部コーナと下部コーナとを上下非対称に形成すれば、これらのコーナを基準としてガスケットの上下方向の判別が容易となる。したがって、蓋体の嵌合溝に上下逆のガスケットを誤って嵌合するおそれを回避し、蓋体の組立性を向上させることができる。

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ないし図１２に示すように、２枚以下の半導体ウェーハを整列収納する容器本体１と、この容器本体１の横長に開口した正面部７を開閉する着脱自在の蓋体２０と、容器本体１の正面部７と蓋体２０との間に介在して変形するシール用のガスケット２８とを備え、このガスケット２８を、枠体２９、湾曲片３２、一対の上部位置決め突起３３、一対の下部位置決め突起３４とから形成するようにしている。

半導体ウェーハは、例えば薄く丸いφ３００ｍｍのシリコンタイプからなり、周縁部に位置合わせや識別用の平面略半円形のノッチが選択的に形成される。

容器本体１は、図１ないし図４に示すように、成形用の金型に所定の樹脂を含む成形材料が射出されることにより、２枚の半導体ウェーハを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射出成形され、開口した横長の正面部７に同形の蓋体２０がエンドレスのガスケット２８を介し着脱自在に嵌合されており、半導体加工装置に対する接続用のロードポート装置に搭載されてその出し入れ口に正面部７やリムフランジ８を対向させる。

容器本体１を成形する成形材料の所定の樹脂としては、例えば力学的性質、耐熱性、寸法安定性等に優れるポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート等があげられる。これらの樹脂には、必要なカーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、帯電防止剤、難燃剤等が選択的に添加される。

容器本体１の内部、具体的には相対向する内部両側に、半導体ウェーハの周縁部側方を支持する左右一対のティース２が対設され、この一対のティース２が容器本体１の上下方向に間隔をおいて複数配列される（図２参照）。

容器本体１の外周面には図１、図３、図４に示すように、容器本体１の機械的強度や剛性を高める平面略Ｕ字形のリブフランジ３が一体化される。このリブフランジ３は、容器本体１の背面部と両側部とに外側から一体成形され、背面部両側には、金属製のバランスウェイトがそれぞれ螺着されており、この複数のバランスウェイトにより容器本体１の正面部７が下方に傾斜するのが規制される。

リブフランジ３の背面部中央は、略Ｗ字形に屈曲形成されて凹部を形成し、この凹部の開口が下方を向いて容器本体１のロードポート装置に対する位置決め部４として機能する。また、リブフランジ３の側部前方も、略逆Ｖ字形に屈曲されて凹部を形成し、この凹部の開口が下方を向いてロードポート装置に対する位置決め部４として機能する。

容器本体１の天井の中心部には図１ないし図３に示すように、被取付リブ５が立設され、この被取付リブ５上には、図示しない搬送機構に把持される平面略三角形あるいは多角形の吊持フランジ６が螺子等の締結具を介し着脱自在に後から螺着される。

容器本体１の正面部７は、図１ないし図４に示すように、外方向に広がるよう屈曲形成されてリムフランジ８を形成し、このリムフランジ８内の一対の上部コーナ９と一対の下部コーナ１０とのＲが曲率の異なる上下非対称に形成されており、リムフランジ８の内部両側には、蓋体２０施錠用の係止溝１１がそれぞれ上下方向に切り欠かれる。

リムフランジ８の左右に張り出した両側部には、複数の取付孔１２がそれぞれ上下方向に並べて丸く穿孔されており、この複数の取付孔１２に情報表示パッドであるインフォパッド１３が選択的に挿入され、かつロードポート装置の検出センサ（例えば、光電センサ、フォトセンサ、タッチセンサ等）に検出されることにより、半導体ウェーハの有無や枚数、基板収納容器のタイプ等がロードポート装置に識別される。

各取付孔１２は、図５に示すように、リムフランジ８の正面側に位置する丸い拡径部１４と、この拡径部１４に一体形成されてリムフランジ８の背面側に位置する丸い縮径部１５とから形成される。また、インフォパッド１３は、同図に示すように、取付孔１２の拡径部１４に嵌まる円柱部１６と、この円柱部１６の背面側から伸長する一対の係止片１７とから構成される。この一対の係止片１７は、弾性やバネ性を有して円柱部１６の半径内外方向に撓み、縮径部１５の裏面側周縁に係止してインフォパッド１３の取付孔１２からの脱落を防止する。

蓋体２０は、図６ないし図８に示すように、容器本体１の正面部７、換言すれば、リムフランジ８に着脱自在に嵌合され、施錠機構４０を内蔵する横長の筐体２１と、この筐体２１の開口した正面部（表面部）に螺着されて被覆する透明の表面カバー３５とを備えて構成され、容器本体１に対して図示しない蓋体開閉装置により取り付け・取り外しされる。

筐体２１は、図６に示すように、内部両側に施錠機構４０用の複数の保持リブ２２がそれぞれ一体的に突出形成され、周壁の両側部には、容器本体１の係止溝１１に対向する施錠機構４０用の溝孔２３がそれぞれ切り欠かれており、各溝孔２３の内周縁付近には、施錠機構４０用の支持リブ２４が一体的に突出形成される。

筐体２１の裏面中央部には、横長の取付穴２５が凹み形成され、この取付穴２５には、複数の半導体ウェーハの周縁部前方を弾性片により弾発的に保持するフロントリテーナ２６が装着される。また、筐体２１の裏面周縁部には、横長で枠形の嵌合溝２７が切り欠かれ、この嵌合溝２７には、容器本体１のリムフランジ８との間に介在する弾性のガスケット２８が嵌合される。嵌合溝２７の一対の上部コーナと一対の下部コーナとのＲは、リムフランジ８のコーナの形に応じ、上下非対称に形成される。

ガスケット２８は、図１０に示すように、例えば耐熱性、難燃性、耐寒性、圧縮特性に優れるシリコーンゴム、フッ素ゴム、各種の熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系等）等を成形材料として弾性変形可能な横長の枠形に成形される。このガスケット２８は、図９ないし図１２に示すように、蓋体２０の嵌合溝２７に隙間なく密嵌される横長の枠体２９と、この枠体２９の外周面に突出形成されて容器本体１の正面部７に圧接する断面略Ｃ字形あるいは略Ｕ字形の湾曲片３２と、枠体２９の上部に並設されて蓋体２０の嵌合溝２７を区画する区画壁２７ａ内に圧接する一対の上部位置決め突起３３と、枠体２９の下部に並設されて嵌合溝２７の区画壁２７ａ内に圧接する一対の下部位置決め突起３４とを備えて伸縮自在に形成される。

枠体２９は、嵌合溝２７の全周よりもやや短く形成され、一対の上部コーナ３０と下部コーナ３１とのＲが図９に示すように、ガスケット２８の上下方向が容易に判別できるよう、リムフランジ８のコーナの形に応じ、曲率が異なる上下非対称に形成される。また、一対の上部位置決め突起３３と下部位置決め突起３４とは、図１０に示すように、左右水平方向にずれ、上下方向において整合せずに不揃いに形成されており、ガスケット２８の上下方向の判別を容易化する。上部位置決め突起３３や下部位置決め突起３４は、例えばブロック形、円柱形、角柱形、台形等の形にそれぞれ形成され、高さ、長さ、幅が必要に応じて変更される。

表面カバー３５は、横長の略矩形に形成され、両側部には、施錠機構４０用の操作口３６がそれぞれ略凸字形に穿孔されており、中央部と最両側部とには、蓋体開閉装置に真空吸着される正面円形の吸着領域がそれぞれ形成される。各操作口３６は、蓋体２０の左右内外方向に伸びる横長に形成され、左右外方向側が湾曲辺付きの拡幅部とされるとともに、左右内方向側に位置する残部が矩形の狭幅部とされており、裏面側周縁部には、施錠機構４０用の一対のガイド片３７が筐体２１の内方向に向け一体形成される。

施錠機構４０は、図８に示すように、筐体２１の内部両側に支持されて左右内外方向にスライド可能な一対のリンクプレート４１と、筐体２１の各溝孔２３に出没可能に軸支されてリンクプレート４１の先端部に連結支持され、容器本体１の係止溝１１に嵌合して干渉する揺動可能な一対の係止爪４５と、各リンクプレート４１に嵌入されて容器本体１の係止溝１１に係止爪４５を干渉させる一対のコイルバネ４７と、各リンクプレート４１の最末端部４３側に穿孔され、蓋体２０外部から操作ピンが挿入される操作孔４８とを備えて構成される。

各リンクプレート４１は、例えば先端部が二股に分かれた略Ｙ字形の板に形成され、棒形の中央部にはコイルバネ４７用の筒体であるカラー４２がスライド可能に嵌入されており、末端部と最末端部４３とが表面カバー３５の一対のガイド片３７にスライド可能に挟持されるとともに、最末端部４３には、表面カバー３５の操作口３６に対向する正面略半楕円形の操作孔４８が穿孔される。

リンクプレート４１の末端部には、カラー４２のスライドや脱落を規制する略Ｕ字形のアームであるリンクアーム４４がピンを介し左右内外方向に揺動可能に嵌入軸支され、このリンクアーム４４が筐体２１の保持リブ２２にピンを介し左右内外方向に揺動可能に軸支される。

各係止爪４５は、変形した略Ｖ字形に屈曲形成され、屈曲部が筐体２１の支持リブ２４にピンを介し揺動可能に軸支される。この係止爪４５は、その一端部がリンクプレート４１の二股の先端部間にピンを介し揺動可能に軸支され、二股に分岐した他端部の間には、容器本体１の係止溝１１内に摺接する複数のローラ４６がピンを介し回転可能に支持される。各ローラ４６は、例えば容器本体１と同様の材料等を使用して筒形に成形される。

各コイルバネ４７は、リンクプレート４１の中央部に嵌通されてリンクプレート４１の幅広の先端部側とカラー４２との間に介在し、カラー４２をリンクアーム４４に圧接するとともに、筐体２１の溝孔２３から係止爪４５の他端部、すなわち複数のローラ４６を外部に突出させる。各操作孔４８は、基本的には正面略楕円形に形成される。

操作ピンは、図示しないが、細長い円柱形のピン部と、このピン部に一体成形されて半径外方向に膨出する膨出部とを備え、自動あるいは手動により操作される。この操作ピンは、ピン部が操作口３６を貫通してリンクプレート４１の操作孔４８に挿入され、膨出部が表面カバー３５の操作口３６に適切に接触・干渉して蓋体２０を支持するよう機能する。

上記において、蓋体２０の嵌合溝２７にガスケット２８を嵌合する場合には、ガスケット２８の枠体２９を伸ばし広げて嵌合溝２７に嵌入し、嵌合溝２７の区画壁２７ａ内に一対の上部位置決め突起３３と下部位置決め突起３４とをそれぞれ圧接すれば、嵌合溝２７にガスケット２８を適切に嵌合することができる。

また、容器本体１の複数の取付孔１２にインフォパッド１３を選択的に挿入する場合には、選択した取付孔１２にインフォパッド１３の一対の係止片１７を挿入して押圧すれば良い。
すると、取付孔１２の縮径部１５の裏面側周縁に一対の係止片１７が撓みながら係止し、取付孔１２の拡径部１４にインフォパッド１３の円柱部１６が嵌合し、リムフランジ８の正面にインフォパッド１３の正面部が面一に揃えられて整合する。

これとは逆に、容器本体１の取付孔１２からインフォパッド１３を取り外す場合には、インフォパッド１３の一対の係止片１７を内方向に撓ませて縮径部１５の裏面側周縁との係止を解除し、リムフランジ８の背面側から正面側にインフォパッド１３を押圧すれば良い。

また、半導体ウェーハを収納した容器本体１の開口した正面部７を蓋体２０により閉じる場合には、容器本体１のリムフランジ８内に蓋体２０を蓋体開閉装置により押圧して嵌合するとともに、容器本体１の正面部７周縁にガスケット２８の湾曲片３２を圧接し、容器本体１の各係止溝１１に蓋体２０の溝孔２３を対向させれば良い。

すると、圧縮されていた各コイルバネ４７の復元作用によりリンクプレート４１が保持リブ２２、ガイド片３７、リンクアーム４４に案内されつつ蓋体２０の左右外方向に水平にスライドして係止爪４５を蓋体２０の表裏方向に揺動させ、この係止爪４５の他端部が蓋体２０の溝孔２３から外部に弧を描きながら突出して回転可能な複数のローラ４６を容器本体１の係止溝１１に嵌入し、この複数のローラ４６の嵌入により、容器本体１の正面部７が蓋体２０により強固に閉じられ、かつ気密性や密閉性が確保される。

このように施錠機構４０に負荷が作用しない場合には、容器本体１の各係止溝１１内に揺動突出した係止爪４５のローラ４６が転がり接触可能に嵌入し、容器本体１の正面部７が蓋体２０により覆われることとなる。

これに対し、半導体ウェーハを収納した容器本体１の正面部７から施錠状態の蓋体２０を取り外す場合には、一対のリンクプレート４１の操作孔４８に操作ピンを蓋体２０の操作口３６を介し外部からそれぞれ挿入し、操作ピンを操作口３６の拡幅部から狭幅部方向に動かすことにより、各リンクプレート４１を蓋体２０の左右内方向にスライドさせれば良い。

すると、各リンクプレート４１がコイルバネ４７を圧縮しながら蓋体２０の左右内方向に水平にスライドし、係止爪４５が弧を描きながら揺動してその露出した他端部、すなわち複数のローラ４６を蓋体２０の溝孔２３内に退没させ、この係止爪４５の他端部の退没により、容器本体１の係止溝１１から複数のローラ４６が外れて容器本体１から蓋体２０を取り外すことが可能になる。

上記構成によれば、枠体２９の上部コーナ３０と下部コーナ３１とが上下非対称に形成され、上部位置決め突起３３と下部位置決め突起３４との位置が左右水平方向にずれているので、ガスケット２８の上下方向の判別が実に容易となる。したがって、蓋体２０の嵌合溝２７に上下逆のガスケット２８を誤って嵌合するおそれを回避し、製造時や交換時における蓋体２０の組立性を著しく向上させることができる。また、嵌合溝２７に沿ってガスケット２８を外部から強く押し込むのではなく、ガスケット２８を伸ばし広げて嵌合溝２７に嵌入するので、作業性が良い。

また、取付孔１２にザグリを形成するので、インフォパッド１３の正面部を、リムフランジ８の正面に面一に揃えたり、あるいは取付孔１２内に埋没させることができ、取付孔１２に挿入されたインフォパッド１３の正面がリムフランジ８の正面から前方に突出することがない。したがって、インフォパッド１３の正面の突出部分が障害物となることがないので、ロードポート装置の出し入れ口に容器本体１の正面部７やリムフランジ８が適切に接触し、半導体製造作業の円滑化、迅速化、容易化を図ることが可能になる。

また、容器本体１から蓋体２０を取り外さない施錠機構４０の非操作時には、容器本体１の係止溝１１に係止爪４５がコイルバネ４７により絶えず嵌入して容器本体１の正面部７やリムフランジ８を蓋体２０により強固に閉じるので、容器本体１から蓋体２０が外れることが全くなく、蓋体２０の施錠や開閉に支障を来たすおそれがない。さらに、容器本体１の係止溝１１に係止爪４５が直接嵌入するのではなく、係止爪４５の回転可能な複数のローラ４６が嵌入して摺接するので、容器本体１と係止爪４５との擦れによりパーティクルが発生して半導体ウェーハを汚染させるおそれがない。

なお、上記実施形態の容器本体１や蓋体２０は、透明、不透明、半透明等を特に問うものではない。また、容器本体１の正面部７、リムフランジ８、嵌合溝２７、ガスケット２８のいずれかには、ガスケット２８の密着を規制するダイヤモンドライクカーボン処理を適宜施しても良い。

また、ガスケット２８の湾曲片３２は、エンドレスでも良いし、間隔をおいた複数でも良い。また、ガスケット２８の一対の上部位置決め突起３３と下部位置決め突起３４とは、識別性を向上させる観点からそれぞれ形を変更しても良いし、相互に異なる色彩を塗布することもできる。さらに、枠体２９の側部に必要数の位置決め突起を形成して識別性を向上させることもできる。

本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体を模式的に示す正面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す側面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す底面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態のリムフランジの一部等を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体を模式的に示す斜視分解説明図である。 図６の背面図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す正面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す部分説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す他の断面説明図である。

符号の説明

１ 容器本体
７ 正面部
８ リムフランジ
９ 上部コーナ
１０ 下部コーナ
１２ 取付孔
１３ インフォパッド
２０ 蓋体
２７ 嵌合溝
２７ａ 区画壁
２８ ガスケット
２９ 枠体
３０ 上部コーナ
３１ 下部コーナ
３２ 湾曲片
３３ 上部位置決め突起
３４ 下部位置決め突起
４０ 施錠機構
４１ リンクプレート
４５ 係止爪
４７ コイルバネ
４８ 操作孔

Claims (2)

1. 基板を収納するフロントオープンボックスの容器本体と、この容器本体の横長に開口した正面部に着脱自在に嵌め合わされる蓋体と、容器本体の正面部と蓋体との間に介在して変形する伸縮性のガスケットとを備え、蓋体の裏面周縁部に嵌合溝を形成し、この嵌合溝にガスケットを嵌め合わせた基板収納容器であって、
   ガスケットは、蓋体の嵌合溝に嵌め合わされる横長の枠体と、この枠体に形成されて容器本体の正面部に接触する湾曲片と、枠体の上部に設けられて蓋体の嵌合溝を区画する区画壁内に接触する上部位置決め突起と、枠体の下部に設けられて蓋体の嵌合溝を区画する区画壁内に接触する下部位置決め突起とを含み、
   枠体の一対の上部コーナと下部コーナの曲率を異ならせることにより、これら上部コーナと下部コーナとを上下非対称に形成し、上部位置決め突起と下部位置決め突起との位置を左右方向にずらしてこれらが上下方向において整合しないようにしたことを特徴とする基板収納容器。
2. 容器本体の正面部の一対の上部コーナと下部コーナの曲率を異ならせることにより、これら上部コーナと下部コーナとを上下非対称に形成した請求項１記載の基板収納容器。

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