JP5269077B2

JP5269077B2 - 支持体及び基板収納容器

Info

Publication number: JP5269077B2
Application number: JP2010517892A
Authority: JP
Inventors: 和正大貫; 啓之志田; 智小田嶋
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: US8627959B2; US20110100870A1; CN102084476B; EP2306504A4; KR101589325B1; EP2306504A1; TW201017811A; JPWO2009157321A1; EP2306504B1; CN102084476A; WO2009157321A1; KR20110021831A; TWI459498B

Description

本発明は、半導体ウェーハ等のウェーハを支持する支持体及び基板収納容器に関するものである。

半導体ウェーハを収納する従来の基板収納容器は、図示しないが、φ３００ｍｍの薄い半導体ウェーハを複数枚整列収納するフロントオープンボックスの容器本体と、この容器本体の開口した正面部を開閉する着脱自在の蓋体とを備えて構成されている。容器本体は、７００〜８００μｍの厚さを有する半導体ウェーハの収納を前提に、樹脂を含む成形材料を使用して射出成形され、両側壁の内面に、半導体ウェーハを水平に支持する左右一対のティースが一体的に対設されており、この一対のティースが所定のピッチをおいて上下方向に複数配設されている（特許文献１、２、３、４、５、６参照）。

各ティースは、容器本体の側壁内面から内方向に水平に突出して容器本体の前後方向に伸びる細長い板片に形成され、後部が容器本体の後方に向かうにしたがい徐々に狭く細くなるよう形成されており、半導体ウェーハの周縁部側方の最大径近傍を下方から支持するよう機能する。このようなティースに支持される半導体ウェーハは、専用のロボットにより出し入れされる。

ところで近年、半導体ウェーハは、メモリ容量の拡大に伴うチップサイズの大型化や生産性向上のため、φ３００ｍｍタイプの次世代タイプとして大口径のφ４５０ｍｍタイプが検討され、国際的に議論されている。このような議論に伴い、基板収納容器も大口径の半導体ウェーハに対応する構成が求められてきている。

ＷＯ９９／３９９９４特開２０００‐３０６９８８号公報特開２００４‐２１４２６９号公報特開２００６‐１２８４６１号公報特開２００２‐６８３６４号公報特開２００３‐１７４０８０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、容器本体やティースがφ３００ｍｍで厚さが７００〜８００μｍの半導体ウェーハを支持・収納するのを前提に形成されているので、ティースにφ３００ｍｍで厚さが６００μｍ以下の薄く加工された半導体ウェーハ、あるいはφ４５０ｍｍの薄く重い大口径の半導体ウェーハを支持させる場合には、半導体ウェーハの撓み量が増大することとなる。

この結果、搬送時に半導体ウェーハが振動したり、隣接する半導体ウェーハ同士が接触したり、共振して破損するおそれが考えられる。また、半導体ウェーハの撓み量が増大すると、専用のロボットによる出し入れの際、半導体ウェーハを安全に出し入れすることが困難になるおそれも考えられる。

本発明は上記に鑑みなされたもので、薄いウェーハや大口径のウェーハが振動したり、接触して損傷等するのを抑制防止し、しかも、これらのウェーハを安全に出し入れすることのできる支持体及び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、枠体に直径３００ｍｍ以上のウェーハを支持する支持片を設けたものであって、
前記枠体は、間隔をおいて相対向する上下一対の横桟と、この上下一対の横桟の前後両端部間に縦に架設される一対の縦桟とを含み、該横桟に、左右方向に位置決めする左右方向位置決め取付部と、上下方向に位置決めする上下方向位置決め取付部とをそれぞれ設け、
前記支持片は、前記枠体から突出して前記ウェーハの少なくとも周縁部の側部前方を略水平に支持する前部支持片と、該枠体から突出して該ウェーハの少なくとも周縁部の側部後方を略水平に支持する後部支持片とを含み、該前部支持片を、該枠体の前部から該ウェーハの周縁部前方に伸びる突出部と、この突出部から該ウェーハの周縁部に沿うよう後方に伸びる屈曲部とから形成し、
前記枠体、前記前部支持片、及び前記後部支持片を一体成形し、該枠体と該前部支持片との間に空洞部を形成したことを特徴としている。

なお、前記枠体を略横長に形成してその上下一対の横桟間には区画連結片を設け、この区画連結片に前記前部支持片の屈曲部後方と前記後部支持片の前部とを接続することができる。
また、前記枠体の上下一対の横桟間に、前記後部支持片を支持する補強連結片を設けることができる。

また、枠体に取付部を形成し、枠体の上部と下部の少なくともいずれかに高さ調整部をそれぞれ形成することもできる。
また、前部支持片と後部支持片とに、ウェーハを略水平に支持する支持突部をそれぞれ形成することが可能である。

また、枠体の横桟の最前部に取付ピンを突出形成し、横桟の前部に、取付ピンの後方に位置する位置決め取付片を突出形成し、枠体前部の縦桟に取付溝を切り欠くとともに、枠体後部の縦桟には取付膨張片を形成することが可能である。
また、枠体の容器本体の内側に対向する背面と横桟のうち、少なくとも背面にカバー板を取り付け、このカバー板に、複数の位置合わせボスを配設するとともに、この複数の位置合わせボスの間にはフックを形成し、カバー板に、複数の位置合わせリブを配設することも可能である。

また、本発明においては上記課題を解決するため、直径３００ｍｍ以上のウェーハを収納する容器本体と、この容器本体の内部両側にそれぞれ取り付けられる請求項１、２、又は３記載の前記支持体とを備えたものであって、
前記容器本体を正面の開口したフロントオープンボックスに形成し、この容器本体の底板と天板とをその正面側が広く、背面側が狭くなるよう傾斜形成し、該容器本体の内部正面側の上下に、前記支持体の左右方向位置決め取付部に嵌まる左右方向取付溝をそれぞれ形成するとともに、該容器本体の内部両側の上下には、該支持体の上下方向位置決め取付部を挟み持つ嵌合レールを対設したことを特徴としている。

なお、容器本体の内部正面側の上下に支持体の取付ピン用の左右方向取付溝をそれぞれ形成し、容器本体の内部背面に、支持体の取付膨張片を位置決め挟持する複数の抜け落ち防止片を配設し、容器本体の内部両側の上下には、支持体の位置決め取付片用の嵌合レールを対設し、容器本体の内側面には、正面部側に位置する支持体の取付溝用の鍵付きストッパを形成することができる。

ここで、特許請求の範囲におけるウェーハには、少なくともφ３００ｍｍ以上の半導体ウェーハや厚さが薄くて撓み易い各種のウェーハが含まれる。また、枠体の後部と後部支持片とは、ウェーハの周縁部の側部後方に沿うよう曲げることができる。前部支持片と後部支持片とは、必要に応じ、単数複数に増減することができる。さらに、容器本体は、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。

本発明によれば、枠体から突き出た支持片の前部支持片と後部支持片とが、ウェーハの周縁部側方の最大径近傍部分の他、ウェーハの裏面を従来よりも広範囲に亘り側方から支持する。

本発明によれば、枠体の支持片を長く突出させてウェーハを支持する支持領域を従来よりも幅広く拡大させるので、薄く重いウェーハの撓み量の増大を抑制することができる。したがって、搬送時に薄いウェーハや大口径のウェーハが振動したり、隣接するウェーハ同士が接触したり、共振して破損するおそれを有効に排除することができるという効果がある。また、従来よりも大型の支持体を容器本体とは別に成形するので、滑り性の良い成形材料を用いて支持体を容易に成形することができる他、寸法精度を向上させることができ、専用のロボットによる出し入れの際、薄いウェーハや大口径のウェーハを迅速、かつ安全に出し入れすることができる。

また、長い支持片を、単一の平板とするのではなく、前部支持片と後部支持片とに分割するので、成形に伴う支持片の変形を防止することができる。また、枠体と前部支持片の間に成形材料を充填するのではなく、空洞部を形成するので、例え枠体から突出する前部支持片の根元部が厚く、前部支持片の突出部と屈曲部とが長く伸長されても、成形時における前部支持片表面のひけや変形を抑制し、寸法精度を向上させることが可能となる。

また、枠体を略横長に形成してその対向する上下部間には区画連結片を設け、この区画連結片に前部支持片の屈曲部後方と後部支持片の前部とを接続すれば、長い支持片を前後に分割してその端部を区画連結片に接続することができるので、成形時における支持片の変形を防ぐことが可能となる。
さらに、枠体の上下部間に、後部支持片を支持する補強連結片を設ければ、ウェーハの重量や枚数により後部支持片が撓み、ウェーハの位置精度等に支障を来たすのを防ぐことが可能となる。

本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。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図である。本発明に係る支持体及び基板収納容器の実施形態を模式的に示す断面側面図である。本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体を模式的に示す斜視説明図である。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と位置決め具とを模式的に示す斜視説明図である。本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるボトムプレートを模式的に示す斜視説明図である。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側の斜視説明図である。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の正面部と蓋体とを模式的に示す要部断面説明図である。本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体の天板を模式的に示す斜視説明図である。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の内部を模式的に示す説明図である。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の内部を模式的に示す断面側面図である。本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体と支持体との関係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における容器本体と支持体との関係を模式的に示す部分断面説明図である。本発明に係る支持体の実施形態における半導体ウェーハの支持状態を模式的に示す斜視説明図である。本発明に係る支持体の実施形態を模式的に示す正面図である。本発明に係る支持体の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。本発明に係る支持体の実施形態を模式的に示す平面図である。本発明に係る支持体の実施形態を模式的に示す裏面側の斜視説明図である。本発明に係る支持体の実施形態を模式的に示す説明図である。本発明に係る基板収納容器の実施形態における筐体の表面側を模式的に示す斜視説明図である。本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体の裏面側を模式的に示す斜視説明図である。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平面図である。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側面説明図である。

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２４に示すように、大口径の半導体ウェーハＷを複数枚収納するフロントオープンボックスの容器本体１と、この容器本体１の開口した正面部３１を開閉する蓋体６０とを備え、容器本体１の内部両側に、大口径の半導体ウェーハＷを水平に支持可能な別体の支持体４０をそれぞれ装着するようにしている。

半導体ウェーハＷは、図４、図１５、図１６に示すように、例えば９２５μｍの厚さを有するφ４５０ｍｍのシリコンウェーハからなり、周縁部に図示しない位置合わせや識別用のノッチが平面半円形に切り欠かれており、容器本体１に２５枚が整列して収納される。

容器本体１と蓋体６０とは、専用の金型に所定の樹脂を含有する成形材料が射出されることによりそれぞれ射出成形される。この成形材料中の所定の樹脂としては、例えば力学的性質や耐熱性等に優れるポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、あるいは環状オレフィン樹脂等があげられる。これらの樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて選択的に添加される。

容器本体１は、図１、図２、図４ないし図６、図８、図１０ないし図１４に示すように、半導体ウェーハＷよりも大きい底板２と、この底板２に半導体ウェーハＷの収納空間をおいて上方から対向する天板１６と、これら底板２と天板１６の後部間を上下に連結する背面壁２４と、底板２と天板１６の左右両側部間を上下に連結する左右一対の側壁２７とを備えた不透明のフロントオープンボックスタイプに形成され、開口した横長の正面部３１を水平横方向に向けた状態で半導体加工装置や気体置換装置上に位置決めして搭載される。

底板２と天板１６とは、基本的には容器本体１の正面部３１側が広く長く、背面壁２４側が狭く短い平面略台形にそれぞれ形成され、正面部３１側から背面壁２４方向に向かうにしたがい徐々に接近するよう傾斜する（図４参照）。この底板２と天板１６との内面における正面部３１側の上下四隅部には図１１や図１３に示すように、支持体４０用の左右方向取付溝３がそれぞれＵ字形あるいはＶ字形に形成される。

底板２は、有底円筒形を呈する多数の螺子ボス４が配設され、四隅部付近には円筒形のフィルタボス５がそれぞれ貫通して配設されており、この複数のフィルタボス５に、容器本体１の内外を連通する給気用フィルタ６と排気用フィルタ７とがそれぞれＯリングを介し着脱自在に嵌合される。これら給気用フィルタ６と排気用フィルタ７とは、例えば一方向弁が内蔵され、この一方向弁が内蔵される場合には、一方向弁が気体置換装置に接続されて容器本体１内の空気を窒素ガスに置換し、半導体ウェーハＷの表面酸化等を防止するよう機能する。

底板２の前部両側と後部中央とには、細長い複数の高さ調整板８がそれぞれ所定のピッチで並設され、この複数の高さ調整板８に、容器本体１を位置決めする位置決め具９が締結ビスや螺子ボス４を介しそれぞれ螺着される。各位置決め具９は、複数の高さ調整板８間に接触する一対の位置決めブロック１０を備え、この一対の位置決めブロック１０が僅かな水切り空間１１をおき相互に対向しており、この対向した一対の位置決めブロック１０が締結ビスや底板２の螺子ボス４により螺着される。

各位置決めブロック１０は、基本的には平面略正方形を呈する断面略Ｖ字形に形成されてその一対の斜面を備えた凹部を下方に指向させ、両側部には取付フランジ１２がそれぞれ水平に突出形成されており、半導体加工装置や気体置換装置の位置決めピンに上方から凹部を嵌合・摺接させ、容器本体１を高精度に位置決めするよう機能する。

底板２の螺子ボス４には、底板２を被覆して複数の給気用フィルタ６、排気用フィルタ７、及び位置決め具９をそれぞれ露出させるボトムプレート１３が締結ビスを介して水平に螺着される。このボトムプレート１３は、底板２よりも一回り小さい類似の形に形成され、周縁部が起立して補強されており、左右両側部に搬送用のコンベヤレールがそれぞれ選択的に形成される。

ボトムプレート１３の底板２に対向する対向内面には、直線形の強化リブと共に円筒形の複数の螺子ボス４Ａと位置決めボス１４とが配設され、この複数の螺子ボス４Ａと位置決めボス１４とを貫通した締結ビスが底板２の螺子ボス４に螺挿されることにより、ボトムプレート１３が底板２に高精度に位置決めされる。また、ボトムプレート１３の四隅部付近には、給気用フィルタ６と排気用フィルタ７とを近接して露出させる円形あるいは半円形の露出孔１５がそれぞれ穿孔され、ボトムプレート１３の前部両側と後部中央とには、位置決め具９を近接して露出させる矩形の露出孔１５Ａがそれぞれ穿孔される。

ボトムプレート１３の後部には、露出孔１５Ａの近傍に位置する複数の識別孔が穿孔され、この複数の識別孔に図示しない着脱自在の情報識別パッドが選択的に挿入されることにより、基板収納容器の種類や半導体ウェーハＷの枚数等が半導体加工装置等に識別される。

天板１６と側壁２７の撓みにくい稜線近傍部、換言すれば、天板１６の両側部には図１０に示すように、側壁２７の上面に対向する一対の螺子ボス４Ｂがそれぞれ前後に並べて配設され、この複数対の螺子ボス４Ｂに、工場の天井搬送機構に把持される搬送用のトップフランジ１９が締結ビスを介し水平に螺着される。一対の螺子ボス４Ｂは、トップフランジ１９の裏面に接触する補強用の連結リブ１７が架設され、各螺子ボス４Ｂが有底円筒形に形成されてその外周面には容器本体１の中心部前方向に傾斜して伸びる補強リブ１８が一体形成される。

トップフランジ１９は、容器本体１の正面部３１側が広く長く、背面壁２４側が狭く短い平面多角形の平板に形成され、前部中央には、天井搬送機構の把持爪に貫通して干渉される角孔２０が平面矩形に穿孔される。このトップフランジ１９の両側端部には、下方に突出して天板１６の螺子ボス４Ｂに対向する螺子孔２１と位置決めボス１２Ｂとがそれぞれ並設され、これら螺子孔２１と位置決めボス１２Ｂとを貫通した締結ビスが天板１６の螺子ボス４Ｂに螺挿されることにより、天板１６にトップフランジ１９が高精度に位置決めされ、かつこれら１６・１９の間に天井搬送機構のフォークが進入するための空間Ｓが区画形成される（図４参照）。

背面壁２４は、図５、図６、図１１、図１４に示すように、中央部に透明の覗き窓２５が二色成形法等により縦長に形成され、この覗き窓２５により、容器本体１の内部や半導体ウェーハＷが外部から視覚的に観察・把握される。この背面壁２４の内面両側には、支持体４０の後部をその表裏側から位置決め挟持する上下斜め一対の抜け落ち防止片２６がそれぞれ配設され、この上下斜め一対の抜け落ち防止片２６が背面壁２４の上下方向に所定のピッチで複数配列形成される。

各側壁２７は、図１、図５、図６、図１２、図１４に示すように、底板２と天板１６の形に応じ、前部側が略直線的な板形に形成され、後部側が底板２と天板１６の内方向に傾斜したり、湾曲して形成されており、この後部が背面壁２４の側部に一体的に連結される。

各側壁２７の内面上下には、容器本体１の正面部３１から中央部方向に亘る支持体４０用の嵌合レール２８が対設され、各側壁２７の内面には、容器本体１の正面部３１側に位置する支持体４０用の鍵付きストッパ２９が形成される。また、側壁２７の外面には、補強や変形防止の他、指等を干渉させることのできる略台形のグリップ部３０が前後方向に伸長して凹み形成され、このグリップ部３０が鍵付きストッパ２９の反対側に位置する。

容器本体１の正面部３１は、図１、図５、図６、図８、図１０に示すように、周縁部に外方向に張り出すリムフランジ３２が三角形の小さな保持リブを介して膨出形成され、このリムフランジ３２内に着脱自在の蓋体６０が蓋体開閉装置により嵌合される。このリムフランジ３２は、その内周面に正面枠形の取付溝が切り欠かれ、この取付溝に、蓋体６０に圧接するリップタイプのガスケット３３が密嵌されており、内周面の上下両側部には、ガスケット３３の後方に位置する係止穴３５がそれぞれ穿孔される。

ガスケット３３は、例えば耐熱性や耐候性等に優れるフッ素ゴム、シリコーンゴム、各種の熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系等）等を成形材料として弾性変形可能な枠形に成形され、蓋体６０に対向する対向面には、容器本体１の正面部３１方向に伸びる先細りの突片３４がエンドレスに一体形成される。この突片３４は、容器本体１の正面部３１方向に向かうに従い徐々に容器本体１の内方向に傾斜し、蓋体６０の周壁外周面に屈曲しながら圧接して気密性を確保するよう機能する。

リムフランジ３２の外周面のうち、少なくとも上部と左右両側部とには、前後一対の枠リブ３６が間隔をおいて配列形成され、この一対の枠リブ３６の間には、強度を確保する複数のＸリブ３７が並べて架設される。一対の枠リブ３６間のうち、少なくとも両側部には、複数のＸリブ３７を前後に二分する板形の強度保持リブ３８がそれぞれ選択的に一体形成され、この強度保持リブ３８がリムフランジ３２の剛性をさらに向上させる。また、リムフランジ３２の外周面下部には、ボトムプレート１３の前方に位置する搬送用のコンベヤレール３９が設けられる。

各支持体４０は、所定の樹脂、例えば滑り性に優れる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、ポリカーボネート、あるいはＣＯＰ等を含有する成形材料により射出成形される。この成形材料には、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、導電性の付与された樹脂等が必要に応じて選択的に添加される。

各支持体４０は、図１３ないし図２０に示すように、容器本体１の側壁２７内面に対向する枠体４１と、この枠体４１から上下に並んだ状態で突出し、半導体ウェーハＷを支持する複数の支持片５１とを備え、各支持片５１を、枠体４１から水平横方向に突出して半導体ウェーハＷの少なくとも周縁部の側部前方を水平に支持する前部支持片５２と、枠体４１から水平横方向に突出して半導体ウェーハＷの少なくとも周縁部の側部後方を水平に支持する後部支持片５７とから形成しており、容器本体１の両側壁２７内面にそれぞれ着脱自在に装着される。

枠体４１は、間隔をおいて相対向する上下一対の横桟４２と、この一対の横桟４２の前後両端部間に縦に架設される一対の縦桟４３・４３Ａとを備えた横長に形成される。一対の横桟４２は、その中央部間に、枠体４１内を前後に区画する棒形の区画連結片４４が縦に架設され、後部間には、板形の補強連結片４５が縦に架設される。この一対の横桟４２の後部は、複数の後部支持片５７同様、半導体ウェーハＷの周縁部の側部後方に沿うよう容器本体１の内方向に向け徐々に屈曲される。

各横桟４２の最前部には、容器本体１の左右方向取付溝３に着脱自在に嵌合して支持体４０を左右方向に位置決めする取付ピン４６が上下方向に突出形成され、各横桟４２の前部には、取付ピン４６の後方に低く位置する板形の位置決め取付片４７が上下方向に突出形成されており、この位置決め取付片４７が側壁２７の嵌合レール２８に挟持されることにより支持体４０が上下方向に位置決めされる。また、横桟４２の後部長手方向には、底板２あるいは天板１６の内面に接触する複数の高さ調整ピン４８が間隔をおき配列形成され、この複数の高さ調整ピン４８が枠体４１や複数の支持片５１の上下方向の高さを適切に調整する。

前部の縦桟４３の中央部には、側壁２７内面の取付爪に対する取付溝４９が切り欠かれ、後部の縦桟４３Ａの端部には、上下方向に伸びる断面略円形の取付膨張片５０が一体形成されており、この取付膨張片５０が容器本体１の斜め一対の抜け落ち防止片２６に位置決め挟持されることにより、容器本体１の内部に支持体４０が脱落するのが有効に防止される。取付溝４９は、矩形に切り欠かれ、容器本体１の鍵付きストッパ２９に嵌合して容器本体１からの支持体４０の正面部３１側への抜け落ちや飛び出しを防止する。

前部支持片５２は、枠体４１の前部、換言すれば、前部の縦桟４３から半導体ウェーハＷの周縁部前方向に直線的かつ水平に長く伸びる平板形の突出部５３と、この突出部５３の先端から半導体ウェーハＷの周縁部に沿うよう湾曲しながら後方に伸びる平板形の屈曲部５４とを備え、枠体４１との間に屈曲した平面略三角形の空洞部５５が区画形成されており、屈曲部５４の後端が区画連結片４４に連結される。屈曲部５４の表面前方には、半導体ウェーハＷの裏面あるいは裏面側のエッジに接触して水平に支持する板形の支持リブ５６が形成される。

後部支持片５７は、半導体ウェーハＷの周縁部の側部後方に沿うよう平面略半円弧形の平板に形成され、後部の縦桟４３Ａと区画連結片４４との間に水平に架設されるとともに、補強連結片４５に水平に連結支持されており、屈曲部５４の後端後方に隙間をおいて隣接する。この後部支持片５７の表面後方には、補強連結片４５の近傍に位置する板形の支持リブ５６が形成され、この支持リブ５６が前部支持片５２の支持リブ５６同様、半導体ウェーハＷの裏面あるいは裏面側のエッジに接触して水平に支持する。

なお、前部支持片５２の支持リブ５６は、屈曲部５４の突出部５３近傍に形成され、後部支持片５７の支持リブ５６よりも、半導体ウェーハＷの周縁部側方の最大径近傍から平面視した容器本体１の半導体ウェーハＷの中心を通る中心線側に位置することが半導体ウェーハＷの撓み防止の観点から好ましい。

蓋体６０は、図１、図３、図８、図２１ないし図２４に示すように、容器本体１の開口したリムフランジ３２内に嵌合する横長の筐体６１と、この筐体６１の開口した表面（正面）を被覆する表面プレート７６と、これら筐体６１と表面プレート７６との間に介在される施錠機構８０とを備えて構成される。

筐体６１は、基本的には枠形の周壁を備えた浅底の断面略皿形に形成され、中央部６２が裏面側から表面側に向け正面略箱形に突出形成されており、この中央部６２と周壁の左右両側部との間に複数の螺子ボスと共に施錠機構８０用の設置空間がそれぞれ区画形成される。この筐体６１の周壁外周面の丸まった四隅部付近には、蓋体６０の着脱を容易化する複数本のドアガイド６３がそれぞれ配設され、周壁の上下両側部には、施錠機構８０用の貫通孔６４がそれぞれ穿孔されており、各貫通孔６４がリムフランジ３２の係止穴３５に対向する。

筐体６１の中央部６２の隆起した表面には、上下方向に指向する複数本の強化リブ６５が所定のピッチをおいて並設され、中央部６２の凹んだ裏面には、左右水平方向に指向する保護棚板６６が上下方向に所定のピッチで並設されており、各保護棚板６６が収納された複数枚の半導体ウェーハＷの周縁部前方を非接触で仕切るよう機能する。

保護棚板６６の表裏面には、位置ずれした半導体ウェーハＷの周縁部前方に干渉可能な三角形の小さな干渉リブ６７が複数配列形成される。また、筐体６１の裏面両側部には、補強用の格子リブ６８がそれぞれ縦長に一体形成され、各格子リブ６８と複数の保護棚板６６との間には、半導体ウェーハＷを弾発的に保持するフロントリテーナ６９がそれぞれ着脱自在に装着される。

各フロントリテーナ６９は、格子リブ６８と保護棚板６６との間に押さえ爪を介し着脱自在に装着され、かつ施錠機構８０の後方に位置して蓋体６０の変形を防止する縦長の枠体７０を備え、この枠体７０の保護棚板６６に近接する縦桟部には、保護棚板６６方向に傾斜しながら伸びる弾性片７１が上下に並べて一体形成されており、各弾性片７１の先端部には、半導体ウェーハＷの周縁部前方をＶ溝により保持する小さな保持ブロック７２が一体形成される。

筐体６１の裏面周縁部には枠形の嵌合溝７３が形成され、この嵌合溝７３には、リムフランジ３２のガスケット３３との間に貫通孔６４や施錠機構８０を挟むリップタイプのガスケット７４が密嵌されており、このガスケット７４がリムフランジ３２内に圧接する。このガスケット７４は、例えば耐熱性や耐候性等に優れるフッ素ゴム、シリコーンゴム、各種の熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系等）等を成形材料として弾性変形可能な枠形に成形され、ガスケット３３の後方に位置する。

ガスケット７４の外周面には、容器本体１の正面部３１から背面壁２４方向に指向する断面略へ字形の屈曲突片７５がエンドレスに一体形成され、この屈曲突片７５が容器本体１の内方向から外方向に伸びてリムフランジ３２の内周面に屈曲しながら圧接し、気密性を確保するよう機能する。

表面プレート７６は、筐体６１の開口した表面に対応するよう横長の平板に形成され、左右両側部には、施錠機構８０用の操作口７７と共に複数の取付孔がそれぞれ穿孔されており、この複数の取付孔を貫通した締結ビスが筐体６１の螺子ボスに螺挿されることにより、筐体６１の表面に位置決め固定される。この表面プレート７６の周縁部には、筐体６１の周壁外周面に係合する複数の係合リブ７８が所定のピッチをおいて配列形成される。

施錠機構８０は、表面プレート７６の操作口７７を貫通した蓋体開閉装置の操作ピンに回転操作される左右一対の回転プレート８１と、各回転プレート８１の回転に伴い上下方向にスライドする複数のスライドプレート８４と、各スライドプレート８４のスライドに伴い筐体６１から突出してリムフランジ３２の係止穴３５に係止する複数の係止爪８７とを備えて構成され、フロントリテーナ６９の前方に位置する（図２３参照）。

各回転プレート８１は、基本的には断面略凸字形の円板に形成され、周縁部付近に一対の係合溝孔８２が間隔をおいてそれぞれ略半円弧形に切り欠かれており、筐体６１表面の左右両側部にそれぞれ軸支されてフロントリテーナ６９の前方近傍に位置する。この回転プレート８１の表面側に突出した中心部には、表面プレート７６の操作口７７に対向する正面略小判形の操作穴８３が穿孔され、この操作穴８３に蓋体開閉装置の操作ピンが着脱自在に挿入される。

各スライドプレート８４は、筐体６１の上下方向に指向する縦長の板に形成され、筐体６１表面の左右両側部に複数のガイドピン８５を介しそれぞれ支持されてフロントリテーナ６９の前方近傍に位置しており、末端部が回転プレート８１の表面周縁部付近に対向する。このスライドプレート８４の末端部には嵌入ピンが突出形成され、この嵌入ピンには、回転プレート８１の係合溝孔８２に遊嵌するローラ８６が回転可能に嵌合される。

各係止爪８７は、筐体６１の貫通孔６４付近に揺動可能に軸支されるとともに、スライドプレート８４の先端部に揺動可能に軸支され、スライドプレート８４のスライドにより貫通孔６４から突出あるいは退没する。この係止爪８７には円筒形のローラ８８が回転可能に軸支され、このローラ８８が貫通孔６４から突出してリムフランジ３２の係止穴３５内に摺接・係止する。

このような施錠機構８０は、各回転プレート８１が蓋体開閉装置の操作ピンにより例えば施錠方向である時計方向に回転操作されると、各スライドプレート８４が蓋体６０の上下外方向に直線的にスライドし、各係止爪８７が筐体６１の貫通孔６４から突出してリムフランジ３２の係止穴３５内にローラ８８を介して係止し、容器本体１のリムフランジ３２内に嵌合した蓋体６０が強固に施錠される。

これに対し、各回転プレート８１が操作ピンにより例えば解錠方向である反時計方向に回転操作されると、突き出た各スライドプレート８４が蓋体６０の上下内方向に直線的にスライド復帰し、各係止爪８７のローラ８８がリムフランジ３２の係止穴３５内から筐体６１の貫通孔６４内に退没復帰し、容器本体１のリムフランジ３２内から蓋体６０が取り外し可能となる。

上記構成において、容器本体１の一対の支持体４０に半導体ウェーハＷを支持させる場合には、容器本体１の一対の支持体４０間に半導体ウェーハＷを専用のロボットにより水平に挿入し、その後、半導体ウェーハＷを下降させ、各支持体４０の前部支持片５２と後部支持片５７との支持リブ５６上に半導体ウェーハＷの裏面を二点支持させれば、容器本体１の一対の支持体４０に半導体ウェーハＷを水平に支持させることができる。この際、各支持片５１の前部支持片５２と後部支持片５７とが、半導体ウェーハＷの周縁部側方の最大径近傍のみならず、半導体ウェーハＷの裏面両側を従来よりも広範囲に亘り支持する。

上記構成によれば、容器本体１の内方向に枠体４１の支持片５１を長く突出させて大口径の半導体ウェーハＷを支持する支持領域を従来よりも幅広く拡大させるので、薄く重い半導体ウェーハＷの撓み量の増大を抑制することができる。したがって、基板収納容器の搬送時に薄い半導体ウェーハＷや大口径の半導体ウェーハＷが振動したり、隣接する大口径の半導体ウェーハＷ同士が接触したり、共振して破損するおそれをきわめて有効に排除することができる。

また、従来よりも大型の支持体４０を容器本体１とは別に成形するので、滑り性の良い成形材料を用いて支持体４０を容易に成形することができる他、寸法精度を著しく向上させることができ、専用のロボットによる出し入れの際、薄い半導体ウェーハＷや大口径の半導体ウェーハＷを迅速、かつ安全に出し入れすることができる。また、長い支持片５１を、単一の平板とするのではなく、前部支持片５２と後部支持片５７とに分割するので、成形に伴う支持片５１の変形を防止することが可能となる。

また、枠体４１と前部支持片５２の間に成形材料を充填するのではなく、空洞部５５を形成するので、例え枠体４１から突出する前部支持片５２の根元部が厚く、前部支持片５２の突出部５３と屈曲部５４とが長く伸長されても、成形時における前部支持片５２表面のひけや変形を抑制防止し、寸法精度を向上させることが可能となる。

また、天板１６の撓み易い中央部にトップフランジ１９が螺着されるのではなく、天板１６と各側壁２７の撓みにくい交差部に螺子ボス４Ｂ、位置決めボス１２Ｂ、螺子孔２１、及び締結ビスが位置するので、重量で天板１６が弓なりに撓んで容器本体１を変形させることがない。

係る容器本体１の変形防止により、支持体４０に半導体ウェーハＷを所定の位置で安全に支持させることができ、容器本体１の変形に伴う過度の応力が半導体ウェーハＷに作用したり、逆に容器本体１の変形に伴い、フロントリテーナ６９が保持力不足になり、半導体ウェーハＷが振動して損傷等するのを防止することができる。さらに、容器本体１の変形防止により、容器本体１の開口した正面部３１のシール性を維持することができるので、半導体ウェーハＷの汚染防止が期待できる。

なお、上記実施形態における容器本体１やトップフランジ１９は、樹脂を含む成形材料により成形しても良いが、アルミニウム、ＳＵＳ、チタン合金等の金属を用いて形成しても良い。また、容器本体１の側壁２７の鍵付きストッパ２９は、単数複数を特に問うものではなく、グリップ部３０の反対側以外の箇所に形成しても良い。例えば、側壁２７にインサートする覗き窓２５を利用してその内面に鍵付きストッパ２９を形成しても良い。また、側壁２７の外面には、必要に応じ、握持操作用のハンドルを設けても良い。

また、ボトムプレート１３、例えばその後部に、バーコードやＲＦＩＤシステムのＲＦタグを取り付けるための取付部を形成することもできる。また、リムフランジ３２の外周面のうち、少なくとも上部と左右両側部とに、前後一対の枠リブ３６を間隔をおき配列形成してそれらの間には強度を確保する複数のＸリブ３７を並べて架設し、一対の枠リブ３６間に、複数のＸリブ３７と一体化する強度保持リブ３８を形成することもできる。この際、Ｘリブ３７の代わりに板リブ等を適宜用いることもできる。

また、枠体４１の位置決め取付片４７を、高さの異なる複数の突起により形成することも可能である。また、複数の高さ調整ピン４８は、傾斜面付きのリブ等とすることも可能である。さらに、施錠機構８０のローラ８８を円筒形ではなく、多角形の筒形に形成してその平坦面を係止穴３５内に係止させ、蓋体６０の施錠の安定化や確実化を図ることもできる。

１容器本体
２底板
３左右方向取付溝
１６天板
２４背面壁
２６抜け落ち防止片（脱落防止部）
２７側壁
２８嵌合レール
２９鍵付きストッパ
３１正面部
３２リムフランジ
４０支持体
４１枠体
４２横桟
４３縦桟
４３Ａ縦桟
４４区画連結片
４５補強連結片
４６取付ピン（左右方向位置決め取付部）
４７位置決め取付片（上下方向位置決め取付部）
４８高さ調整ピン（高さ調整部）
４９取付溝
５０取付膨張片
５１支持片
５２前部支持片
５３突出部
５４屈曲部
５５空洞部
５６支持リブ
５７後部支持片

Claims

枠体に直径３００ｍｍ以上のウェーハを支持する支持片を設けた支持体であって、
前記枠体は、間隔をおいて相対向する上下一対の横桟と、この上下一対の横桟の前後両端部間に縦に架設される一対の縦桟とを含み、該横桟に、左右方向に位置決めする左右方向位置決め取付部と、上下方向に位置決めする上下方向位置決め取付部とをそれぞれ設け、
前記支持片は、前記枠体から突出して前記ウェーハの少なくとも周縁部の側部前方を略水平に支持する前部支持片と、該枠体から突出して該ウェーハの少なくとも周縁部の側部後方を略水平に支持する後部支持片とを含み、該前部支持片を、該枠体の前部から該ウェーハの周縁部前方に伸びる突出部と、この突出部から該ウェーハの周縁部に沿うよう後方に伸びる屈曲部とから形成し、
前記枠体、前記前部支持片、及び前記後部支持片を一体成形し、該枠体と該前部支持片との間に空洞部を形成したことを特徴とする支持体。
前記枠体を略横長に形成してその上下一対の横桟間には区画連結片を設け、この区画連結片に前記前部支持片の屈曲部後方と前記後部支持片の前部とを接続した請求項１記載の支持体。
前記枠体の上下一対の横桟間に、前記後部支持片を支持する補強連結片を設けた請求項１又は２記載の支持体。
直径３００ｍｍ以上のウェーハを収納する容器本体と、この容器本体の内部両側にそれぞれ取り付けられる請求項１、２、又は３記載の前記支持体とを備えた基板収納容器であって、
前記容器本体を正面の開口したフロントオープンボックスに形成し、この容器本体の底板と天板とをその正面側が広く、背面側が狭くなるよう傾斜形成し、該容器本体の内部正面側の上下に、前記支持体の左右方向位置決め取付部に嵌まる左右方向取付溝をそれぞれ形成するとともに、該容器本体の内部両側の上下には、該支持体の上下方向位置決め取付部を挟み持つ嵌合レールを対設したことを特徴とする基板収納容器。