JP5960078B2 - 基板収納容器 - Google Patents

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Description

本発明は基板収納容器に係り、特に、容器の内部と外部との連通を可能にする開閉バルブを備える基板収納容器に関する。
たとえば複数の半導体ウェーハを収納する基板収納容器は、一方向弁(逆止弁)を備える開閉バルブが複数設けられ、これら開閉バルブを通して、容器の内部の気体を窒素等の不活性気体に置換できるようになっている。
開閉バルブは、中空のハウジング部材に一方向弁およびフィルタが内蔵され、これら一方向弁およびフィルタを介してハウジング部材の一方の面から他方の面へ通じる通気孔を有して構成されている。
一方弁は、一方向の動きを弾性体によって付勢され、平時には、一方にシールを形成して気体が通過できない状態とし、外部から気体が供給される際の圧力等によって、該弾性体に抗して他方向に移動することによってシールを解除し、フィルタを介して濾過された気体を通過できるようになっている。
そして、基板収納容器において、前記開閉バルブは、気体を容器内に供給する供給用バルブと、容器内の気体を排気する排気用バルブとに分けて使用されていた。
供給用バルブは、外部の気体供給装置の供給用パージポートとアクセス可能となっており、排気用バルブは、外部の気体供給装置の排気用パージポートとアクセス可能となっている。
特許第4201583号公報 特許第4849471号公報
上述のような基板収納容器の開閉バルブは、顧客が使用する気体供給装置(以下、パージ装置と称す)に合致する箇所に設けられていたため、当初に想定しなかったパージ装置では、該開閉バルブの箇所がずれるためにパージ装置側のパージポートにアクセスできなくなる不都合を有していた。
このため、仕様の異なる複数のパージ装置に開閉バルブを対応させるようとする場合、たとえば基板収納容器の底面に設けられる位置決め孔の位置を変更できるように構成せざるを得ず、構成が複雑化する不都合を有する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、極めて簡単な構成にも拘わらず、仕様の異なる複数のパージ装置に対応し得る箇所に開閉バルブを備える基板収納容器を提供することにある。
本発明の他の目的は、取付けおよび取り外し等の取扱いが容易な開閉バルブを備える基板収納容器を提供することにある。
本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の基板収納容器は、開口を通して基板を収納する容器本体と、前記容器本体の前記開口を閉塞する蓋体と、前記容器本体に取り付けられた貫通孔を介して前記容器本体内の気体の置換を行う開閉バルブと、を有し、前記開閉バルブは、前記気体の通気がなされる通気孔が形成されたハウジングと、前記通気孔を塞ぐように配置されるフィルタと、前記通気孔内に配置される逆止弁と、を有し、前記ハウジングは、前記容器本体に取り付けられる側に位置づけられる第1筐体と、前記気体の供給あるいは排出がなされる側に位置づけられ前記第1筐体に対して偏心された第2筐体と、を有し、前記通気孔は、前記第2筐体のほぼ中心軸の位置に形成され、前記第1筐体の中心軸から変位した位置に形成されていることを特徴とする。
(2)本発明の基板収納容器は、(1)の構成において、前記通気孔は、その軸方向から観た場合に、前記貫通孔の一部とオーバーラップしていることを特徴とする。
(3)本発明の基板収納容器は、(1)の構成において、前記開閉バルブは、その周囲の所定の箇所が異なった方向に向けられた状態で、前記容器本体に取り付けられることを特徴とする。
(4)本発明の基板収納容器は、(1)の構成において、前記開閉バルブは、前記第1筐体の側面の対向する個所に軸支されるハンドル部を有し、前記開閉バルブの前記貫通孔への取り付けは前記ハンドル部の操作によってなされることを特徴とする。
(5)本発明の基板収納容器は、(4)の構成において、前記開閉バルブは、前記ハンドル部の前記第2筐体の端面側から前記第1筐体の側面側への回動によって、基板収納装置に取り付けた係合部材に係合され、前記貫通孔への取付けがなされることを特徴とする。
上述した基板収納容器によれば、極めて簡単な構成にも拘わらず、仕様の異なる複数のパージ装置に対応し得る箇所に開閉バルブを備えることができるようになる。
また、上述した基板収納容器によれば、取付けおよび取り外し等の取扱いが容易な開閉バルブを備えることができるようになる。
本発明の基板収納容器の実施形態1を示す斜視図である。 (a)は本発明の基板収納容器の実施形態1を示す底面図(開閉バルブを取り付けていない)、(b)は開閉バルブの取付け部を拡大した図である。 本発明の基板収納容器の実施形態1を示す底面図(開閉バルブを取り付けている)である。 本発明の基板収納容器に取り付けられる開閉バルブで、上面から観た斜視図である。 本発明の基板収納容器に取り付けられる開閉バルブで、下面から観た斜視図である。 気体供給用バルブとして用いる開閉バルブの分解斜視図である。 気体供給用バルブとして用いる開閉バルブの断面図である。 気体排気用バルブとして用いる開閉バルブの分解斜視図である。 気体排気用バルブとして用いる開閉バルブの断面図である。 容器本体に開閉バルブを取り付ける工程のうち第1工程を示す斜視図である。 容器本体に開閉バルブを取り付ける工程のうち第2工程を示す斜視図である。 容器本体に開閉バルブを取り付ける工程のうち第3工程を示す斜視図である。 容器本体に開閉バルブを取り付ける工程のうち第4工程を示す斜視図である。 開閉バルブを180°回転させた状態で基板収納容器に取り付けた場合を示す説明図である。 図14の開閉バルブの近傍を示す拡大図である。 開閉バルブを180°回転させた状態で基板収納容器に取り付けた場合を示す説明図である。 図16の開閉バルブの近傍を示す拡大図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
(実施形態1)
図1は、本発明の基板収納容器の実施形態1を示す斜視図である。図1において、基板収納容器1は、開口(図示せず)を有する容器本体2と、該開口をシール可能に閉鎖する着脱自在の蓋体3と、からなる。容器本体2内には、開口を通して、たとえば複数の半導体ウェーハ(図示せず)が収納され、これら半導体ウェーハは、間隔を有して水平状態で重ねられて支持されるようになっている。
容器本体2には、その天面に搬送用のロボテックフランジ4が設けられ、底部に板状のボトムプレート5が取り付けられている。
また、ボトムプレート5にはたとえば4個の開閉バルブ6が設けられ、この開閉バルブ6を通して基板収納容器1の内部の気体を置換できるようになっている。図1では、ボトムプレート5に取り付けられた各開閉バルブ6を、それぞれ、図中下方側に取り出し、さらに分解した図として示している。この開閉バルブ6については後に詳述する。
図2(a)は、基板収納容器1をボトムプレート5側から観た図であり、各開閉バルブ6の取付け部(開閉バルブ6は取り付けられていない)6Jを示している。各開閉バルブ6の取付け部6Jは、蓋体3側の両脇に2個、奥行の後部の両脇に2個設けられている。各開閉バルブ6の取付け部6Jは、ボトムプレート5に形成された取り付け孔5Hによって露出されている。
図2(b)は、開閉バルブ6の取付け部6Jを拡大して示した図である。図3は、図2(a)と対応する図で、各開閉バルブ6の取付け部6J(図2(a)参照)に開閉バルブ6を取り付けた状態を示した図である。蓋体3側の2個の開閉バルブ6は、たとえば排気用の開閉バルブ6(6a)として用いられ、後部の2個の開閉バルブ6は、吸気用の開閉バルブ6(6b)として用いられるようになっている。
図2(b)に示すように、開閉バルブ6の取付け部6Jには、容器本体2に複数(たとえば5個)の貫通孔8が形成され、各貫通孔8は、中央の貫通孔8の周辺を囲むようにして4個の貫通孔8が並設されて形成されている。
ボトムプレート5の開閉バルブ6の取付け部6Jを露出させる取付け孔5Hは、この取り付け孔5Hの周辺に該取付け孔5Hを中心して半径の異なる円筒状あるいは円弧状のリブ5a、5bが形成されている。なお、図2(b)において、符号15は、開閉バルブ6の通気孔に相当し、通気孔15は、その軸方向から観た場合に、貫通孔8の一部とオーバーラップするようになっている。
なお、図2(a)、図3に示すように、ボトムプレート5には、基板収納容器1を加工装置(図示せず)に配置する際の位置決めを行うための位置決め部材7が設けられている。この位置決め部材7は、V字状の傾斜面を有し、加工装置側に設けられる位置決めピン(図示せず)に嵌合できるようになっている。
図4は開閉バルブ6を上面側から観た斜視図、図5は開閉バルブ6を下面側から観た斜視図である。
図4、図5に示すように、開閉バルブ6は、ほぼ円筒状からなる筐体(ハウジングと称する場合がある)11と、この筐体11に取り付けられるハンドル部12とを有して構成されている。筐体11は、上部筐体(第1筐体と称する場合がある)11aと下部筐体(第2筐体と称する場合がある)11bとが上下非対称となるように偏心して配置され、層状に一体化されて形成されている。開閉バルブ6の筐体11の外周面には上部筐体11aと下部筐体11bの境界において段差部11cが設けられている。
上部筐体11aは、容器本体2に取り付けられる側となっており、下部筐体11bは、気体の供給あるいは排出がなされる側となっている。
上部筐体11aは、その中心軸からずれた(変位した)位置に通気孔15が形成されている。そして、上部筐体11aの上面には、その周縁に沿って突起体からなる外周リブ16と、この外周リブ16の内壁から通気孔15へ向かって延在する複数の保護リブ16cが形成されている。保護リブ16cは、外周リブ16に対して高さが若干小さく形成されている。これにより、外周リブ16の内側には保護リブ16cを載置台としてフィルタ17(図6参照)を収納できるようになっている。
下部筐体11bは、その中心軸上に通気孔15が形成されている。下部筐体11bの通気孔15は、上部筐体11aの通気孔15を直線状に延在した個所に形成されている。下部筐体11bの底面は平坦化されて形成され、図示しないパージ装置とアクセスするアクセス面となっている。
ハンドル部12は、円弧状のアーチ部12bと、このアーチ部12bの両端に設けられ、上部筐体11aの側面の対向する位置に形成された一対の突出部19に軸支される取付け部12aと、を有して構成されている。これにより、ハンドル部は、その取付け部12aを中心にし、筐体11の側面側(図4参照)と底面側(図5参照)との間を回動できるようになっている。
ハンドル部12の各取付け部12aには、アーチ部12bと反対側に突出する第1係合部12cが形成され、アーチ部12bの外周面のほぼ中央には第2係合部12dが形成されている。第2係合部12dは平面的に観てT字形をなし、アーチ部12bの幅方向に延在し断面が円弧状の棒状リブ12eと、この棒状リブ12eの一端に該棒状リブ12eと直交して形成され、該棒状リブ12eよりも高さの大きな係止突起12fと、からなっている。
図6は、気体供給用バルブとして用いる開閉バルブ6aの分解斜視図である。
図6に示すように、開閉バルブ6aは、筐体11の通気孔15内に、O−リング23と、中空の円筒部材20と、この円筒部材20内に挿入されるスプリング21と、逆止弁22と、を有している。逆止弁22は、棒状部24と、この棒状部24の両端に形成される張り出支部24a、端面24bと、からなる。なお、フィルタ17は、上部筐体11aの上面の外周リブ16内において保護リブ16c上に収納されるようになっている。
基板収納容器1の外側に位置する逆止弁22の一方の端面には棒状部24の少なくとも2個所から径方向に突出する張り出し部24aが形成され、他方の端面は円形をなし、この円形の端面24bから該端面24bよりも細い棒状の中間部が形成されている。ここで、他方の端面24bは、スプリング21の内径よりも小さな径に形成されて該スプリング21を挿入可能とし、一方の端面の張り出し部24aは、スプリング21の径よりも大きく張り出すように形成されていることによって該スプリング21を保持できるようになっている。
また、棒状部24の他方の端面側の末端から端面にかけては、径が連続的に変化して、径が太く形成される部分から細く形成される部分へ、細く形成される部分から太く形成される部分となるように形成される。この変曲点となる最も細いくびれ部24cに前記O−リング23が保持される。
図7は、気体供給用バルブとして用いる開閉バルブ6aの断面図である。図7に示すように、下部筐体11bの通気孔15には内側に若干突出する下部係止部11dが、上部筐体11aの通気孔15には内径が小さく形成された縮径部11eが形成されている。円筒部材20は、下部係止部11dと縮径部11eとの間に保持されるようになっている。
円筒部材20は、基板収納容器1側の開口部20bの内側に、該開口部20bから径が徐々に小さくなる傾斜面20cが形成され、この傾斜面20cは、逆止弁22に保持されるO−リング23と接触するようになっている。
傾斜面20cの下面には、開口部20bと、この開口部20bを取り囲む平面部20dが形成され、開口部20bの径は、スプリング21の外径よりも小さな径で形成されている。このため、スプリング21は、平面部20dと前記張り出し部24aの間に保持されるようになっている。この場合、逆止弁22は、スプリング21の反力によってO−リング23が傾斜面20cに押し付けられ、シールを形成できるようになっている。また、逆止弁22は、スプリング21を圧縮することによって、基板収納容器1の内側へ移動可能となり、外側への移動は傾斜面20cによって規制されるようになっている。
図8は、気体排気用バルブとして用いる開閉バルブ6bの分解斜視図で、図6と対応づけて描いた図となっている。
図8において、開閉バルブ6bは、図6と同様に、筐体11の通気孔15内に、O−リング23と、中空の円筒部材20と、この円筒部材20内に挿入されるスプリング21と、逆止弁22と、を有する。しかし、図6の場合と異なる構成は、これらO−リング23と、中空の円筒部材20と、この円筒部材20内に挿入されるスプリング21と、逆止弁22とは、筐体11の通気孔15内において、上下逆にして配置されることにある。
この場合においても、開閉バルブ6bの断面図である図9に示すように、逆止弁22は、スプリング21の反力によって、O−リング23が傾斜面20cに押し付けられ、シールを形成するようになる。逆止弁22は、スプリング21を圧縮することによって、基板収納装置1の外側へ移動可能となり、内側への移動は傾斜面20cによって規制されるようになっている。
なお、上述した開閉バルブ6の部品のうち、筐体11は、ポリエステル系やポリスチレン系ポリオレフィン系などの各種熱可塑性エラストマー、フッ素ゴムなどのゴム材料、ポリカーボネート、ポリプロピレンなど熱可塑性樹脂から形成するのが好ましい。特には、取り付けの容易さから弾性材料から形成するのが好ましい。ハンドル部12は、取り付け時と、係合時に剛性が必要なことから、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂から形成することが好ましい。
また、逆止弁22や円筒部材20は、摺動性が良好な樹脂の使用が好ましく、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂、PTFEやシリコーンなどの摺動材が添加された各種熱可塑性樹脂から形成するのが好ましい。
図10ないし図13は、開閉バルブ6を基板収納容器1の貫通孔8(図2(b)参照)に対向する位置に取り付ける場合の工程を示した図である。
開閉バルブ6は、アーチ部12bを下部筐体11b側に回動させた状態で、上部筐体11aを容器本体2側へ向けることによって該容器本体2に取り付けるようする(図10参照)。
容器本体2の貫通孔8の周縁には円形リブ5aが形成され、ボトムプレート5の取り付け孔5Hを通して開閉バルブ6の上部筐体11aが円形リブ10に挿入される(図11参照)。その後、アーチ部12bを上部筐体11aの側面側に位置付けられるように回動(傾倒)させる。この際に、アーチ部12bの取付け部12aに形成された第1係止部12cがボトムプレート5の容器本体2側の内面に接触するようになる(図12参照)。アーチ部12bを完全に傾倒させるとアーチ部12bに設けた第2係止部12dが、ボトムプレート5の取り付け孔5Hを乗り越え、ボトムプレート5の容器本体2側の内面に接触するようになる。これにより、開閉バルブ6をボトムプレート5と容器本体2との間に保持できるようになる(図13参照)。
なお、図10ないし図13に示した開閉バルブ6は、図4、図5に示したものと異なり、下部筐体11bの周辺の一部に突起体11tが形成され、ボトムプレート5の取付け孔5Hにおいて該突起体11tが収納できるような形状で構成したものとなっている。すなわち、開閉バルブ6は、その周辺の所定の箇所が一方向に向けられたままで、ボトムプレート5の取付け孔5Hに挿入できる規制部材(突起体11t)が形成されている。これによって開閉バルブ6は、その筐体11の周辺の所定の箇所が所定の方向に向けられた状態で容器本体2に取り付けられる効果を奏する。しかし、図4、図5に示したように筐体11は円筒状をなし、前記突起体11tが形成されていなくてもよいことはもちろんである。
図14、図15は、上記実施形態(図3参照)の開閉バルブ6のうち供給用開閉バルブ6bを基板収納容器1の開口と平行な幅方向に対して180°反転させて配置できるようにしたものである。図14は、図3と対応させて描画され、図15は供給用開閉バルブ6bの近傍部を拡大して示している。この場合、ボトムプレート5の取り付け孔5Hを形成する領域を入れ子構造領域27として、ボトムプレート成形用の金型内で180°回転させることで、上記実施形態と同様にして取り付けることができる。
また、図16、図17は、ボトムプレート5の取り付け孔5Hを、開閉バルブ6を180°回転前と回転後のいずれの状態でも挿入可能な楕円形等の大きな孔形状に形成しておき、開閉バルブ6をどちらの向きにも取り付け可能とするようにしたものとなっている。この場合、上述のように、ボトムプレート成形用の金型の取り付け孔を入れ子とする必要や、入れ子の向きを変更する必要がなく、基板収納容器1の開閉バルブ6の仕様変更や在庫管理が簡単になるという効果を奏する。
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
1……基板収納容器、
2……容器本体、
3……蓋体、
4……ロボティクフランジ、
5……ボトムプレート、
5H……取り付け孔、
5a、5b……リブ、
6……開閉バルブ、
6J……取付け部(開閉バルブの)
7……位置決め部材、
11……筐体、
11a……上部筐体(第1筐体)、
11b……下部筐体(第2筐体)、
11c……段差部、
11d……下部係止部、
11e……縮径部、
11t……突起体、
12……ハンドル部、
12a……取付け部、
12b……アーチ部、
12c……第1係止部、
12d……第2係合部、
12e……棒状リブ、
12f……係止突起、
15……通気孔、
16……外周リブ、
16c……保護リブ、
17……フィルタ、
20……円筒部材、
21……スプリング、
22……逆止弁、
23……Oリング。

Claims (5)

  1. 開口を通して基板を収納する容器本体と、
    前記容器本体の前記開口を閉塞する蓋体と、
    前記容器本体に取り付けられた貫通孔を介して前記容器本体内の気体の置換を行う開閉バルブと、を有し、
    前記開閉バルブは、
    前記気体の通気がなされる通気孔が形成されたハウジングと、
    前記通気孔を塞ぐように配置されるフィルタと、
    前記通気孔内に配置される逆止弁と、を有し、
    前記ハウジングは、
    前記容器本体に取り付けられる側に位置づけられる第1筐体と、
    前記気体の供給あるいは排出がなされる側に位置づけられ前記第1筐体に対して偏心された第2筐体と、を有し、
    前記通気孔は、前記第2筐体のほぼ中心軸の位置に形成され、前記第1筐体の中心軸から変位した位置に形成されていることを特徴とする基板収納容器。
  2. 前記通気孔は、その軸方向から観た場合に、前記貫通孔の一部とオーバーラップしていることを特徴とする請求項1に記載の基板収納容器。
  3. 前記開閉バルブは、
    その周囲の所定の箇所が異なった方向に向けられた状態で、前記容器本体に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の基板収納容器。
  4. 前記開閉バルブは、
    前記第1筐体の側面の対向する個所に軸支されるハンドル部を有し、
    前記開閉バルブの前記貫通孔への取り付けは前記ハンドル部の操作によってなされることを特徴とする請求項1に記載の基板収納容器。
  5. 前記開閉バルブは、
    前記ハンドル部の前記第2筐体の端面側から前記第1筐体の側面側への回動によって、
    基板収納装置に取り付けた係合部材に係合され、
    前記通気孔への取付けがなされることを特徴とする請求項4に記載の基板収納容器。
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