JP6258069B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば半導体ウェーハ等の基板を収納する基板収納容器に関し、特には、背面がバックグラインドによって薄く加工された基板を収納して、安全に搬送や輸送するのに好適なリテーナを備えた基板収納容器に関する。

このような基板収納容器は、たとえば下記特許文献１に開示されているように、開口を有する容器本体と、容器本体の該開口を閉鎖し得る蓋体とから構成されている。

容器本体には、該開口を通して複数の基板を収納でき、各基板は、水平にかつ互いに離間され面対向されて配置されるようになっている。このため、容器本体の開口側から観た両側の内壁面には、各基板のそれぞれの周辺部を支持する支持部が設けられている。

また、蓋体の裏面（容器本体の開口に対向する面）にはリテーナが取付けられ、該リテーナは、蓋体を容器本体に閉鎖したときに、前記支持部に支持された各基板の前後方向の移動あるいは輸送時の振動を規制して、基板の破損防止や磨耗粉などの汚染物の発生を防止するようになっている。

そして、該リテーナは、各基板の前端部（蓋体側の端部）を基板ごとに係合できる係合部（たとえばＶ字溝）を有する構成となっている。

しかし、基板は、その径が大きく厚さが薄くなっている場合、その前端部が撓み・反りが生じ易くなり、該前端部において、リテーナの所定の係合部に適切に係合されなくなってしまう場合があった。すなわち、隣の係合部に収納されて隣接する係合部間に嵌ってしまい、リテーナによって適切に保持されないという問題があった。このため、基板の破損が生じ易くなるのはもちろんのこと、各基板の移動あるいは、搬送又は輸送時の振動を適切に規制することができないという不都合を有していた。

特許５２５３４１０号公報

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、基板が大口径になったり、薄く加工されて、大きな撓みが生じるようになったりしても、基板の破損を回避でき、該基板の移動あるいは搬送時や輸送時の振動を適切に規制できるように、基板を保持可能なリテーナ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、基板を収納する容器本体と、前記容器本体の開口を閉鎖する蓋体と、前記蓋体の前記容器本体側に設けられ、前記基板の前記開口側への移動を規制する平坦面を有するリテーナと、を備え、前記リテーナが、前記蓋体に着脱可能に設けられる枠体と、前記枠体に着脱可能に設けられ、前記平坦面を形成する支持部と、を備え、前記支持部が弾性部材であ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、前記支持部が平板状の基部と前記基部の中央に形成された突出部とを備え、前記基部が前記蓋体と前記枠体に挟持されて位置決め固定され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、前記支持部がゴム材で形成されていることを特徴とする。
（４）本発明の基板収納容器は、（３）の構成において、前記支持部が、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＥで測定した値であって１０°以上７０°以下の範囲の硬度を有することを特徴とする。
（５）本発明の基板収納容器は、（３）の構成において、前記支持部が、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＥで測定した値であって２０°以上５０°以下の範囲の硬度を有することを特徴とする。
（６）本発明の基板収納容器は、（３）の構成において、前記支持部がフッ素ゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴムのうちから選択されるものを含んで構成されることを特徴とする。
（７）本発明の基板収納容器は、（１）の構成において、前記支持部が発泡ゴムスポンジで形成されていることを特徴とする。
（８）本発明の基板収納容器は、（７）の構成において、前記支持部がフッ素ゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、シリコンゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、エチレンプロピレンゴムスポンジのうちから選択されるものを含んで構成されることを特徴とする。
（９）本発明の基板収納容器は、（３）の構成において、前記支持部が、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＡで測定した値であって３０°以上９０°以下の範囲の硬度を有し、内部が中空に形成されていることを特徴とする。
（１０）本発明の基板収納容器は、（１）ないし（９）のいずれかの構成において、前記容器本体に前記蓋体を閉鎖したときに、前記支持部が各基板に対して３Ｎ以下の保持力を有することを特徴とする。

このように構成した基板収納容器によれば、基板にたとえ撓みが生じていても、基板の破損を回避でき、該基板の移動あるいは振動を適切に規制できるリテーナを備えるようにできる。

本発明の基板収納容器の実施形態１を示す分解斜視図である。 図１のII−II線における断面図である。 本発明の基板収納容器に備えられるリテーナを分解させた分解斜視図である。 本発明の基板収納容器に備えられるリテーナを組み立てた斜視図である。 リテーナを蓋体に取付ける手前の状態を示す斜視図である。 リテーナを蓋体に取付けた状態を示す斜視図である。 図６のVII−VII線における断面図である。 本発明の基板収納容器の実施形態２を示す断面図である。 本発明の基板収納容器の実施形態３を示す断面図である。 本発明の基板収納容器の実施形態４を示す断面図である。

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を示す分解斜視図である。

図１において、基板収納容器１０は、側面の一部が開口された容器本体１１と、容器本体１１の開口１１Ａを閉鎖する蓋体１２と、蓋体１２の裏面（容器本体１１側の面）に着脱自在に取付けられるリテーナ２１と、を備えて構成されている。

容器本体１１は、ほぼ立方体の形状からなり、その一側面に開口１１Ａを有するように構成されている。容器本体１１をその開口１１Ａ側から観た場合、開口１１Ａの両脇の内側面にそれぞれ基板支持板１１Ｂが設けられている（一方の基板支持板は図示されていない）。基板支持板１１Ｂは容器本体１１の上下方向に複数の支持板が所定の間隔を隔てて並設されることによって構成されている。これにより、半導体ウェーハからなる基板Ｗ（図２参照）は、対応する支持板に支持（載置）されることによって、水平状態で容器本体１１の上下方向に並設されるようにして収納されるようになっている。なお、容器本体１１は、その底面にボトムプレート１４が、外側の側面にマニュアルハンドル１５が、天面にロボテックフランジ１６が設けられて構成されている。

蓋体１２は、容器本体１１の開口１１Ａを閉塞するように設けられ、その左右の周辺近傍には施錠機構１７が内蔵されている。施錠機構１７は、外部から回転させることができる回転プレート１７Ａを有し、この回転プレート１７Ａの回転により、回転プレート１７Ａの上下方向の各端に係合され同一線上に配置された一対の連結プレート１７Ｂが互いに離間する方向に移動し、各連結プレート１７Ｂの端部が容器本体１１の開口１１Ａの周辺に形成された嵌合孔１１Ｈに挿入されるようになって、容器本体１１に対する蓋体１２の施錠がなされるようになっている。なお、蓋体１２の周縁には、容器本体１１の開口１１Ａの周縁とシール性を向上させるためのガスケット１８が設けられている。

リテーナ２１は、容器本体１１の上下方向に延在する弾性部材からなるリテーナ支持部（以下、単に支持部と称する）２４を有し、この支持部２４は、外枠体２２、中央枠体２３によって蓋体１２の裏面に取付けられるようになっている。支持部２４は、その長手方向に沿った中央部を除く両脇が該中央枠体２３によって被われ、蓋体１２と中央枠体２３との間に挟持されるようになっている。また、支持部２４の長手方向に沿った中央部は、図１のII−II線における断面図である図２に示すように、中央枠体２３から突出する突出部２４Ｔを有するようになっている。なお、図２では、半導体ウェーハからなる基板Ｗを図示しており、蓋体１２を容器本体１１に閉塞した状態において、支持部２４の突出部２４Ｔが基板Ｗの周辺の前端部（蓋体側の端部）と当接するようになっている。これにより、基板Ｗは容器本体１１の開口側への移動が支持部２４によって規制されるようになっている。

図３は、リテーナ２１の各部材を分解させた場合の分解斜視図であり、図４は、該リテーナ２１の各部材を組み立てた場合の斜視図である。

リテーナ２１は、図３に示すように、長方形枠からなる外枠体２２と、該外枠体２２の長手方向に沿って該外枠体２２のほぼ中央に配置される中央枠体２３と、該中央枠体２３の長手方向に沿って保持される支持部２４を備えて構成されるようになっている。

外枠体２２、中央枠体２３は、たとえば、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などの各種の熱可塑性樹脂、あるいはポリエステル系やポリオレフィン系などの各種の熱可塑性エラストマーによって形成されている。また、支持部２４は、熱可塑性エラストマー、あるいはゴム材などからなる弾性部材によって形成されている。すなわち、支持部２４は、フッ素ゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴムのうちから選択されるものを含んで構成されている。あるいは、支持部２４は、発砲ゴムスポンジで形成されている。あるいは、支持部２４は、フッ素ゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、シリコンゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、エチレンプロピレンゴムスポンジのうちから選択されるものを含んで構成されている。

外枠体２２は、互いに平行配置される横枠２２ａと互いに平行配置される縦枠２２ｂとで長方形枠を形成するようになっている。各横枠２２ａには、そのほぼ中央に並設された複数（図では２個）の貫通孔２２ｄが形成されている。各横枠２２ａの貫通孔２２ｄは、中央枠体２３の後述する嵌合部２３ｃが嵌合されるようになっている。各縦枠２２ｂには、その長手方向にほぼ等間隔に並設される複数の被固定部２２ｃが形成されている。各縦枠２２ｂの被固定部２２ｃは、該縦枠２２ｂにおいて、他の部分より厚さを薄く形成した部分として形成され、蓋体１２の後述するリテーナ固定部１２ｄに固定されるようになっている。

中央枠体２３は、互いに平行配置される支柱部２３ａと互いに平行配置される連結部２３ｂを有し、その中央に長手方向に沿った中空部（スリット）２３ｄが形成されるようになっている。中央枠体２３の各連結部２３ｂには、外方に延在する複数（図では２個）の嵌合部２３ｃが形成されている。中央枠体２３の嵌合部２３ｃは、外枠体２２の前記貫通孔２２ｄに嵌合されるようになっており、これにより、中央枠体２３の外枠体２２に対する固定がなされるようになっている。

支持部２４は、中央枠体２３の背部に配置され、該中央枠体２３の中空部２３ｄから前方に突出する部分を有して形成されている。すなわち、支持部２４は、その横断面が凸状となっており、平板状の基部２４ａと、この基部２４ａの中央に長手方向に沿った突出部２４Ｔとを備えて形成されている。突出部２４Ｔの頂面はその長手方向に沿った平坦面として形成されている。支持部２４の基部２４ａは中央枠体２３の背部に配置される部分となっており、突出部２４Ｔは該中央枠体２３の中空部２３ｄから突出する部分となっている。

図４は、外枠体２２、中央枠体２３および支持部２４を組み合わせてリテーナ２１を構成した斜視図である。中央枠体２３の嵌合部２３ｃが外枠体２２の貫通孔２２ｄに嵌合されることによって、中央枠体２３と外枠体２２との組立がなされるようになっている。また、支持部２４は、その突出部２４Ｔを中央枠体２３の中空部２３ｄ（図３参照）を突出させて該中央枠体２３の背部に配置されている。

図５は、上述のように構成したリテーナ２１を蓋体１２に着脱可能に取付ける場合を示した斜視図である。図５に示すように、蓋体１２の裏面の中央には、その上下方向（図１における上下方向）に延在する凹部１２ｃが形成されている。リテーナ２１は、該凹部１２ｃ内において、その支持部２４の長手方向が蓋体１２の上下方向に一致づけて配置されるようになっている。また、凹部１２ｃの上下方向における一対の側壁面１２ｓには、それぞれ（一方の側壁面は図示されていない）、上下方向に沿ってほぼ等間隔に並設されたリテーナ固定部１２ｄが取付けられている。

なお、蓋体１２に形成されている前記凹部１２ｃは、従来の構成のリテーナを配置させる箇所になっており、従来の構成のリテーナに替えて本発明に係るリテーナ２１をそのまま配置させ取付けることができるようになっている。

図６は、蓋体１２にリテーナ２１を取付けた場合を示した斜視図である。図５及び図６に示すように、リテーナ２１は、蓋体１２の凹部１２ｃ内に埋設されるように配置され、その被固定部２２ｃは、凹部１２ｃの側壁面１２ｓに形成されたリテーナ固定部２ｄ（図５参照）に固定されるようになっている。

図７は、図６のVII−VII線における断面図である。図７から明らかになるように、蓋体１２の凹部１２ｃのほぼ中央に支持部２４が配置されている。支持部２４は、上述したように、平板状の基部２４ａと、この基部２４ａの中央に長手方向に沿った突出部２４Ｔとを備えて形成され、該基部２４ａはリテーナ２１の中央枠体２３に被われ、突出部２４Ｔは中央枠体２３の中空部２３ｄ（図３参照）から突出するようになっている。支持部２４は、中央枠体２３を固定する外枠体２２が蓋体１２の凹部２ｃに取付けられることによって、該中央枠体２３と蓋体１２の間に挟持され位置決めされるようになっている。

なお、支持部２４は、上述したように弾性部材からなるが、その上述した作用・機能に鑑み、熱可塑性エラストマーを用いる場合、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＥで測定した硬度で１０°以上７０°以下、好ましくは２０°以上５０°以下の範囲、特には、３５°程度の発泡タイプが好ましい。また、ゴムを用いる場合、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＡで測定した硬度で３０°以上９０°以下であっても、内部中空の薄肉形状とすることで同様の効果を得ることが可能となる。さらに、基板Ｗを１３枚収納する場合には、基板１枚あたり３Ｎ以下の保持力（押さえ力）とすることが好ましく、基板Ｗを２５枚収納する場合には、基板１枚あたり１．６Ｎ以下の保持力（押さえ力）とすることが好ましい。このように保持力を調整することで、蓋体１２の開閉装置が、容器本体１１に蓋体１２を押し圧するときの力（４０Ｎ）以下とできるので、開閉装置のスペックオーバーによる停止トラブルを回避して、蓋体１２の自動開閉を支障なく行うことができるようになる。
また、保持力は、各基板Ｗが輸送時に回転しないような適切な値とすることが必要であり、前記した支持部２４を形成する素材の硬度の他にも、支持部２４の突出量によっても調整可能である。また、必要に応じて中央部の突出量が両端の突出量よりも大きくなるように湾曲状に形成しても良く、支持部２４は平板状のままで、支持部２４の裏面に接触する蓋体部分に、上下方向の端部から中央部にかけて、高さが徐々に高くなるように変化させて、中央部が最大高さとなるようなリブを形成しておいても良い。これは、基板Ｗを収納した容器本体１１に蓋体１２を取り付けたときに、基板Ｗを保持する保持力の反力によって、蓋体１２の中央部が外方向に膨らんで湾曲変形し、中央部に収納された基板Ｗが上下方向の両端部の基板Ｗよりも回転し易くなることを防止するためである。

このように構成した基板収納容器１０は、そのリテーナ２１の支持部２４を弾性部材で構成したことにより、たとえ基板Ｗに撓み・反りが生じていても、蓋体１２の容器本体１１への閉鎖にともなう該弾性部材の弾性力によって、各基板Ｗの前端部を押圧して保持可能となる。これにより、輸送時の基板Ｗのガタツキによる破損や汚染を回避でき、その撓み・反りの程度に拘わらず、各基板Ｗの前端部を柔軟に押圧でき、該基板Ｗの移動あるいは振動を適切に規制できるようになる。

（実施形態２）
図８は、本発明の基板収納容器の実施形態２を示す構成図で、図７と対応づけて描いた断面図である。

図８に示す支持部２４は、横断面がほぼ矩形状の弾性部材からなり、リテーナ２１の中央枠体２３の中空部２３ｄ内において該中央枠体２３よりも容器本体側へ突出するように配置されるようになっている。この場合、支持部２４と中央枠体２３は、支持部２４の周辺の所定箇所（たとえば上下方向や左右方向）において、互いに係合して固定されている。この場合の固定としては、たとえば、中央枠体２３において支持部２４に食い込むリブ等を設けるようにしてもよい。なお、リテーナ２１において、その外枠体２２と前記中央枠体２３との取付けは、たとえば、実施形態１に示したものと同様となっている。また、支持部２４の寸法がばらつく場合、中央枠体２３に相対向する爪部を形成し、これらの爪部によって短めの支持部２４を上下方向あるいは左右方向に引き伸ばして固定するようにしてもよい。

このようにした場合にも、図７に示した構成と同様の効果を奏するようになる。

（実施形態３）
図９は、本発明の基板収納容器の実施形態３を示す構成図で、図７と対応づけて描いた断面図である。

図９において、支持部２４は、その横断面がほぼ二等辺三角形となる弾性部材からなり、その頂角部が中央枠体２３の中空部２３ｄから容器本体側へ突出するように配置されるようになっている。支持部２４の底面において蓋体２との間にプレート２５が配置され、支持部２４は、所定の高さで中央枠体２３から突出させることができるようになっている。これにより、支持部２４は、プレート２５とともに、蓋体２と中央枠体２３に挟持され位置決め配置できるようになっている。なお、リテーナ２１において、その外枠体２２と中央枠体２３との取付けは、たとえば、実施形態１に示したものと同様となっている。

このようにした場合にも、図７に示した構成と同様の効果を奏するようになる。

（実施形態４）
図１０は、本発明の基板収納容器の実施形態４を示す構成図で、図７と対応づけて描いた断面図である。

図１０において、支持部２４は、その横断面がほぼ円環状となる弾性部材からなり、リテーナ２１の中央枠体２３の中空部２３ｄ内において該中央枠体２３よりも容器本体側へ突出するように配置されるようになっている。この場合、支持部２４と中央枠体２３は、支持部２４の周辺の所定箇所において、実施形態２と同様に、相対向する係止爪等の係合部が設けられて固定されている。なお、リテーナ２１において、その外枠体２２と前記中央枠体２３との取付けは、たとえば、実施形態１に示したものと同様となっている。

このようにした場合にも、図７に示した構成と同様の効果を奏するようになる。

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。
たとえば、中央枠体２３に相対向する爪部を形成して、支持部２４を係合して固定したり、伸ばした状態で固定することを記載したが、これに限らず、一方に貫通穴を、他方にはこの貫通穴に嵌まり込む係止突起を設けることによっても、同様に固定することができる。さらに、係止爪を形成するのは、中央枠体２３に限らず、外枠体２２であったり、蓋体１２の内面であったりしても良い。また、中央枠体２３と外枠体２２とを別部材として示したが、これらを図４に示すような形状に、最初から一体的に形成して、これに支持部２４を組み込んでも良く、この場合も同様の効果が得られる。

１０ 基板収納容器
１１ 容器本体
１１Ａ 開口
１１Ｂ 基板支持板
１１Ｈ 嵌合孔
１２ 蓋体
１２ｃ 凹部
１２ｄ リテーナ固定部
１２ｓ 側壁面
１４ ボトムプレート
１５ マニュアルハンドル
１６ ロボテックフランジ
１７ 施錠機構
１７Ａ 回転プレート
１７Ｂ 連結プレート
１８ ガスケット
２１ リテーナ
２２ 外枠体
２２ａ 横枠
２２ｂ 縦枠
２２ｃ 被固定部
２２ｄ 貫通孔
２３ 中央枠体
２３ａ 支柱部
２３ｂ 連結部
２３ｃ 嵌合部
２３ｄ 中空部（スリット）
２４ 支持部（リテーナ支持部）
２４Ｔ 突出部
２５ プレート
Ｗ 基板

Claims (9)

1. 基板収納容器であって、
   基板を収納する容器本体と、
   前記容器本体の開口を閉鎖する蓋体と、
   前記蓋体の前記容器本体側に設けられ、前記基板の前記開口側への移動を規制する平坦面を有するリテーナと、
   を備え、
   前記リテーナが、
   前記蓋体に着脱可能に設けられる枠体と、
   前記枠体に着脱可能に設けられ、前記平坦面を形成する支持部と、
   を備え、
   前記支持部が弾性部材であり、
   前記支持部が平板状の基部と前記基部の中央に形成された突出部とを備え、
   前記基部が前記蓋体と前記枠体に挟持されて位置決め固定されていることを特徴とする基板収納容器。
2. 前記支持部がゴム材で形成され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. 前記支持部が、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＥで測定した値であって１０°以上７０°以下の範囲の硬度を有することを特徴とする請求項２に記載の基板収納容器。
4. 前記支持部が、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＥで測定した値であって２０°以上５０°以下の範囲の硬度を有することを特徴とする請求項２に記載の基板収納容器。
5. 前記支持部がフッ素ゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴムのうちから選択されるものを含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の基板収納容器。
6. 前記支持部が発泡ゴムスポンジで形成され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。
7. 前記支持部がフッ素ゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、シリコンゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、エチレンプロピレンゴムスポンジのうちから選択されるものを含んで構成されることを特徴とする請求項６に記載の基板収納容器。
8. 前記支持部が、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠のデュロメータタイプＡで測定した値であって３０°以上９０°以下の範囲の硬度を有し、内部が中空に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の基板収納容器。
9. 前記容器本体に前記蓋体を閉鎖したときに、
   前記支持部が各基板に対して３Ｎ以下の保持力を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の基板収納容器。

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