JP6325374B2 - 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、保管、搬送、輸送等する際に使用される基板収納容器に関する。

半導体ウェーハからなる基板を収納して、工場内の工程において搬送するための基板収納容器としては、容器本体と蓋体とを備える構成のものが、従来より知られている。

容器本体は、一端部に容器本体開口部が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部を有する。容器本体内には基板収納空間が形成されている。基板収納空間は、壁部により取り囲まれて形成されており、複数の基板を収納可能である。蓋体は、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能である。

蓋体の部分であって容器本体開口部を閉塞しているときに基板収納空間に対向する部分には、フロントリテーナが設けられている。フロントリテーナは、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、複数の基板の縁部を支持可能である。また、フロントリテーナと対をなすようにして、奥側基板支持部が壁部に設けられている。奥側基板支持部は、複数の基板の縁部を支持可能である。奥側基板支持部は、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、フロントリテーナと協働して複数の基板を支持することにより、隣接する基板同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板を保持する（特許文献１〜２参照）。

また、容器本体には、逆止弁が設けられている。逆止弁を通して、容器本体の外部から基板収納空間へ、窒素等の不活性ガスあるいは水分が除去（１％以下）されたドライエア（以下、パージガスという）で、ガスパージが行われる。逆止弁は、ガスパージにより基板収納空間に充填されたガスが、漏れ出ることを防止する（特許文献３〜４参照）。

さらに、短時間で基板収納空間をパージガスで効率的に置換するために、容器本体の奥側の下壁に設けられたパージポート（通気路）と連通した細長い管状制御要素（ノズル）がパージポート（通気路）よりも容器の奥側に設けられた基板収納容器が発明されている。容器の下壁のパージポート（通気路）と管状制御要素（ノズル）の間には、オフセット部により連通するように接続されている。このオフセット部は、容器本体の下壁のパージポート（通気路）から立ち上がり、容器の奥側の管状制御要素（ノズル）に接続されている。この管状制御要素（ノズル）には、複数の噴出孔が設けられており、パージポート（通気路）に供給されたパージガスは、この噴出孔から放出され、容器本体内に基板が収納された状態であっても、パージガスが基板収納空間の全体に行き渡り、容器内部をパージガスで効率的に置換することができる（特許文献５参照）。

特許第４２０４３０２号 特許第４２０１５８３号 特許第５２４１６０７号 特表２００７−５３３１６６号公報 特開２０１１−５１４０１４号公報

前述のように、噴出孔が設けられた管状制御要素（ノズル）を設けることにより、管状制御要素（ノズル）が無い場合に比べると容器内部の気体をパージガスで置換する時間を短くすることができる。しかし、前述の管状制御要素（ノズル）を用いた基板収納容器では、基板収納空間に収納された基板を避けるために、容器下壁に設けられたパージポート（通気路）よりも奥側に管状制御要素（ノズル）が配置されている。そのため、パージポート（通気路）と管状制御要素（ノズル）を接続するために、オフセット部が設けられている。このオフセット部は、容器本体の下壁よりも上に位置している。そのため、基板収納空間に収納する基板と、このオフセット部とが非常に近いため、基板へのパーティクル付着などの悪影響が発生する可能性がある。さらに、場合によっては、オフセット部が基板と干渉して、基板収納空間の一番下の基板を収納できない場合がある。

また、パージガスが噴出される噴出孔は、管状制御要素（ノズル）にのみ設けられており、オフセット部にはないので、基板収納空間の底面近傍は、パージガスによる置換効率が悪くなり、容器内部の気体の置換時間が長くなってしまうという問題が生ずる。

本発明は、容器本体の基板収納空間内の気体をパージガスで効率的に置換し、短時間で且つ均一なガスパージが行え、さらに収納する基板へのパーティクルの付着の可能性等の、基板と容器の構成部品の距離が近いことによる悪影響を極力低減させる基板収納容器を提供することを目的とする。

本発明は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔とからなり、前記給気孔と連通し前記給気孔から供給された気体を前記基板収納空間の全体に流通させる気体噴出制御機構を有し、少なくとも前記気体噴出制御機構は前記給気孔に取り付けられたフィルタ部と、前記フィルタ部と連結され前記フィルタ部を通過した気体を前記基板収納空間に放出する管状気体噴出部とから構成され、前記管状気体噴出部は、前記フィルタ部を通過した気体が前記フィルタ部の中心を通る上下方向の中心軸と交差する方向に移動する連結空間を含み、前記連結空間の少なくとも一部が前記下壁の内面よりも下に形成されていることを特徴とする。

また、前記管状気体噴出部は、前記上壁と前記下壁の間に形成された側面に複数の噴出孔を有し上端側が閉塞された管状の管状気体流通部と、前記管状気体流通部の下端側に前記管状気体流通部と前記フィルタ部とを連通可能とする前記連結空間を含む気体導入部を有し、前記管状気体流通部の中心を通る上下方向の中心軸が前記フィルタ部の中心を通る上下方向の中心軸よりも後方向に位置することが好ましい。

さらに、前記気体導入部の上面が、前記下壁の内面よりも下に位置することが好ましい。

さらに、前記下壁に前記管状気体噴出部を係合固定するために、前記下壁に形成された気体噴出制御機構固定部と、前記管状気体噴出制御部に形成された取り付け部とをさらに有することが好ましい。

さらに、前記取り付け部は前記気体噴出制御機構固定部と係合する係合壁を有し、前記気体噴出制御機構固定部は前記下壁の内面よりも下方向に形成された複数の凸部を有し、２つ以上の前記凸部が前記係合壁の一部を狭持することが好ましい。

さらに、前記給気孔は複数形成され、各々の前記給気孔にそれぞれ前記気体噴出制御機構が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、パージガスによる容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。その上、本発明による気体噴出制御機構を用いることで、気体噴出制御機構と基板との距離を十分に取ることができ、基板へのパーティクル付着等の基板と構成部品との距離が近いことによる悪影響を低減できる。

このため、半導体ウェーハが不活性ガスやドライエアにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行え、さらにパーティクル等の影響を低減できるため、半導体ウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。

さらに、短時間で効率よくパージガスによる気体置換を行うことができるので、プロセス時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る容器本体２を示す下方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３を省略した上方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００と気体噴出制御機構固定部１６０を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００と気体噴出制御機構固定部１６０を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００のキャップ１２０を示す斜視図であり、（ａ）は上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００のハウジング１４０を示す上方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構固定部１６０を示す上方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の図１０の給気用フィルタ部８０近傍の拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る気体噴出制御機構１００のキャップ１２０Ａを示す斜視図であり、（ａ）は上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る気体噴出制御機構１００と気体噴出制御機構固定部１６０を示す分解斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の、図１０と同様な断面図である。 本発明の第３実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の図１３の給気用フィルタ部８０近傍の拡大図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態による基板収納容器１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る容器本体２を示す下方斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３を省略した上方斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００と気体噴出制御機構固定部１６０を示す斜視図である。図６は、本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００と気体噴出制御機構固定部１６０を示す分解斜視図である。図７は、本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００のキャップ１２０を示す斜視図であり、（ａ）は上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。図８は、本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００のハウジング１４０を示す上方斜視図である。図９は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構固定部１６０を示す上方斜視図である。図１０は、本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１１は、本発明の第１実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の図１０の給気用フィルタ部８０近傍の拡大図である。

ここで、説明の便宜上、後述の容器本体２から蓋体３へ向かう方向（図１における右上から左下へ向かう方向）を前方向と定義し、その反対の方向を後方向と定義し、これらをあわせて前後方向と定義する。また、後述の下壁２４から上壁２３へと向かう方向（図１における上へ向かう方向）を上方向と定義し、その反対の方向を下方向と定義し、これらをあわせて上下方向と定義する。また、後述する第２側壁２６から第１側壁２５へと向かう方向（図１における右下から左上へ向かう方向）を左方向と定義し、その反対の方向を右方向と定義し、これらをあわせて左右方向と定義する。

また、基板収納容器１に収納される基板Ｗ（図１参照）は、円盤状のシリコンウェーハ、ガラスウェーハ、サファイアウェーハ等であり、産業に用いられる薄いものである。本実施形態における基板Ｗは、直径３００ｍｍ〜４５０ｍｍのシリコンウェーハである。

図１に示すように、基板収納容器１は、上述のようなシリコンウェーハからなる基板Ｗを収納して、工場内の工程において搬送する工程内容器として用いられたり、陸運手段・空運手段・海運手段等の輸送手段により基板を輸送するための出荷容器として用いられるものであり、容器本体２と、蓋体３と、側方基板支持部としての基板支持板状部５と、奥側基板支持部（図示せず）と、蓋体側基板支持部としてのフロントリテーナ（図示せず）とを有している。

容器本体２は、一端部に容器本体開口部２１が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部２０を有する。容器本体２内には基板収納空間２７が形成されている。基板収納空間２７は、壁部２０により取り囲まれて形成されている。壁部２０の部分であって基板収納空間２７を形成している部分には、基板支持板状部５が配置されている。基板収納空間２７には、図１に示すように、複数の基板Ｗを収納可能である。

基板支持板状部５は、基板収納空間２７内において対をなすように壁部２０に設けられている。基板支持板状部５は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されていないときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗの縁部を支持可能である。基板支持板状部５の奥側には、奥側基板支持部（図示せず）が設けられている。

奥側基板支持部（図示せず）は、基板収納空間２７内においてフロントリテーナ（図示せず）と対をなすように壁部２０に設けられている。奥側基板支持部（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、複数の基板Ｗの縁部の後部を支持可能である。

蓋体３は、容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１（図１等）に対して着脱可能であり、容器本体開口部２１を閉塞可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３の部分であって蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに基板収納空間２７に対向する部分に設けられている。フロントリテーナ（図示せず）は、基板収納空間２７の内部において奥側基板支持部（図示せず）と対をなすように配置されている。

フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより複数の基板Ｗの縁部の前部を支持可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、奥側基板支持部（図示せず）と協働して複数の基板Ｗを支持することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗを保持する。

基板収納容器１は、プラスチック材等の樹脂で構成されており、特に説明が無い場合には、その材料の樹脂としては、たとえば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、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、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等が上げられる。これらの成形材料の樹脂には、導電性を付与する場合には、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等の導電性物質が選択的に添加される。また、剛性を上げるためにガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。

以下、各部について、詳細に説明する。
図１等に示すように、容器本体２の壁部２０は、奥壁２２と上壁２３と下壁２４と第１側壁２５と第２側壁２６とを有する。奥壁２２、上壁２３、下壁２４、第１側壁２５、及び第２側壁２６は、上述した材料により構成されており、一体成形されて構成されている。

第１側壁２５と第２側壁２６とは対向しており、上壁２３と下壁２４とは対向している。上壁２３の後端、下壁２４の後端、第１側壁２５の後端、及び第２側壁２６の後端は、全て奥壁２２に接続されている。上壁２３の前端、下壁２４の前端、第１側壁２５の前端、及び第２側壁２６の前端は、奥壁２２に対向する位置関係を有し、略長方形状をした容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１を構成する。

開口周縁部３１は、容器本体２の一端部に設けられており、奥壁２２は、容器本体２の他端部に位置している。壁部２０の外面により形成される容器本体２の外形は箱状である。壁部２０の内面、即ち、奥壁２２の内面、上壁２３の内面、下壁２４の内面、第１側壁２５の内面、及び第２側壁２６の内面は、これらによって取り囲まれた基板収納空間２７を形成している。開口周縁部３１に形成された容器本体開口部２１は、壁部２０により取り囲まれて容器本体２の内部に形成された基板収納空間２７に連通している。基板収納空間２７には、最大で２５枚の基板Ｗを収納可能である。

図１に示すように、上壁２３及び下壁２４の部分であって、開口周縁部３１の近傍の部分には、基板収納空間２７の外方へ向かって窪んだラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂが形成されている。ラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂは、上壁２３及び下壁２４の左右両端部近傍に１つずつ、計４つ形成されている。

図１に示すように、上壁２３の外面においては、リブ２８が、上壁２３と一体成形されて設けられている。このリブ２８は、容器本体の剛性を高めるために設けられている。

また、上壁２３の中央部には、トップフランジ２９が固定される。トップフランジ２９は、ＡＭＨＳ（自動ウェーハ搬送システム）、ＰＧＶ（ウェーハ基板搬送台車）等において基板収納容器１を吊り下げる際に、基板収納容器１において掛けられて吊り下げられる部分となる部分である。

図１及び図２に示すように、下壁２４の四隅には、通気路として、２種類の貫通孔である給気孔４５と排気孔４６が形成されている。本第一実施形態においては、下壁２４の前方の２箇所の貫通孔は、容器内部の気体を排出するための排気孔４６であり、後方の２箇所の貫通孔は、容器内部に気体を給気するための給気孔４５である。図３及び図４に示すように、容器本体２の基板収納空間２７の下壁２４の給気孔４５には、奥壁２２の前方向の近傍に気体噴出制御機構１００が２つ対向して設けられている。また、排気孔４６の貫通孔には、排気用フィルタ部８１が配置されている。排気用フィルタ部８１には、逆止弁（図示せず）を有しており、基板収納空間２７から容器本体２の外部の空間へのみ気体を通過可能である。

図５及び図６に、給気孔４５に配置する気体噴出制御機構１００と、この気体噴出制御機構１００を給気孔４５に固定するための気体噴出制御機構固定部１６０を示す。気体噴出制御機構１００は、給気用フィルタ部８０と管状気体噴出部１１０から構成されている。

給気用フィルタ部８０には、フィルタ部のハウジングとしてのハウジング１４０と、フィルタ１３０と、逆止弁１５０とを有している。フィルタ１３０と逆止弁１５０は、ハウジング１４０の部分に固定されている。フィルタ１３０は、逆止弁１５０よりも基板収納空間２７側に配置されている。給気用フィルタ部８０は、逆止弁１５０によりフィルタ１３０を通して容器本体２の外部の空間から基板収納空間２７へのみ気体を通過可能である。その際、フィルタ１３０は、容器本体２の外部空間からの気体に含まれるパーティクル等が通過することを阻止する。

管状気体噴出部１１０は、気体噴出制御機構１００に供給されたパージガスを基板収納空間２７に噴出させるための複数の噴出孔１１２を有する上端部が閉塞された管状の管状気体流通部１１１と、キャップ１２０を有する。管状気体流通部１１１の下端部には導入部１１７がさらに形成され、キャップ１２０と導入部１１７を合わせて気体導入部１１３を構成している。気体導入部１１３は、給気用フィルタ部８０を通過した気体を管状気体流通部１１１に導くための部分である。キャップ１２０は給気用フィルタ部８０の上部に配置されている。さらに、導入部１１７には、気体噴出制御機構固定部１６０と係合固定するために取り付け部１１８が形成されている。

複数の噴出孔１１２は、管状気体流通部１１１の側面の全周に上下方向に４列設けられている。その４列のうち少なくとも１列は、容器本体開口部２１のある前方向に向けられている。複数の噴出孔１１２の配置・大きさは、それぞれの噴出孔１１２から均一量の気体が噴出するように適宜設計可能である。本第１実施形態では、基板収納容器１において上下方向に収納する複数のシリコンウェーハの上下にパージガスが噴出されるように噴出孔１１２が配置されており、具体的には２６個×４列の噴出孔１１２が設けられている。

図７に示すように、キャップ１２０は、略円板状の形状をしており、キャップ１２０の下側（給気用フィルタ部８０側）には、フィルタ１３０を押えるためのフィルタ押え部１２４と、気体の流れを制御するための気体制御壁１２３により気体制御空間１２２が２つ形成されている。キャップ１２０の側面には管状気体噴出部１１０の導入部１１７に向けて、それぞれの気体制御空間１２２に連通する側方開口部１２１が２つ形成されている。

図８に示すように、ハウジング１４０には、フィルタ１３０を固定するハウジング１４０の上面よりも低いフィルタ固定部１４２と、気体を通過させる通気孔１４１とが形成されている。フィルタ１３０は、フィルタ固定部１４２で熱圧着により固定されている。さらに、ハウジング１４０の内部には、気体の通過方向を制御する逆止弁１５０が固定され、給気用フィルタ部８０は組み立てられている。

図９に示すように、気体噴出制御機構固定部１６０には、給気用フィルタ部８０を挿入するフィルタ固定用開口１６１と、管状気体噴出部１１０を載置し固定することを可能にするための固定面１６５を広くするために固定突出部１６３とが形成されている。固定面１６５上には、管状気体噴出部１１０の下端の導入部１１７に形成された取り付け部１１８と係合固定するための複数の凸部１６２とが形成されている。この複数の凸部１６２と導入部１１７の取り付け部１１８の一部に形成された係合壁１１９とが係合することで、気体噴出制御機構固定部１６０と管状気体噴出部１１０が固定される。また、気体噴出制御機構固定部１６０と管状気体噴出部１１０との固定の際の気密性を高めるために、気体噴出制御機構固定部１６０の上面を全周にわたりフランジ１６４を設けた。

管状気体噴出部１１０とハウジング１４０と気体噴出制御機構固定部１６０の材料としては、上述した基板収納容器１の樹脂以外にも、ポリエチレン、ポリプロピレン等も用いることができる。

以下、図１０及び図１１を用いて、上述した気体噴出制御機構１００を容器本体２の下壁２４の給気孔４５に取り付ける方法について説明する。
下壁２４に設けられた給気孔４５に気体噴出制御機構固定部１６０を基板収納空間２７側から取り付け、下壁２４の下側（容器本体２の外側）から固定リング１７１で固定する。固定リング１７１の内面にはネジ溝が切ってあり、気体噴出制御機構固定部１６０の対応する部分にネジ山を設けている。その後、給気用フィルタ部８０を基板収納空間２７側から取り付け、下壁２４の下側（容器本体２の外側）から固定リング１７２で気体噴出制御機構固定部１６０に固定する。固定リング１７２の内面と外面にはネジ溝が切ってあり、気体噴出制御機構固定部１６０のフィルタ固定用開口１６１と、給気用フィルタ部６０の外周にはネジ山を設けている。
本実施例では、固定にネジ溝とネジ山を係合させる方法を用いたが、装着する部品が固定できれば他の方法を用いても良いことは言うまでもない。また、気体噴出制御機構固定部１６０を、下壁２４とは別部品として説明したが、下壁２４に取り付けた気体噴出制御機構固定部１６０と同じ形状として、一体成形してもよいことは言うまでもない。

次に、キャップ１２０は、給気用フィルタ部８０の上部にキャップ１２０の側方開口部１２１が管状気体流通部１１１の下端に設けられた導入部１７に向くように固定される。そして最後に、管状気体噴出部１１０を気体噴出制御機構固定部１６０に固定する。その際、給気用フィルタ部８０の中心を通る上下方向の中心軸であるフィルタ部中心軸１８０が、管状気体流通部１１１の中心を通る上下方向の中心軸である管状気体流通部中心軸１８１よりも後方向に位置するように配置する。

このように気体噴出制御機構１００を容器本体２の下壁２４の給気孔４５に配置させる際に、フィルタ１３０の上部に配置される気体制御空間１２２からキャップ１２０の側方開口部１２１を介して管状気体流通部１１１の内部の管内空間１１６が連通する。

キャップ１２０と導入部１１７からなる気体導入部１１３に形成されるフィルタ１３０の上部の気体制御空間１２２を含み、管状気体流通部１１１の噴出孔１１２が形成されている管状部分の内部の空間である管内空間１１６に連結される連結空間１１５は下壁２４の内面を表す下壁仮想面２４Ａよりも下に位置するように形成されている。さらに、気体導入部１１３の上面を構成するフィルタ部上面１２５と気体導入部上面１１４は、下壁仮想面２４Ａよりも下に位置するように形成されている。

連結空間１１５のすべてが下壁仮想面２４Ａよりも下に位置して形成されている上記構成が本発明の課題を解決する最善策であるが、連結空間１１５の一部が下壁仮想面２４Ａよりも下に位置していれば本発明の課題を解決することができる。その場合には、気体導入部１１３の上面は、下壁仮想面２４Ａよりも必ずしも下に位置しない場合がある。

図１等に示すように、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１の形状と略一致する略長方形状を有している。蓋体３は容器本体２の開口周縁部３１に対して着脱可能であり、開口周縁部３１に蓋体３が装着されることにより、蓋体３は、容器本体開口部２１を閉塞可能である。蓋体３の内面（図１に示す蓋体３の裏側の面）であって、蓋体３が容器本体開口部２１を閉塞しているときの開口周縁部３１のすぐ後方向の位置に形成された段差の部分の面（シール面３０）に対向する面には、環状のシール部材４が取り付けられている。シール部材４は、弾性変形可能なポリエステル系、ポリオレフィン系など各種熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム製、シリコンゴム製等により構成されている。シール部材４は、蓋体３の外周縁部を一周するように配置されている。

蓋体３が開口周縁部３1に装着されたときに、シール部材４は、シール面３０と蓋体３の内面とにより挟まれて弾性変形し、蓋体３は、容器本体開口部２１を密閉した状態で閉塞する。開口周縁部３１から蓋体３が取り外されることにより、容器本体２内の基板収納空間２７に対して、基板Ｗは出し入れ可能となる。

蓋体３においては、ラッチ機構が設けられている。ラッチ機構は、蓋体３の左右両端部近傍に設けられており、図１に示すように、蓋体３の上辺から上方向へ突出可能な２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂと、蓋体３の下辺から下方向へ突出可能な２つの下側ラッチ部（図示せず）と、を備えている。２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂは、蓋体３の上辺の左右両端近傍に配置されており、２つの下側ラッチ部は、蓋体３の下辺の左右両端近傍に配置されている。

蓋体３の外面においては操作部３３が設けられている。操作部３３を蓋体３の前側から操作することにより、上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂ、下側ラッチ部（図示せず）を蓋体３の上辺、下辺から突出させることができ、また、上辺、下辺から突出させない状態とすることができる。上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂが蓋体３の上辺から上方向へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂに係合し、且つ、下側ラッチ部（図示せず）が蓋体３の下辺から下方向へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４１Ａ、４１Ｂに係合することにより、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１に固定される。

蓋体３の内側においては、基板収納空間２７の外方へ窪んだ凹部（図示せず）が形成されている。凹部（図示せず）及び凹部の外側の蓋体３の部分には、フロントリテーナ（図示せず）が固定されて設けられている。

フロントリテーナ（図示せず）は、フロントリテーナ基板受け部（図示せず）を有している。フロントリテーナ基板受け部（図示せず）は、左右方向に所定の間隔で離間して対をなすようにして２つずつ配置されている。このように対をなすようにして２つずつ配置されたフロントリテーナ基板受け部は、上下方向に２５対並列した状態で設けられている。基板収納空間２７内に基板Ｗが収納され、蓋体３が閉じられることにより、フロントリテーナ基板受け部は、基板Ｗの縁部の端縁を挟持して支持する。

上述のような基板収納容器１において、気体噴出制御機構を用いたパージガスによる基板収納容器内部の気体の置換は、以下のとおりに行われる。

工場内の工程において基板収納容器１が工程内容器として用いられているときには、容器本体２において下壁２４は下部に位置し上壁２３は上部に位置している。この基板収納容器１へのガスパージの方法は、蓋体３で容器本体２の容器本体開口部２１を塞いで行う場合と、基板収納容器１から蓋体３を外した状態で行う場合の２通りがある。以下、蓋体３で容器本体２を塞いだ状態での説明を行う。

容器本体２が蓋体３によりその容器本体開口部２１が閉じられた状態で、容器本体２の下壁２４の給気孔４５に設けられた給気用フィルタ部８０にパージガスが供給される。給気用フィルタ部８０内の逆止弁１５０は容器本体２の外部から容器本体２内部の基板収納空間２７へのみ気体が通過でき、その逆の向きには気体は通過できない。よって、給気用フィルタ部８０の入り口に供給されたパージガスは、逆止弁１５０、フィルタ１３０を通過する。

給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、キャップ１２０の気体制御空間１２２に入る。気体制御空間１２２は、フィルタ押え部１２４と気体制御壁１２３により区画され、本実施例では、２つの気体制御空間１２２に分けられる。その後、それぞれの気体制御空間１２２に入ったパージガスは、それぞれの気体制御空間１２２の連通するように設けられた側方開口部１２１を通過する。これにより、給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、フィルタ部中心軸１８０と交差する方向（本実施例では図１１の右側方向に９０度の方向）に、その方向が変えられる。その後、側方開口部１２１から出たパージガスは、導入部１１７経由し、その流れる方向を上方向に変え、管状気体流通部１１１の内部の管内空間１１６に入り、管状気体流通部１１１の内部を上方向に流れる。そして、パージガスは、管状気体流通部１１１に設けられた噴出孔１１２から基板収納空間２７に噴出される。これにより、給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、キャップ１２０の気体制御空間１２２を含み、気体制御空間１２２から管内空間１１６の直前までの空間である連結空間１１５を通過し、管状気体流通部１１１の管内空間１１６に導かれ、噴出孔１１２から基板収納空間２７に噴出される。

この連結空間１１５の少なくとも一部は、下壁仮想面２４Ａよりも下に形成されているため、下壁２４から基板収納空間２７へ突出する部分を無くす（あるいは減らす）ことができる。さらに、本実施形態では、気体導入部１１３の上面の位置を下壁仮想面２４Ａよりも下に形成している。下壁２４の給気孔４５の上方向には、基板が配置されているか、あるいは基板が配置されている近傍となるので、この突出部分を無くす（あるいは減らす）ことで、容器（容器内部の構成部品を含む）内面から基板への距離を長くすることで、内面と基板が近いことで起こる基板への影響を最小限に抑えることができる。

本第１実施形態では、上述の気体噴出制御機構１００を２セット設けている。それぞれの気体噴出制御機構１００の噴出孔１１２から出たパージガスは、それぞれ容器本体２の基板収納空間２７に噴出される。その後、基板収納空間２７に噴出されたパージガスは、容器本体２の下壁２４の前方向に配置された排気孔４６に設けられた排気用フィルタ部８１から、容器本体２の内部の気体が外部に放出される。

所定の時間の間、給気用フィルタ部８０にパージガスを供給し、排気用フィルタ部８１から気体を放出させることにより、基板収納容器１のガスパージを行う。

なお、基板収納容器１から蓋体３を外した状態でガスパージを行った場合には、排気用フィルタ部８１から外部に放出される気体の量が少なくなり、容器本体開口部２１から放出される気体の量が多くなるだけで、ガスパージそのものは同様に行われる。勿論、ガスパージ終了後速やかに蓋体３を容器本体２に取り付ける必要があることは言うまでもない。また、本第１実施形態においては、気体噴出制御機構が２つの場合の実施例であるが、これに限られない。例えば、気体噴出制御機構を１つとしても良いことは言うまでもない。さらに、気体噴出制御機構の噴出孔は、本実施形態では２６個×４列であるが、この数は適宜変更可能である。例えば、複数の噴出孔を１つとし、その形状を上下方向に長い矩形状とすることもできる。もちろん、噴出孔の列の数も４列に限定されない。

また、キャップ１２０には側方開口部１２１が管状気体流通部１１１に対向する側に設けられているが、これとは反対方向に開口を設け、パージガスの一部を直接基板収納空間２７に噴出させることもできる。

上記構成の第１実施形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。

本発明による気体噴出制御機構を用いることで、基板収納空間内の気体のパージガスでの置換を効率的に行え、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。このため、半導体の処理工程においてシリコンウェーハがパージガスにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、シリコンウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よく気体置換を行うことができるので、プロセス時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

さらに、給気用フィルタ部を通過したパージガスの流れる方向を連結空間により変え、この連結空間の少なくとも一部が下壁の内面よりも下に形成し、気体導入部の上面の位置を下壁の内面よりも下に形成することにより、気体噴出制御機構を設置した場合のおいても、基板と下壁に設けられる各種の部品との距離、具体的には給気孔に設置した給気用フィルタ部の上方の空間を十分に確保することができ、基板へのパーティクル付着、水蒸気をはじめとする基板に影響を及ぼす部品から発せられる各種のアウトの悪影響など基板と構成部品の距離が近いことによる悪影響を最小限に低減することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態による基板収納容器１について図を参照しながら説明する。図１２は、本発明の第２実施形態に係る気体噴出制御機構１００のキャップ１２０Ａを示す斜視図であり、（ａ）は上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。

第２実施形態による基板収納容器は、気体噴出制御機構の気体導入部のキャップの形状が異なる点において、第１実施形態による基板収納容器とは異なる。これ以外の構成については、第１実施形態による基板収納容器の構成と同様であるため、第１実施形態における各構成と同様の構成については、同様の符号を付して一部説明を簡略あるいは省略する。

図１２に示すように、キャップ１２０Ａは、第１実施形態のキャップと比較し、気体制御壁１２３Ａが多く、気体制御空間１２２Ａが気体の流れに対して細くなっている。また、気体制御空間１２２Ａに連通する側方開口部１２１Ａの数を６個に増やしている。また、側方開口部１２１Ａ近傍で気体制御壁１２３Ａが途中で切れており、複数の気体制御空間１２２Ａは側方開口部１２１Ａ近傍で連通している。

それ以外の構成については、第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。

本実施形態による基板収納容器１において、気体噴出制御機構を用いたパージガスによる基板収納容器内部の気体の置換は、以下のとおりに行われる。

容器本体２が蓋体３によりその容器本体開口部２１が閉じられた状態で、容器本体２の下壁２４の給気孔４５に設けられた給気用フィルタ部８０にパージガスが供給される。給気用フィルタ部８０内の逆止弁１５０は容器本体２の外部から容器本体２内部の基板収納空間２７へのみ気体が通過でき、その逆の向きには気体は通過できない。よって、給気用フィルタ部８０に供給されたパージガスは、逆止弁１５０、フィルタ１３０を通過する。

給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、キャップ１２０Ａの複数の気体制御空間１２２Ａに入る。気体制御空間１２２Ａは、フィルタ押え部１２４と気体制御壁１２３Ａにより区画され、複数の気体制御空間１２２Ａに分けられている。その後、それぞれの気体制御空間１２２Ａに入ったパージガスは、複数の側方開口部１２１Ａを通過する。その際、キャップ１２０Ａにおいてパージガスの流れる向きを上方向から横方向に変える際に、気体制御空間１２２Ａが狭いことから乱流の発生が抑えられ、パージガスの流れがスムーズになり、その流速も速くなる。給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、フィルタ部中心軸１８０と交差する方向（本実施例で９０度の方向）に、その方向が変えられる。その後、側方開口部１２１Ａから出たパージガスは、導入部１１７を経由し、その流れる方向を上方向に変え、管状気体流通部１１１の内部の管内空間１１６に入り、管状気体流通部１１１の内部を上方向に流れる。その後は、第１実施形態で説明したように、パージガスは、管状気体流通部１１１に設けられた噴出孔１１２から基板収納空間２７に噴出される。

上記構成の第２実施形態に係る基板収納容器１によれば、第１実施形態の効果に加え、パージガスの流れる方向をキャップ１２０Ａで変える際に、乱流の発生が抑えられ、側方開口部１２１Ａを通過する流速が速くなり、ガスパージにかかる時間をさらに短くすることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態による基板収納容器１について図を参照しながら説明する。図１３は、本発明の第３実施形態に係る気体噴出制御機構１００と気体噴出制御機構固定部１６０を示す分解斜視図である。図１４は、本発明の第３実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の、図１０と同様な断面図である。図１５は、本発明の第３実施形態に係る気体噴出制御機構１００近傍の図１３の給気用フィルタ部８０近傍の拡大図である。

第３実施形態による基板収納容器は、気体噴出制御機構の気体導入部の形状が異なる点において、第１実施形態や第２実施形態による基板収納容器とは異なる。具体的には、第３実施形態による基板収納容器は、第１実施形態のキャップ１２０と導入部１１７が一体化して形成された場合の実施例である。これ以外の構成については、第１実施形態による基板収納容器１の構成と同様であるため、第１実施形態における各構成と同様の構成については、同様の符号を付して一部説明を簡略あるいは省略する。

図１３から図１５に示すように、管状気体噴出部１１０は、気体噴出制御機構１００に供給されたパージガスを基板収納空間２７に噴出させるための複数の噴出孔１１２を有する上端部が閉塞された管状の管状気体流通部１１１を有する。管状気体流通部１１１には、下端部に気体導入部１１３Ｂがさらに形成されている。気体導入部１１３Ｂは、給気用フィルタ部８０を通過した気体を管状気体流通部１１１に導くための部分である。気体導入部１１３Ｂの一部は給気用フィルタ部８０の上部に配置されて、この部分で管状気体噴出部１１０と給気用フィルタ部８０が連結されている。また、給気用フィルタ部８０の上方の気体導入部１１３Ｂの上面（基板収納空間２７側の面）には気体導入部上面１１４Ｂが形成されている。さらに、気体導入部１１３Ｂには、気体噴出制御機構固定部１６０と係合固定するために取り付け部１１８が形成されている。気体導入部１１３Ｂの給気用フィルタ部８０の上部に対向する部分には、第１実施形態のキャップ１２０と同様な形状の気体制御空間１２２が形成されている。

第１実施形態と同様に、給気用フィルタ部８０の中心を通る上下方向の中心軸であるフィルタ部中心軸１８０は、管状気体流通部１１１の中心を通る上下方向の中心軸である管状気体流通部中心軸１８１よりも後方向に位置するように配置される。

このように気体噴出制御機構１００を容器本体２の下壁２４の給気孔４５に配置させる際に、フィルタ１３０の上部に配置される気体制御空間１２２から管状気体流通部１１１の内部の管内空間１１６が連通する。

気体導入部１１３Ｂに形成されるフィルタ１３０の上部の気体制御空間１２２を含み、管状気体流通部１１１の噴出孔１１２が形成されている管状部分の内部の空間である管内空間１１６と連結する連結空間１１５は下壁２４の内面を表す下壁仮想面２４Ａよりも下に位置するように形成されている。さらに、気体導入部１１３の上面を構成するフィルタ部上面１２５と気体導入部上面１１４は、下壁仮想面２４Ａよりも下に位置するように形成されている。

連結空間１１５のすべてが下壁仮想面２４Ａよりも下に位置して形成されている上記構成が本発明の課題を解決する最善策であるが、連結空間１１５の一部が下壁仮想面２４Ａよりも下に位置していれば本発明の課題を解決することができる。その場合には、気体導入部１１３Ｂの上面は、下壁仮想面２４Ａよりも必ずしも下に位置しない場合がある。

それ以外の構成については、第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。

上述のような基板収納容器１において、第３実施形態における気体噴出制御機構を用いたパージガスによる基板収納容器内部の気体の置換は、第１実施形態の同様なプロセスで行わせるので、説明を省略する。

ここで、本実施形態においては、気体導入部１１３Ｂの気体制御空間１２２の形状を、第２実施形態の気体制御空間１２２Ａの形状と同じ形状にしても良いことは言うまでもない。

上記構成の第３実施形態に係る基板収納容器１によれば、第１実施形態の効果および第２実施形態の効果に加え、管状気体噴出部１１０の部品点数を１つにすることができ、部品点数の削減ができる。この部品点数の削減により、組み立て工数・組み立て時間の削減が可能となり、より低コストな基板収納容器を提供できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。

例えば、管状気体噴出部や気体噴出制御機構固定部の形状は、本実施形態の形状に限定されない。特に、噴出孔の数、大きさは、適宜変更可能性である。また、容器本体及び蓋体の形状、容器本体に収納可能な基板Ｗの枚数や寸法は、本実施形態における容器本体２及び蓋体３の形状、容器本体２に収納可能な基板Ｗの枚や寸法に限定されない。

１ 基板収納容器
２ 容器本体
３ 蓋体
５ 基板支持板状部（側方基板支持部）
２１ 容器本体開口部
２４ 下壁
２４Ａ 下壁仮想面
２７ 基板収納空間
４５ 給気孔
８０ 給気用フィルタ部
１００ 気体噴出制御機構
１１０ 管状気体噴出部
１１１ 管状気体流通部
１１２ 開口
１１３、１１３Ｂ 気体導入部
１１４、１１４Ｂ 気体導入部上面
１１５ 連結空間
１１７ 導入部
１１８ 取り付け部
１１９ 係合壁
１２０、１２０Ａ キャップ
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ 側方開口部
１２２、１２２Ａ 気体制御空間
１２３、１２３Ａ 気体制御壁
１２５ フィルタ部上面
１３０ フィルタ
１４０ ハウジング
１６０ 気体噴出制御機構固定部
１６２ 凸部
１６３ 固定突出部
１６４ フランジ
１８０ フィルタ部中心軸
１８１ 管状気体流通部中心軸
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、
   前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、
   前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、
   前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔とからなり、
   前記給気孔と連通し前記給気孔から供給された気体を前記基板収納空間の全体に流通させる気体噴出制御機構を有し、
   少なくとも前記気体噴出制御機構は前記給気孔に取り付けられたフィルタ部と、前記フィルタ部と連結され前記フィルタ部を通過した気体を前記基板収納空間に放出する管状気体噴出部とから構成され、
   前記管状気体噴出部は、前記フィルタ部を通過した気体が前記フィルタ部の中心を通る上下方向の中心軸と交差する方向に移動する連結空間を含み、
   前記連結空間の少なくとも一部が前記下壁の内面よりも下に形成されていることを特徴とする基板収納容器。
2. 前記管状気体噴出部は、
   前記上壁と前記下壁の間に形成された側面に複数の噴出孔を有し上端側が閉塞された管状の管状気体流通部と、
   前記管状気体流通部の下端側に前記管状気体流通部と前記フィルタ部とを連通可能とする前記連結空間を含む気体導入部を有し、
   前記管状気体流通部の中心を通る上下方向の中心軸が前記フィルタ部の中心を通る上下方向の中心軸よりも後方向に位置することを特徴とする請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記気体導入部の上面が、前記下壁の内面よりも下に位置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. 前記下壁に前記管状気体噴出部を係合固定するために、前記下壁に形成された気体噴出制御機構固定部と、前記管状気体噴出部に形成された取り付け部とをさらに有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板収納容器
5. 前記取り付け部は前記気体噴出制御機構固定部と係合する係合壁を有し、
   前記気体噴出制御機構固定部は前記下壁の内面よりも下方向に形成された複数の凸部を有し、
   ２つ以上の前記凸部が前記係合壁の一部を狭持することを特徴とする請求項４に記載の基板収納容器。
6. 前記給気孔は複数形成され、各々の前記給気孔にそれぞれ前記気体噴出制御機構が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板収納容器。

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