JP6953661B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚の基板を収納する基板収納容器に関する。

基板収納容器は、半導体ウエハなどの基板を内部空間に収納し、倉庫での保管、半導体加工装置間での搬送、工場間での輸送などに使用されている。基板収納容器は、内部空間に収納した基板が酸化や汚染されないように、内部空間が窒素ガスなどの不活性ガスやドライエアで置換されることがある。

このような基板収納容器として、複数枚の基板を収納する容器本体と、容器本体の開口に着脱自在に嵌合される蓋体とを備え、容器本体の底板に、容器本体の外部から内部空間に気体を供給する給気部材がそれぞれ嵌着され、給気部材に連通する中空の吹出しノズル（機能ユニット；気体置換ユニット）を縦にして設け、吹出しノズルの周壁に、基板に向けて気体を吹出す吹出孔を設けたものが知られている（特許文献１及び２参照）。

特開２０１６−００４９４９号公報 特開２０１６−０１５４２１号公報

しかしながら、特許文献１及び２にみられる基板収納容器では、機能ユニットと螺合部材とで容器本体を挟むようにして、機能ユニットを螺合により取付けているため、機能ユニットを交換する際、容器本体の内側及び外側の両側で、取付け又は取外し作業を行う必要があり、作業性が悪かった。

そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、内部空間の環境を変化させる機能ユニットを、簡単に交換することができる基板収納容器を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る１つの態様は、複数枚の基板を収納可能な容器本体と、前記容器本体の外部から内部空間に気体を供給可能な給気部材と、を備え、前記容器本体をフロントオープンボックスに形成し、底面に前記給気部材を取付けた基板収納容器であって、前記給気部材は、前記内部空間の環境を異なる状態に変更する機能ユニットが、嵌合によって交換可能に接続されているものである。
（２）上記（１）の態様において、前記給気部材は、前記気体を濾過する濾過部材を有してもよい。
（３）上記（１）又は（２）の態様において前記機能ユニットは、前記給気部材から供給された前記気体を貯留するハウジング部材と、前記ハウジング部材の開口を覆うカバー部材と、前記ハウジング部材及び前記カバー部材の少なくとも一方に形成された前記気体を吹出す吹出孔と、を含む気体置換ユニットであってもよい。
（４）上記（１）又は（２）の態様において、前記機能ユニットは、前記内部空間への前記気体の流通を可能にするチェックバルブを含むバルブユニットであってもよい。
（５）上記（１）又は（２）の態様において、前記機能ユニットは、前記内部空間への前記気体の流通を不能にする閉塞ユニットであってもよい。
（６）上記（１）又は（２）の態様において、前記機能ユニットは、前記内部空間に供給される前記気体を浄化するフィルタ部材を含むフィルタユニットであってもよい。
（７）上記（１）から（６）までのいずれか１つの態様において、前記気体は、窒素ガス又はドライエアであってもよい。

本発明によれば、内部空間の環境を変化させる機能ユニットを、簡単に交換することができる基板収納容器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る基板収納容器の分解斜視図である。 容器本体の正面図である。 容器本体の底面図である。 容器本体の断面平面図である。 気体置換ユニットの斜視図である。 気体置換ユニットの分解斜視図である。 気体置換ユニットの（ａ）正面図、（ｂ）平面図、（ｃ）底面図、（ｄ）背面図である。 気体置換ユニットの図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 容器本体の（ａ）正面概略図、（ｂ）気体置換ユニットの上部取付部の拡大斜視図、（ｃ）気体置換ユニットの下部取付部の拡大斜視図である。 気体置換ユニットの上部取付部の拡大斜視図である。 気体置換ユニットの（ａ）下部取付部の拡大図、（ｂ）断面斜視図である。 給気部材から流入した気体の流れを示す断面斜視図である。 交換可能な各種の機能ユニットを説明する概略図である。 バルブユニットを接続した状態における下部取付部の断面斜視図である。 閉塞ユニットを接続した状態における下部取付部の（ａ）斜視図、（ｂ）断面斜視図である。 小径フィルタユニットを接続した状態における下部取付部の（ａ）斜視図、（ｂ）断面斜視図である。 大径フィルタユニットを接続した状態における下部取付部の（ａ）斜視図、（ｂ）断面斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。また、図面中に、正面Ｆの方向及び後方（背面壁）Ｂの方向を、実線矢印で示している。また、左右は、正面Ｆから見た状態を指すものとする。

基板収納容器１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１の分解斜視図である。図２は、容器本体２の正面図であり、図３は、容器本体２の底面図であり、図４は、容器本体２の断面平面図である。
図１に示される基板収納容器１は、複数枚の基板Ｗを収納する容器本体２と、この容器本体２の開口に着脱自在に装着される蓋体４と、を備えている。基板収納容器１に収納される基板Ｗとしては、直径が３００ｍｍや４５０ｍｍの半導体ウエハ、マスクガラスなどが挙げられる。

容器本体２は、正面開口枠２ａと、背面壁２ｂと、右側壁２ｃと、左側壁２ｄと、天面２ｅと、底面２ｆとで形成される、いわゆるフロントオープンボックスタイプのものである。

蓋体４は、容器本体２の正面開口枠２ａの開口に装着されるもので、図示しないシールガスケットが容器本体２の正面開口枠２ａに対向するように取付けられている。この蓋体４を容器本体２に装着した際、シールガスケットは容器本体２と蓋体４との間の周縁部に密着し、基板収納容器１の内部空間の気密性を維持するように構成されている。

容器本体２の背面壁２ｂには、更に後方Ｂに突出する突出部が左右両側に形成されている（図４参照）。この突出部は、容器本体２の正面Ｆの開口を上向きにして載置される際に、脚部として機能する。また、容器本体２の背面壁２ｂの中央外側には、収納された基板Ｗの枚数の補助となる目盛りなどが表示される（図１参照）。

容器本体２の右側壁２ｃ及び左側壁２ｄの外側の中央付近には、握持操作用に機能するグリップ２３がそれぞれ取付けられている。

また、容器本体２の右側壁２ｃ及び左側壁２ｄの内側には、収納される基板Ｗを水平に支持する左右一対の支持片２１がそれぞれ複数設けられ、右側壁２ｃ及び左側壁２ｄの内側の後方Ｂ側には、基板Ｗを後方Ｂに向けて挿入した際に、基板Ｗの挿入位置を規制する位置規制部２２がそれぞれ設けられている。

この左右一対の支持片２１は、上下方向に所定のピッチで配列され、各支持片２１が基板Ｗの周縁を支持する細長い板状に形成されている。実施形態では、２５枚の基板Ｗが支持できるように支持片２１が設けられているが、基板Ｗの最大収納枚数は２５枚に限らない。

このとき、基板Ｗは、容器本体２に必要に応じて満載状態で収納されたり、満載状態より少ない数が収納されたり、収納位置が変えられたりするため、容器本体２への収納枚数及び収納状態は、基板収納容器１の使用態様によって種々異なる。例えば、複数枚の基板Ｗが、上方又は下方に偏って収納されたり、１つ置きに収納されたりすることもある。

容器本体２の天面２ｅの外側には、ロボティックフランジなどのトップフランジ２５が取付けられている。このトップフランジ２５は、例えば、半導体製造工場の天井搬送車に把持され、工程間を搬送されたり、半導体加工装置などの蓋体開閉装置に位置決めに利用されたりする。

容器本体２の底面２ｆの外側には、容器本体２を位置決め、載置するためのボトムプレート２６が取付けられている。

容器本体２や蓋体４、また、グリップ２３、トップフランジ２５、ボトムプレート２６などの付属品は、所要の樹脂を含有する成形材料により射出成形されたり、射出成形された複数の部品の組み合わせにより構成されたりする。成形材料に含まれる樹脂としては、例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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイなどが挙げられる。

また、これらの樹脂には、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマーなどからなる導電性物質やアニオン、カチオン、非イオン系などの各種帯電防止剤が必要に応じて添加される。さらに、紫外線吸収剤や、剛性を向上させる強化繊維なども必要に応じて添加される。なお、容器本体２、蓋体４、グリップ２３、トップフランジ２５及びボトムプレート２６などは、透明、不透明、半透明のいずれでもよいが、容器本体２及び蓋体４は、透明が好ましい。

ここで、容器本体２の底面２ｆには、図３に示すように、３つの給気部材５０と１つの排気部材６０とが設けられている。これらの給気部材５０及び排気部材６０は、基板収納容器１の外部から内部空間に又は内部空間から外部に気体Ｇを流通させることにより、収納した基板Ｗの表面の変質を抑制したり、基板収納容器１の内部空間と外部との圧力差を解消したりするように機能する。

このうち、２つの給気部材５０が、底面２ｆの後方Ｂの左右両側に設けられており、また、１つの給気部材５０と１つの排気部材６０とが、底面２ｆの正面Ｆ付近の左又は右側に設けられている。そして、これらの給気部材５０に、後述する各種の機能ユニットＵが接続されている（図１３参照）。なお、正面Ｆ付近の給気部材５０は、排気部材６０として使用される場合もある。

給気部材５０は、容器本体２の底面２ｆに形成された凹部に装着されるグロメット５０ａと、グロメット５０ａの端部に取付けられた、通気性を有する濾過部材５１と、逆止弁５２とを有している。グロメット５０ａは、エラストマーなどの弾性樹脂部材で形成されている。濾過部材５１は、供給される気体Ｇを濾過し、塵埃を除去するもので、不織布フィルタなどが用いられる。

逆止弁５２は、弁を閉止する方向にコイルバネ５３により付勢されて、バルブハウジング５４に収容されている。なお、本実施形態では、給気部材５０は、逆止弁５２を有するものとしたが、後述する機能ユニットＵの種類によっては、逆止弁５２を有さないものであってもよい。

一方、排気部材６０は、逆止弁（図示なし）を有するとともに、例えば、湿度（又は濃度）センサを取付けることで、基板収納容器１の内部空間を気体Ｇで置換した後、基板収納容器１の内部空間の湿度（又は濃度）を測定することができ、基板収納容器１の内部空間への気体Ｇの置換が正常に行われているかの管理を行うことができる。

つづいて、基板収納容器１の内部空間の環境を変化させる各種の機能ユニットＵの構成について順に説明する。図１３は、交換可能な各種の機能ユニットＵを説明する概略図である。
機能ユニットＵとしては、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌ、バルブユニットＵ１、閉塞ユニットＵ２、小径フィルタユニットＵ３、大径フィルタユニットＵ４などが挙げられる。

（気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌ）
まず、基板収納容器１の内部空間を気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌにより気体Ｇに置換する構成について説明する。図５は、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの斜視図であり、図６は、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの分解斜視図である。図７は、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの（ａ）正面図、（ｂ）平面図、（ｃ）底面図、（ｄ）背面図である。図８は、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの図７におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図５から図８は、正面Ｆから見て右側の気体置換ユニット３Ｒについて示す。

気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、容器本体２の内部空間を気体Ｇで置換するもので、基板Ｗが挿入された状態でも基板Ｗと干渉しないように、容器本体２の後方Ｂ（背面壁２ｂ又は突出部付近）の左右両側に、長手方向を縦にして備えられている（図１及び２参照）。

この気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、容器本体２の内部空間に気体Ｇを吹出すものである。吹出す気体Ｇとしては、不活性ガスやドライエアが挙げられる。さらに、不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどが挙げられるが、コスト面から窒素ガスが好ましい。

気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌについて更に詳細に説明する。ただし、気体置換ユニット３Ｌは、図２に示されるように、気体置換ユニット３Ｒと左右対称なものである点を除いて、同じ形状・構造であるから、説明を省略する。

図５に示される気体置換ユニット３Ｒは、ハウジング部材３１と、カバー部材３２とを含み、略５角形柱状に形成されているが、形状はこれに限られない。また、気体置換ユニット３Ｒは、容器本体２などと同様の樹脂で形成されても、異なる樹脂で形成されてもよい。

ハウジング部材３１は、気体Ｇを貯留するように、一方が開口した面となる箱状に形成されており、この開口した面を覆うように、カバー部材３２が、爪などの係止手段（係合手段）によって取付けられている。これらのハウジング部材３１とカバー部材３２とで、気体Ｇを貯留する空間が形成されている。

ここで、ハウジング部材３１は、所定の角度で交差し、大きさの異なる２つの面部３１Ａ，３１Ｂを有している。面部３１Ａと面部３１Ｂとの交差角度は、内角で１２０°から１７０°の範囲である。また、面部３１Ａの面積は、面部３１Ｂの面積より大きく形成されている。

ハウジング部材３１の下面には、給気部材５０からの気体Ｇが流れ込む円筒状の接続具３１１が突出して設けられている。接続具３１１の近傍には、気体置換ユニット３Ｒの左右方向の回転を止め、回転方向の位置決めをする回止め突起３１２が形成されている（図７参照）。一方、ハウジング部材３１の上面には、容器本体２に位置決め固定するための円柱状の位置決め突起３１３が形成されている。

ハウジング部材３１の面部３１Ａには、図７（ａ）に示すように、横長の略矩形状の吹出孔が、縦方向（長手方向）に上から順に、第１吹出孔３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・３１ｘ，３１ｙ，３１ｚ（以下、必要に応じて「第１吹出孔群３１ａ−ｚ」という。）が２６か所に形成されている。

ハウジング部材３１の面部３１Ｂには、同じく横長の略矩形状の吹出孔が、縦方向（長手方向）に上から順に、第３吹出孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・・３３ｘ，３３ｙ，３３ｚ（以下、必要に応じて「第３吹出孔群３３ａ−ｚ」という。）として２６か所に形成されている。

第１吹出孔群３１ａ−ｚと、第３吹出孔群３３ａ−ｚとを、所定の角度で交差する面部３１Ａ，３１Ｂにそれぞれ形成することにより、気体Ｇの吹出方向を異ならせることができ、気体Ｇが基板収納容器１の内部空間に拡散し易くなる。

最上段の第１吹出孔３１ａの開口高さは、２段目の第１吹出孔３１ｂの開口高さよりも、少し大きく、すなわち、第１吹出孔３１ａの開口面積は、第１吹出孔３１ｂの開口面積よりも、少し大きい。また、第１吹出孔３１ｂから第１吹出孔３１ｕまでの開口面積は、すべて等しく、第１吹出孔３１ｖから第１吹出孔３１ｙまでの開口面積は、第１吹出孔３１ｕの開口面積よりも徐々に大きくなり、第１吹出孔３１ｚの開口面積は、第１吹出孔３１ｙの開口面積よりも小さい。また、第３吹出孔群３３ａ−ｚについても同様である。

そして、最下段の第１吹出孔３１ｚ及び第３吹出孔３３ｚは、容器本体２の最下段の支持片２１に支持された基板Ｗよりも下方に位置している。ただし、最下段の基板Ｗよりも下方に位置する第１吹出孔３１ｚ及び第３吹出孔３３ｚは、１つに限らず複数であってもよい。

このように、第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚは、下方側の開口面積を大きくしているため、下方から供給される気体Ｇの直進性が高くても、第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚの下方から上方にわたって、気体Ｇが均一に吹出される。また、最下段の基板Ｗの下にも第１吹出孔３１ｚ及び第３吹出孔３３ｚが形成されているので、最下段の基板Ｗと底面２ｆとの間にも、気体Ｇが吹出されるから、クリーンルーム内のダウンフローのエアが容器本体２の正面Ｆの開口から内部に侵入しても、底面２ｆの上面を正面Ｆに向かって吹出す気体Ｇによって、必要以上に流れ込むことがない。

一方、カバー部材３２には、図７（ｄ）に示すように、略矩形又は正方形状の吹出孔が、縦方向（長手方向）に上から順に、第２吹出孔３２ａ，３２ｂ・・３２ｅ，３２ｆ（以下、必要に応じて「第２吹出孔群３２ａ−ｆ」という。）として６か所に形成されている。最上段の第２吹出孔３２ａの高さ位置は、第１吹出孔３１ｃの高さ位置と略同じで、以下、第２吹出孔３２ｂと第１吹出孔３１ｈとが、第２吹出孔３２ｃと第１吹出孔３１ｍとが、第２吹出孔３２ｄと第１吹出孔３１ｓとが、第２吹出孔３２ｅと第１吹出孔３１ｗとが、第２吹出孔３２ｆと第１吹出孔３１ｙとが、略同じ高さでそれぞれ一致している。

ここで、第１吹出孔群３１ａ−ｚ、第２吹出孔群３２ａ−ｆ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚのそれぞれの合計開口面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の比率は、容器本体２に収納された複数の基板Ｗ間での湿度のバラツキがより小さくなるように調節できる。開口面積の調節は、第１吹出孔群３１ａ−ｚ、第２吹出孔群３２ａ−ｆ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚの各吹出孔が異なるハウジング部材３１及びカバー部材３２を準備することや、適宜の吹出孔を閉止することで実施できる。

図４に戻って、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、上述したように容器本体２の後方Ｂ（背面壁２ｂ又は突出部付近）の左右両側に備えられているため、吹出した気体Ｇを基板収納容器１の内部空間に均一に拡散させるためには、基本的に第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚから正面Ｆ側に向かって吹出し、空気を気体Ｇで置換することになる。このとき、第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚが設けられた位置よりも後方Ｂ側の、背面壁２ｂから右側壁２ｃ又は左側壁２ｄ付近にも空気が存在するため、後方Ｂに向かって第２吹出孔群３２ａ−ｆからも気体Ｇを吹出す方がよい。

そして、第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚが設けられた位置よりも正面Ｆ側の空間は、第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚが設けられた位置よりも後方Ｂ側の空間と比較するとかなり大きいため、正面Ｆ側を向く第１吹出孔群３１ａ−ｚの合計開口面積Ｓ１及び第３吹出孔群３３ａ−ｚの合計開口面積Ｓ３は、後方Ｂ側を向く第２吹出孔群３２ａ−ｆの合計開口面積Ｓ２よりも、大きくする方がよい。

また、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、前述したように基本的に正面Ｆ側に向かって気体Ｇを吹出すが、右側壁２ｃ又は左側壁２ｄ付近に備えられるため、右側壁２ｃ又は左側壁２ｄに沿って正面Ｆに向かう気体Ｇは、少なくてもよいが、逆に、容器本体２の中央に向かう気体Ｇは、多い方がよい。そのため、第１吹出孔群３１ａ−ｚの合計開口面積Ｓ１は、第３吹出孔群３３ａ−ｚの合計開口面積Ｓ３よりも、大きくする方がよい。

これらを踏まえると、第１吹出孔群３１ａ−ｚ、第２吹出孔群３２ａ−ｆ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚのそれぞれの合計開口面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３＝３：１：２などとしてもよい。

図６に戻って、ハウジング部材３１の内側には、通気性を有するフィルタ部材３４が設けられており、同じくカバー部材３２の内側には、通気性を有するフィルタ部材３５が設けられている。フィルタ部材３４，３５としては、例えば、不織布フィルタなどが挙げられる。

そして、円筒状の接続具３１１から導入された気体Ｇは、ハウジング部材３１とカバー部材３２とで形成される空間に導入され、貯留される。貯留された気体Ｇは、フィルタ部材３４，３５を介して、第１吹出孔群３１ａ−ｚ、第２吹出孔群３２ａ−ｆ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚから容器本体２の内部空間に吹出される。

気体置換ユニット３Ｒの容器本体２への取付方法について説明する。図９は、容器本体２の（ａ）正面概略図、（ｂ）気体置換ユニット３Ｒの上部取付部の拡大斜視図、（ｃ）気体置換ユニット３Ｒの下部取付部の拡大斜視図である。図１０は、気体置換ユニット３Ｒの上部取付部の拡大斜視図である。図１１は、気体置換ユニット３Ｒの（ａ）下部取付部の拡大図、（ｂ）断面斜視図である。

気体置換ユニット３Ｒは、位置決め固定部材８及びオフセット部材９により容器本体２に取付けられている。具体的には、気体置換ユニット３Ｒの上部が、位置決め固定部材８に取付けられ、気体置換ユニット３Ｒの下部が、オフセット部材９に取付けられる。

そこで、容器本体２の背面壁２ｂの左右両側には、位置決め固定部材８を固定するために、円形の貫通孔２７が形成されており、また、貫通孔２７の上部には、ストッパ２８が形成されている。一方、容器本体２の底面２ｆの左右両側には、オフセット部材９を固定するために、取付孔２９が形成されている。この取付孔２９は、円形でなく大きな円と小さな円を繋いだ略楕円形状で形成されている。

図１０に示される位置決め固定部材８は、細長い形状で、一端側が略板状で、他端側が矩形の軸で形成されている。この軸の周囲には、３つの円盤状のフランジ８１，８２，８３が他端側に向かって形成されている。軸端のフランジ８３と中間のフランジ８２は、背面壁２ｂの貫通孔２７の径より小さく形成され、貫通孔２７に挿入される。中間のフランジ８２には、小径の段部が形成され、Ｏリング８４Ａが嵌め込まれている。内側のフランジ８１にも、小径の段部が形成され、Ｏリング８４Ｂが嵌め込まれている。内側のフランジ８１及びＯリング８４Ｂは、貫通孔２７の径より大きく形成されており、位置決め固定部材８の他端側を貫通孔２７に挿入した際、容器本体２とフランジ８１の間にＯリング８４Ｂが挟まるため、気体Ｇが漏れることがない。

位置決め固定部材８を貫通孔２７に挿入後、軸端のフランジ８３と容器本体２の間に位置する矩形の軸に、内側が矩形状に形成され、外径が貫通孔２７より大きいＣリング８５を挟むことにより、位置決め固定部材８が貫通孔２７を介して容器本体２に固定される。具体的には、軸端のフランジ８３を外側に引っ張りながら、Ｏリング８４Ｂをフランジ８１と容器本体２との間で潰しながら、Ｃリング８５を差し込むことで密封性が高まる。

また、位置決め固定部材８の一端側は、上方に屈曲した板形状で、細長いスリット８６が形成されている。このスリット８６には、ハウジング部材３１の位置決め突起３１３とストッパ２８が嵌り込む。端部８７は、更に上部に湾曲し、その更に先端にはＵ字型の切欠き８８が形成されている。

図１１に示されるオフセット部材９は、底面２ｆの内側に位置するオフセットプレート押さえ９０と、底面２ｆの外側に位置するオフセットプレート９５との間に、気体Ｇが流通する隙間が形成されるように、Ｏリング９４を介して組立てられている。

オフセットプレート押さえ９０には、ハウジング部材３１の回止め突起３１２が嵌り込む凹部９２が形成されており、回止め突起３１２が凹部９２に嵌り込むことで、回転する気体置換ユニット３Ｒの方向及び位置が決まる。また、オフセットプレート押さえ９０には、気体置換ユニット３Ｒの接続具３１１を差し込む差込孔９６が形成されており、接続具３１１は、パッキン９３を介して差込孔９６に差し込まれる。取付孔２９には、このオフセットプレート押さえ９０がＯリング９１を介して嵌め込まれる。

オフセットプレート９５は、平面視で、パッキン９３の中心位置からズレた位置に、給気部材５０の中心が位置するように、給気部材５０を嵌め込む凹部が形成されている。

このような構成により、気体置換ユニット３Ｒは、まず下部の接続具３１１がオフセット部材９に取付けられ、その後、上部の位置決め突起３１３が位置決め固定部材８に取付けられて、容器本体２に取付けられる。

具体的には、気体置換ユニット３Ｒの下部の接続具３１１をパッキン９３に差し込んで傾いた状態から、気体置換ユニット３Ｒの上部の位置決め突起３１３を、端部８７側からスリット８６に向かって押し込むことで、位置決め固定部材８が湾曲して、位置決め突起３１３が、スリット８６に嵌り込む。と同時に、位置決め突起３１３は、ストッパ２８にも当接することで、スリット８６内での位置が決められ、気体置換ユニット３Ｒの上部が位置決め固定される。

気体Ｇの流れについて説明する。図１２は、給気部材５０から流入した気体Ｇの流れを示す断面斜視図である。なお、気体Ｇの流れは、矢印で示す。
図１２において、給気部材５０から高圧で導入された気体Ｇは、濾過部材５１を通過し、オフセットプレート押さえ９０とオフセットプレート９５との隙間を流れ、後方Ｂのオフセットプレート押さえ９０と気体置換ユニット３Ｒの下部の接続具３１１との接続部に向かう。

その後、気体Ｇは気体置換ユニット３Ｒの貯留空間を進みながら（図８参照）、第１吹出孔群３１ａ−ｚ、第３吹出孔群３３ａ−ｚ及び第２吹出孔群３２ａ−ｆから吹出される。このとき、気体Ｇは、正面Ｆ側の中央付近及び右側壁２ｃに向かう方向と、後方Ｂ側の背面壁２ｂに向かう方向との、異なる３方向に吹出される（図４参照）。

ここで、第１吹出孔群３１ａ−ｚから容器本体２の正面Ｆ側の中央付近に向かって吹き出される気体Ｇの方向及び第３吹出孔群３３ａ−ｚから容器本体２の右側壁２ｃ又は左側壁２ｄに向かって吹出される気体Ｇの方向について具体的に説明する。

第１吹出孔群３１ａ−ｚ又は第３吹出孔群３３ａ−ｚの吹出開口の延長方向、つまり、第１吹出孔群３１ａ−ｚ又は第３吹出孔群３３ａ−ｚが形成された面部３１Ａ又は面部３１Ｂの中央を通る法線が、右側壁２ｃ又は左側壁２ｄに交差することなく、容器本体２の正面開口枠２ａの開口に到達する範囲であることが好ましい。更に好ましくは、気体置換ユニット３Ｒの場合、面部３１Ａの法線が、容器本体２の正面開口枠２ａの開口からの法線ＮＬ（垂線）に対して１０°から４０°の範囲であり、面部３１Ｂの法線が、容器本体２の正面開口枠２ａの開口からの法線ＮＬ（垂線）を挟んで、中央側５°から右側壁２ｃ側１０°の範囲である。なお、気体置換ユニット３Ｌの場合は、気体置換ユニット３Ｒと対称となる。

このような範囲となるように、面部３１Ａ及び面部３１Ｂ（あるいは、第１吹出孔群３１ａ−ｚ及び第３吹出孔群３３ａ−ｚ）を形成し、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌを容器本体２の内部に備えることで、各吹出孔から吹出された気体Ｇは、容器本体２の右側壁２ｃ又は左側壁２ｄに、衝突して反射することがない。そのため、気体Ｇの気流に乱れが起きることがないから、容器本体２の内部空間を気体Ｇで素早く確実に置換することができる。

蓋体４が容器本体２に装着されている場合には、容器本体２に気体Ｇが高圧で供給され、内部空間に充満すると、気体Ｇは、図３に示した排気部材６０から容器本体２の外部に流出する。この空気の流出により、基板収納容器１の内部空間がパージガスである気体Ｇに置換される。

一方、蓋体４が装着されていない場合には、図示しないクリーンルームなど外部装置からのダウンフローのエアが、容器本体２の正面Ｆから流れ込むが、このエアに抗しながら、基板収納容器１の内部空間がパージガスである気体Ｇに置換される。

（バルブユニットＵ１）
図１４は、バルブユニットＵ１を接続した状態における下部取付部の断面斜視図である。
バルブユニットＵ１は、給気部材５０から基板収納容器１の内部空間への気体Ｇの流通を可能にするが、内部空間の気体Ｇが給気部材５０に逆流しない、チェックバルブ１１０を含むものである。

バルブユニットＵ１は、図１４に示すように、弁座１１３を有する略円筒状のバルブハウジング１１２と、コイルバネ１１１によって弁座１１３に付勢されるチェックバルブ１１０と、で構成されている。チェックバルブ１１０及びバルブハウジング１１２は、フッ素系樹脂、エラストマー、ゴムなどの所定の弾性を有する各種材料で形成されている。

上述した気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、収納された基板Ｗ間に均一に気体Ｇを吹出すように構成されているのに対して、このバルブユニットＵ１は、給気部材５０から供給される気体Ｇの圧力が、コイルバネ１１１の付勢力に打ち勝って、チェックバルブ１１０を、弁座１１３から離間したときに、基板収納容器１の内部空間へ気体Ｇを流通させるようになっており、内部空間における気体Ｇの均一性が重要でない場合などに利用される。

バルブユニットＵ１を給気部材５０に接続する場合は、オフセット部材９の差込孔９６に、バルブハウジング１１２を差し込み、２つのフランジ１１４で嵌合係止すればよい。

（閉塞ユニットＵ２）
図１５は、閉塞ユニットＵ２を接続した状態における下部取付部の（ａ）斜視図、（ｂ）断面斜視図である。
閉塞ユニットＵ２は、給気部材５０から基板収納容器１の内部空間への気体Ｇの流通を不能にするものである。

閉塞ユニットＵ２は、図１５に示すように、キノコ状のプラグ本体１２０と、プラグ本体１２０の棒状部が装着される装着孔１２２を有するとともに、差込孔９６に差し込まれ、嵌合係止されるパッキン１２１と、で構成されている。プラグ本体１２０は、プラスチック樹脂などで形成されており、パッキン１２１は、フッ素系樹脂、エラストマー、ゴムなどの所定の弾性を有する各種材料で形成されている。

閉塞ユニットＵ２を給気部材５０に接続する場合は、オフセット部材９の差込孔９６に、パッキン１２１を差し込み、嵌合係止し、プラグ本体１２０を装着孔１２２に挿入装着すればよい。

（小径フィルタユニットＵ３）
図１６は、小径フィルタユニットＵ３を接続した状態における下部取付部の（ａ）斜視図、（ｂ）断面斜視図である。
小径フィルタユニットＵ３は、給気部材５０から基板収納容器１の内部空間に供給される気体Ｇを浄化するフィルタ部材１３０を含むものである。

小径フィルタユニットＵ３は、図１６に示すように、通気性を有するフィルタ部材１３０と、フィルタ部材１３０が接着又は保持固定される大径円筒部を有する二段円筒状のフィルタハウジング１３３と、フィルタハウジング１３３の小径円筒部が装着される装着孔１３２を有するとともに、差込孔９６に差し込まれ、嵌合係止されるパッキン１３１と、で構成されている。フィルタハウジング１３３は、プラスチック樹脂などで形成され、パッキン１３１は、フッ素系樹脂、エラストマー、ゴムなどの所定の弾性を有する各種材料で形成されている。また、フィルタ部材１３０は、不織布フィルタなどで形成されている。

小径フィルタユニットＵ３を給気部材５０に接続する場合は、オフセット部材９の差込孔９６に、パッキン１３１を差し込み、嵌合係止し、フィルタハウジング１３３を装着孔１３２に挿入装着すればよい。なお、小径フィルタユニットＵ３は、約１０Ｌ／ｍｉｎの気体Ｇを供給しても、通過圧損が小さいため、嵌合のみで接続されていても、嵌合が外れるようなことがない。

（大径フィルタユニットＵ４）
図１７は、大径フィルタユニットＵ４を接続した状態における下部取付部の（ａ）斜視図、（ｂ）断面斜視図である。
大径フィルタユニットＵ４は、小径フィルタユニットＵ３と同様に、給気部材５０から基板収納容器１の内部空間に供給される気体Ｇを浄化するフィルタ部材１４０を含むものである。

大径フィルタユニットＵ４は、図１７に示すように、通気性を有するフィルタ部材１４０と、フィルタ部材１４０が接着又は保持固定される大径円筒部を有する二段円筒状のフィルタハウジング１４３と、フィルタハウジング１４３の小径円筒部が装着される装着孔１４２を有するとともに、差込孔９６に差し込まれ、嵌合係止されるパッキン１４１と、で構成されている。フィルタハウジング１４３は、プラスチック樹脂などで形成され、パッキン１４１は、フッ素系樹脂、エラストマー、ゴムなどの所定の弾性を有する各種材料で形成されている。また、フィルタ部材１４０は、不織布フィルタなどで形成されている。

大径フィルタユニットＵ４を給気部材５０に接続する場合は、オフセット部材９の差込孔９６に、パッキン１４１を差し込み、嵌合係止し、フィルタハウジング１４３を装着孔１４２に挿入装着すればよい。なお、大径フィルタユニットＵ４は、フィルタ部材１４０の面積が、小径フィルタユニットＵ３のフィルタ部材１３０の面積よりも約４倍大きいため、例えば、約３０Ｌ／ｍｉｎの大量の気体Ｇを供給する場合でも、通過圧損を小さくすることができる。

上述した気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、収納された基板Ｗ間に均一に気体Ｇを吹出すように構成されているのに対して、この小径フィルタユニットＵ３及び大径フィルタユニットＵ４は、基板収納容器１の内部空間における気体Ｇの均一性が重要でない場合などに利用される。なお、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、フィルタ部材３４，３５を含むものであるから、フィルタユニット３Ｒ，３Ｌと言い換えることもできる。

以上のとおり、本発明の実施形態に係る基板収納容器１は、複数枚の基板Ｗを収納可能な容器本体２と、容器本体２の外部から内部空間に気体Ｇを供給可能な給気部材５０と、を備え、容器本体２をフロントオープンボックスに形成し、底面２ｆに給気部材５０を取付けた基板収納容器１であって、給気部材５０は、内部空間の環境を異なる状態に変更する機能ユニットＵが、嵌合によって交換可能に接続されているものである。

これにより、給気部材５０に各種の機能ユニットＵを取付けることができるため、容器本体２から機能ユニットＵを簡単に取付け又は取外しをすることができる。容器本体２を洗浄する際も、機能ユニットＵを容易に取外すことができ、容器本体２内を隅々まで洗浄することができる。また、取外した機能ユニットＵも簡単に洗浄することができる。

実施形態では、給気部材５０は、気体を濾過する濾過部材５１を有する。これにより、フィルタを有さない機能ユニットＵを接続する場合であっても、機能ユニットＵから、塵埃を含んだ気体Ｇが吹出されることを抑制できるし、また、フィルタユニットＵ２，Ｕ３などのフィルタを有する機能ユニットＵを接続する場合は、二重に塵埃を除去することができ、機能ユニットＵのフィルタ交換間隔を長くすることができる。さらに、容器本体２を洗浄する際に使用される洗浄液などの液体が、疎水性の濾過部材５１により、液体の侵入を防止することができる。

実施形態では、機能ユニットＵは、給気部材５０から供給された気体Ｇを貯留するハウジング部材３１と、ハウジング部材３１の開口を覆うカバー部材３２と、ハウジング部材３１及びカバー部材３２の少なくとも一方に形成された気体を吹出す吹出孔と、を含む気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌである。これにより、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの吹出孔から吹出した気体Ｇは、容器本体２の中央付近、側壁２ｃ，２ｄ、背面壁２ｂに向かって流すことができる。

実施形態では、機能ユニットＵは、内部空間への気体Ｇの流通を可能にするチェックバルブ１１０を含むバルブユニットＵ１である。これにより、基板収納容器１の内部空間における気体Ｇの均一性が重要でない場合などは、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌを利用する必要がない。

実施形態では、機能ユニットＵは、内部空間への気体Ｇの流通を不能にする閉塞ユニットＵ２である。これにより、給気部材５０を介して、基板収納容器１の内部空間と外部の雰囲気との間で、気体Ｇ又は空気などが流通することを、より確実に防止することができる。

実施形態では、機能ユニットＵは、内部空間に供給される気体Ｇを浄化するフィルタ部材を含むフィルタユニットＵ３，Ｕ４である。これにより、供給される気体Ｇに塵埃が含まれていても、フィルタ部材１３０，１４０で捕獲することができるため、容器本体２内に塵埃が吹出されることがなく、基板収納容器１の内部空間が汚染されることがない。

実施形態では、気体Ｇは、窒素ガス又はドライエアである。これにより、基板収納容器１の内部空間に気体Ｇを供給した場合、内部空間が不活性又は低湿度に維持されるので、基板Ｗの表面は変質することがない。

（変形例）
実施形態の気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌにおいて、第１吹出孔群３１ａ−ｚ、第３吹出孔群３３ａ−ｚ及び第２吹出孔群３２ａ−ｆの開口面積や数量や配置も実施形態に限らず、底面２ｆの上面に沿って吹き込むダウンフローエアなどの外部からエアに対向できるように、下方の吹出風量を増やすように構成してもよい。

また、第２吹出孔群３２ａ−ｆを選択的に塞いだり、追加で穿設したりすることで、正面Ｆ方向及び後方Ｂ方向への吹出風量の比率を調整してもよい。さらに、オフセット部材９の凹部９２の位置を変更することで、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの方向を変更してもよい。あるいは、ハウジング部材３１の２つの面部３１Ａ，３１Ｂの交差角度を変更したり、面積を変更したりして、吹出方向及び／又は吹出風量の比率を調整してもよい。なお、これらの変更は、成形金型に入れ子を用いることで対応することができる。

また、ハウジング部材３１は、上部でなく中央部で位置決め固定されてもよく、あるいは、上部及び中央部で位置決め固定されてもよい。このとき、背面壁２ｂに形成される貫通孔２７の位置は、適宜変更され、位置決め固定部材８の形状も適宜変更される。

上記実施形態において、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌの他に、他の気体置換ユニットを複数備えてもよいし、逆に気体置換ユニット３Ｒ又は３Ｌのいずれか１つであってもよい。また、気体置換ユニット３Ｒ，３Ｌは、後方Ｂの左右の２か所に限らず、後方Ｂの中央部に基板Ｗと干渉しない領域があれば、その領域に配置してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 基板収納容器
２ 容器本体、２ａ 正面開口枠、２ｂ 背面壁、２ｃ 右側壁、２ｄ 左側壁、２ｅ 天面、２ｆ 底面、２１ 支持片、２２ 位置規制部、２３ グリップ、２５ トップフランジ、２６ ボトムプレート、２７ 貫通孔、２８ ストッパ、２９ 取付孔
３Ｒ，３Ｌ 気体置換ユニット、３１ ハウジング部材、３１Ａ，３１Ｂ 面部、３１１ 接続具、３１２ 回止め突起、３１３ 位置決め突起、３２ カバー部材、３１ａ・・・３１ｚ 第１吹出孔、３２ａ・・・３２ｆ 第２吹出孔、３３ａ・・・３３ｚ 第３吹出孔、３４，３５ フィルタ部材
４ 蓋体
５０ 給気部材、５０ａ グロメット、５１ 濾過部材、５２ 逆止弁、５３ コイルバネ、５４ バルブハウジング
６０ 排気部材
８ 位置決め固定部材、８１，８２，８３ フランジ、８４Ａ，８４Ｂ Ｏリング、８５ Ｃリング、８６ スリット、８７ 端部、８８ 切欠き
９ オフセット部材、９０ オフセットプレート押さえ、９１ Ｏリング、９２ 凹部、９３ パッキン、９４ Ｏリング、９５ オフセットプレート、９６ 差込孔
Ｆ 正面、Ｂ 後方、Ｇ 気体、Ｗ 基板、ＮＬ 法線
Ｕ 機能ユニット
Ｕ１ バルブユニット、１１０ チェックバルブ、１１１ コイルバネ、１１２ バルブハウジング
Ｕ２ 閉塞ユニット、１２０ プラグ本体、１２１ パッキン
Ｕ３ 小径フィルタユニット、１３０ フィルタ部材、１３１ パッキン、１３３ フィルタハウジング
Ｕ４ 大径フィルタユニット １４０ フィルタ部材、１４１ パッキン、１４３ フィルタハウジング

Claims (5)

1. 複数枚の基板を収納可能な容器本体と、
   前記容器本体の外部から内部空間に気体を供給可能な給気部材と、を備え、
   前記容器本体をフロントオープンボックスに形成し、底面に前記給気部材を取付けた基板収納容器であって、
   前記容器本体の底面の取付孔に固定されたオフセット部材を備え、
   前記オフセット部材は、前記容器本体内側から前記取付孔に取り付けられたオフセットプレート押さえと前記容器本体外側から前記取付孔に取り付けられたオフセットプレートとで、前記気体を前記容器本体の底面に沿って流す流路を形成し、
   前記給気部材は、前記内部空間の環境を異なる状態に変更する機能ユニットが、嵌合によって交換可能に接続され、
   前記機能ユニットは、前記内部空間への前記気体の流通を可能にするチェックバルブを含むバルブユニットであり、
   前記バルブユニットは、２つのフランジを外面に含むバルブハウジングと、
   前記チェックバルブを前記バルブハウジングの弁座に向けて付勢するコイルバネと、で構成され、
   前記バルブユニットは、前記２つのフランジによって前記オフセットプレート押さえを挟持するように、前記オフセットプレート押さえに形成された差込孔に嵌合係止されている
   ことを特徴とする基板収納容器。
2. 前記給気部材は、前記気体を濾過する濾過部材を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記給気部材は、逆止弁を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板収納容器。
4. 前記バルブハウジングは、弾性を有する材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の基板収納容器。
5. 前記気体は、窒素ガス又はドライエアである
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の基板収納容器。

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