JP7336923B2 - 基板収納容器 - Google Patents

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Description

本開示は、搬送部品を備える基板収納容器に関する。
半導体ウェーハなどの基板は、基板収納容器の内部空間に収納された状態で、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が行われている。この基板収納容器は、天井走行装置やロボットなどの自動搬送装置で取扱ができるように、容器本体の天井面に搬送部品が取付けられている。
例えば、特許文献１には、容器本体の天井面に、ガイド片と干渉係合部とを組み合わせて二股部が形成された取付機構を設け、取付機構の二股部に搬送用の搬送部品に設けられた弾性係合片を着脱自在に取付けるようにした基板収納容器が記載されている。
特開２０１１－１８１８６７号公報
しかしながら、特許文献１のように、弾性係合片の係合による取付け構造では、基板収納容器の搬送中の急停止又は移動による衝撃により、搬送部品が容器本体から外れる虞があった。また、作業者が取扱う場合でも、搬送部品が容器本体から簡単に外れないようにすることが望まれていた。
そこで、１つの側面では、本発明は、搬送部品の装着力を高めた基板収納容器を提供することを目的とする。
１つの側面では、以下のような解決手段を提供する。
（１）本体部と、前記本体部に対して第１方向で第２側から第１側に相対変位させることで前記本体部に対して装着可能な搬送部品とを備え、前記本体部は、前記第１方向に垂直な第２方向の第３側に突出する第１突起部と、第１係合部とを有し、前記搬送部品は、前記第２方向で前記第３側とは逆の第４側に突出する第２突起部と、第２係合部とを有し、前記本体部に対して前記搬送部品が装着された装着状態で、前記第２係合部は、前記第２方向で前記第１係合部に係合することで前記第２方向における前記本体部と前記搬送部品との間の相対変位を規制し、前記装着状態で、前記第２突起部は、前記第１突起部に対して前記第１方向の前記第１側に位置し、前記第１方向で前記第１突起部に係合することで前記本体部に対する前記搬送部品の前記第１方向の前記第２側への相対変位を規制し、前記第２突起部に前記第２方向で前記第３側に向けて所定荷重を与えたときの、前記第２突起部の前記第２方向の変位量は、前記第１突起部に前記第２方向で前記第４側に向けて同所定荷重を与えたときの、前記第１突起部の前記第２方向の変位量よりも小さい、ことを特徴とする基板収納容器である。
（２）上記（１）の構成において、前記装着状態で、前記第１突起部の前記第３側の頂部と前記第２突起部の前記第４側の頂部とは、前記第２方向の重なる範囲が、１．５ｍｍ～３．５ｍｍである、ことを特徴とする。なお、本明細書において、α～βで表す数値範囲は、α以上、β以下の範囲を表す。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記第１突起部は、前記第１方向及び前記第２方向の双方に垂直な第３方向に視て、前記第３側に頂点が位置する三角形状を有し、前記第２突起部における前記第４側の頂部は、前記第３方向に視て、前記第４側に頂点が位置する三角形状を有する、ことを特徴とする。
（４）上記（３）の構成において、前記第１突起部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で第２側の辺の方が前記第１側の辺よりも前記第２方向に対する傾斜角度が大きく、前記第２突起部における前記頂部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第１側の辺の方が前記第２側の辺よりも前記第２方向に対する傾斜角度が大きい、ことを特徴とする。
（５）上記（４）の構成において、前記第２突起部の前記頂部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第１側の辺の、前記傾斜角度が、６０°～８０°の範囲内である、ことを特徴とする。
（６）上記（４）又は（５）の構成において、前記第２突起部の前記頂部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第２側の辺の、前記傾斜角度が、０°～５°の範囲内である、ことを特徴とする。
（７）上記（３）～（６）のうちいずれかの構成において、前記第２突起部の前記第３側の基部は、前記第３方向に視て、前記第２方向に対して傾斜する、ことを特徴とする。
（８）上記（７）の構成において、前記基部は、前記第３方向に視て、前記第２方向に対して前記第１側で４０°～５０°の範囲内の角度をなし、かつ、前記第２方向に対して前記第２側で４０°～５０°の範囲内の角度をなす、ことを特徴とする。
（９）上記（１）～（８）のうちいずれかの構成において、前記第２突起部の前記第３側の基部は、前記第１方向に凹む穴又は前記第１方向の貫通穴を有する、ことを特徴とする。
（１０）上記（１）～（９）のうちいずれかの構成において、前記第１突起部の高さは、６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲内である、ことを特徴とする。
（１１）上記（１）～（１０）にうちいずれかの構成において、前記本体部は、前記第１突起部に前記第２方向で前記第４側に向けて前記所定荷重を与えたときに、前記第１突起部まわりの部位が弾性変形することで、前記第１突起部の前記第２方向の変位が実現される、ことを特徴とする。
１つの側面では、本発明によれば、搬送部品の装着力を高めた基板収納容器を提供することが可能となる。
本発明の実施形態に係る基板収納容器を示す分解斜視図である。 基板収納容器の搬送部品が装着された部分を示す平面図である。 搬送部品を下側から見た斜視図である。 搬送部品の部品側突起部を示す斜視図である。 搬送部品の部品側突起部を示す側面図である。 容器本体の搬送部品装着部を示す斜視図である。 搬送部品の装着方法を示す説明図であり、図２のＡ－Ａ線で切断した部分断面図である。 搬送部品の装着方法を示す説明図であり、図２のＢ－Ｂ線で切断した部分断面図である。
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、図中には、前後方向をＸ軸方向（第１方向）、上下方向をＹ軸方向（第２方向）、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する左右方向をＺ軸方向（第３方向）として示した。
［基板収納容器］
基板収納容器について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基板収納容器の分解斜視図である。図２は、基板収納容器の搬送部品が装着された部分を示す平面図である。
図１に示される基板収納容器１は、蓋体１０と、複数枚の基板Ｗを収納する容器本体２０（本体部の一例）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の半導体ウェーハ、マスクガラスなどが挙げられる。
容器本体２０は、開口部２１を形成する正面開口枠と、背面と、左右の側面２３と、上面２２と、底面とで形成される、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。この容器本体２０の開口部２１は、蓋体１０により閉鎖される。容器本体２０の上面２２には、後述する搬送部品３０が取付けられている。
これらの蓋体１０及び容器本体２０は、所定の樹脂を含有する成形材料により複数の部品がそれぞれ射出成形され、複数の部品が組立てられて構成されている。成形材料中の所定の樹脂としては、例えば機械特性や耐熱性など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、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、あるいは環状オレフィン樹脂などが挙げられる。また、必要に応じてこれらの樹脂に、カーボン、金属繊維、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤などが選択的に添加されることもある。
［搬送部品］
搬送部品について説明する。図３は、搬送部品を下側から見た斜視図である。図４は、搬送部品の第２突起部を示す斜視図である。図５は、搬送部品の第２突起部を示す側面図である。
図３に示される搬送部品３０は、容器本体２０の上面２２の略中央部に装着されるものである。搬送部品３０は、ロボティックフランジとも呼ばれ、容器本体２０に装着された状態で、例えば、天井搬送装置に把持され、搬送される。この搬送部品３０は、基板Ｗを収納した基板収納容器１を確実に支持する観点から、蓋体１０及び容器本体２０と同様の成形材料により成形される。
搬送部品３０は、平面視で略中空枠形の部品本体３１を備えている。この部品本体３１の下端部両側には、左右一対の被挟持板３２（第２係合部の一例）が水平方向に延出している。一方、部品本体３１の開口した上端部には、天井搬送装置に把持されるフランジ３３が一体に形成されている。
左右一対の被挟持板３２は、容器本体２０の上面２２に重なる平坦な板状に形成されて、その外側面が容器正面側で近づくように傾斜している。
フランジ３３は、四隅部が面取りされた平面矩形に形成され、上面中央部に凹部３３０が形成されており、天井搬送装置でセンシングされたり、位置決めされたりする。
フランジ３３の下面中央部であって、部品本体３１で囲まれる領域には、下方に突出する部品側突起部３４（第２突起部の一例）が形成されている。部品側突起部３４における下側の頂部３４０は、左右方向に視て、下側に頂点が位置する三角形状を有する。部品側突起部３４における頂部３４０の三角形状は、左右方向に視て、装着状態で前側の辺３４１の方が後側の辺３４２よりも上下方向に対する傾斜角度が大きい。例えば、前側の辺３４１の上下方向に対する傾斜角度θ１は、６０°～８０°の範囲内であり、後側の辺３４２の上下方向に対する傾斜角度θ２は、０°～５°の範囲内である。その理由は後述する。
部品側突起部３４の上側の基部３４３は、左右方向に視て、上下方向に対して傾斜している。例えば、基部３４３の前側の面３４４は、左右方向に視て、上下方向に対して４０°～５０°の範囲内の角度θ３をなし、また、基部３４３の後側の面３４５は、上下方向に対して４０°～５０°の範囲内の角度θ４をなしている。つまり、基部３４３は、左右方向に視て、上側ほど前後幅が広くなる台形状を有する。
また、基部３４３は、前後方向に貫通する貫通穴３４６を有する。このような貫通穴３４６によれば、成形時におけるヒケ、ボイド等の外観不良を抑制することで、搬送部品３０の成形性が高められるだけでなく、洗浄後の水残りを抑制できる。なお、基部３４３は、貫通穴３４６の代わりに、前後方向に凹む穴を有してもよい。
［搬送部品装着部］
つぎに、搬送部品装着部について説明する。図６は、容器本体の搬送部品装着部を示す斜視図である。
搬送部品３０が装着される搬送部品装着部２４は、容器本体２０の上面２２に一体に形成されている。そのため、搬送部品装着部２４は、容器本体２０と同様の成形材料により成形されている。
搬送部品装着部２４は、装着状態で、搬送部品３０の上下方向及び左右方向への変位を規制する支持レール２５（第１係合部の一例）と、装着状態で、搬送部品３０の前方への変位を規制する第１～第３のストッパ２６～２８と、装着状態で、搬送部品３０の後方への変位を規制する本体側突起部２９（第１突起部の一例）とを備える。
支持レール２５は、前後方向に沿い、かつ左右方向に並列するように容器本体２０の上面２２に形成される第１～第４のレール部２５１～２５４を備える。第１レール部２５１は、搬送部品３０の左側の被挟持板３２の外側面部を支持し、第２レール部２５２は、搬送部品３０の左側の被挟持板３２の内側面部を支持し、第３レール部２５３は、搬送部品３０の右側の被挟持板３２の内側面部を支持し、第４レール部２５４は、搬送部品３０の右側の被挟持板３２の外側面部を支持する。
第１レール部２５１と第２レール部２５２、及び第３レール部２５３と第４レール部２５４は、容器本体２０の正面側に向かうに従い、レール間の幅が徐々に狭まるよう傾斜して設けられている。また、各レール部２５１～２５４は、容器本体２０の上面２２との間に係合溝を形成するように、上面２２から立ち上がる断面略Ｌ字状に屈曲形成され（図７参照）、前後方向に直線的に延びている。このような支持レール２５によれば、装着状態で、搬送部品３０の左右一対の被挟持板３２の外側面部及び内側面部を係合支持することにより、少なくとも搬送部品３０の上下方向及び左右方向の変位を規制できる。
容器本体２０の上面２２において、第１ストッパ２６は、第１レール部２５１の前端部と第２レール部２５２の前端部との間に左右方向に沿って形成され、第２ストッパ２７は、第３レール部２５３の前端部と第４レール部２５４の前端部との間に左右方向に沿って形成されている。第１ストッパ２６及び第２ストッパ２７は、支持レール２５と同様の断面略Ｌ字形であり、装着状態で、搬送部品３０の左右一対の被挟持板３２の前端部に係合し、少なくとも搬送部品３０の前方への変位を規制する。
第３ストッパ２８は、容器本体２０の上面２２において、第２レール部２５２の後端部と第３レール部２５３の後端部との間に左右方向に沿って形成されている。第３ストッパ２８は、支持レール２５と同様の断面略Ｌ字形であり（図８参照）、装着状態で、搬送部品３０の部品本体３１の後端部に係合し、少なくとも搬送部品３０の前方への変位を規制する。
本体側突起部２９は、容器本体２０の上面２２において、第２レール部２５２と第３レール部２５３との間に形成されている。本体側突起部２９は、所定の高さＨ１を有するように、容器本体２０の上面２２から上方に突出形成される。例えば、本体側突起部２９の高さＨ１は、６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲内で規定される。
本体側突起部２９は、左右方向に沿う板形状であり、その頂部２９０は、左右方向に視て、丸みを帯びて形成されている。また、本体側突起部２９は、左右方向に沿う板形状の突起本体２９１と、突起本体２９１の左右両端部から後方に延出する左右一対の補強リブ２９２とを備える。左右一対の補強リブ２９２は、左右方向に視て、三角形であり、突起本体２９１と容器本体２０の上面２２との結合領域を拡張することで、本体側突起部２９の倒れ強度を高めている。
［搬送部品の装着方法］
搬送部品の装着方法について説明する。図７は、搬送部品の装着方法を示す説明図であり、図２のＡ－Ａ線で切断した部分断面図である。図８は、搬送部品の装着方法を示す説明図であり、図２のＢ－Ｂ線で切断した部分断面図である。
搬送部品３０を容器本体２０の搬送部品装着部２４に装着するには、容器本体２０の上面２２の後方側に搬送部品３０を配置し、搬送部品装着部２４の支持レール２５を構成する複数のレール部２５１～２５４間に搬送部品３０の被挟持板３２を後方から前方にスライド状に差し込む。搬送部品３０は、所定の装着位置まで差し込まれると、被挟持板３２の左右両側面部が支持レール２５で係合支持されるとともに、被挟持板３２の前端部及び部品本体３１の後端部が各ストッパ２６～２８で係合支持される。これにより、装着状態の搬送部品３０は、上下方向、左右方向及び前方への変位が規制される。
また、搬送部品３０を後方から前方にスライドさせると、搬送部品３０の部品側突起部３４の頂部３４０が搬送部品装着部２４の本体側突起部２９の頂部２９０を乗り越え、本体側突起部２９の頂部２９０の前側に部品側突起部３４の頂部３４０が係合する。これにより、装着状態の搬送部品３０は、後方への変位も規制される。
搬送部品３０の部品側突起部３４の頂部３４０が搬送部品装着部２４の本体側突起部２９の頂部２９０を乗り越えるには、本体側突起部２９及び部品側突起部３４の少なくとも一方が上下方向に弾性的に変位する必要がある。本開示の基板収納容器１では、部品側突起部３４に上方に向けて所定荷重を与えたときの、部品側突起部３４の上方への変位量は、本体側突起部２９に下方に向けて同所定荷重を与えたときの、本体側突起部２９の下方への変位量よりも小さくしている。
例えば、本実施形態の基板収納容器１では、本体側突起部２９に下方に向けて所定荷重を与えたときに、本体側突起部２９の周辺部位（上面２２の一部）が下方に弾性変形することで、本体側突起部２９の下方への変位が実現される。また、部品側突起部３４に上方に向けて所定荷重を与えたときの、部品側突起部３４の上方への変位量は、本体側突起部２９の下方への変位量に比べて極めて小さい。
このような基板収納容器１によれば、従来のように弾性係合片と突起部との係合ではなく、突起部２９、３４同士の係合で容器本体２０に搬送部品３０を装着させるので、搬送部品３０の装着力を高められる。これにより、基板収納容器１の搬送中の急停止又は移動による衝撃により、搬送部品３０が容器本体２０から外れたり、作業者が取扱う際に、搬送部品３０が容器本体２０から外れることを防止できる。
上記の装着状態において、本体側突起部２９の頂部２９０と部品側突起部３４の頂部３４０とは、上下方向の重なる範囲が、１．５ｍｍ～３．５ｍｍとしてある。その理由は、上下方向の重なる範囲が、１．５ｍｍ未満であると、必要な装着力（取外し荷重）を実現できず、また、３．５ｍｍを超えると、装着時の荷重（取付け荷重）が増大し、搬送部品３０の装着性が低下するからである。
また、前述したように、本体側突起部２９の高さＨ１は、６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲内で規定されるので、本体側突起部２９の頂部２９０と部品側突起部３４の頂部３４０との上下方向の重なる範囲を最適化しつつ、本体側突起部２９の破損を防止できる。つまり、本体側突起部２９の高さＨ１が、６．５ｍｍ未満の場合は、本体側突起部２９の頂部２９０と部品側突起部３４の頂部３４０との上下方向の重なる範囲が小さくなる可能性があり、また、１０ｍｍを超える場合は、本体側突起部２９の強度が不足し、装着時に破損したり、装着状態において必要な係合力を維持できない可能性がある。
また、前述したように、部品側突起部３４の基部３４３は、前側の面３４４が、左右方向に視て、上下方向に対して４０°～５０°の範囲内の角度θ３をなし、また、後側の面３４５が、上下方向に対して４０°～５０°の範囲内の角度θ４をなすことで、左右方向に視て、上側ほど前後幅が広くなり、強度的に優れた台形状を有するので、装着時の荷重で部品側突起部３４が破損することを防止できるだけでなく、装着状態において必要な係合力を維持できる。
また、前述したように、部品側突起部３４における頂部３４０の三角形状は、左右方向に視て、装着状態で前側の辺３４１の方が後側の辺３４２よりも上下方向に対する傾斜角度が大きいので、部品側突起部３４の頂部３４０が本体側突起部２９の頂部２９０を乗り越えやすくなり、装着時の取付け荷重を低減できるだけでなく、必要な係合力を実現できる。
また、前述したように、前側の辺３４１の上下方向に対する傾斜角度θ１が、６０°～８０°の範囲内である場合は、装着時の取付け荷重を低減しつつ、本体側突起部２９を所定量（例えば、１．５ｍｍ～３．５ｍｍ）下方に押し込むことができる。
また、前述したように、後側の辺３４２の上下方向に対する傾斜角度θ２が、０°～５°の範囲内である場合は、装着状態の係合力が高められる。
ちなみに、容器本体２０に装着された搬送部品３０を後方側に押して、容器本体２０から搬送部品３０が外れるか否かを、本実施形態の基板収納容器１と、特許文献１にみられる従来の基板収納容器とを比較して実験したところ、本実施形態の基板収納容器１では、従来の基板収納容器に比べて更に１０００Ｎ以上の力が必要であった。
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
１ 基板収納容器
１０ 蓋体
２０ 容器本体
２１ 開口部
２２ 上面
２３ 側面
２４ 搬送部品装着部
２５ 支持レール
２５１ 第１レール部
２５２ 第２レール部
２５３ 第３レール部
２５４ 第４レール部
２６ 第１ストッパ
２７ 第２ストッパ
２８ 第３ストッパ
２９ 本体側突起部
２９０ 頂部
２９１ 突起本体
２９２ 補強リブ
３０ 搬送部品
３１ 部品本体
３２ 被挟持板
３３ フランジ
３３０ 凹部
３４ 部品側突起部
３４０ 頂部
３４１ 辺
３４２ 辺
３４３ 基部
３４４ 面
３４５ 面
３４６ 貫通穴
Ｗ 基板

Claims (11)

  1. 本体部と、
    前記本体部に対して第１方向で第２側から第１側に相対変位させることで前記本体部に対して装着可能な搬送部品とを備え、
    前記本体部は、前記本体部の面から前記第１方向に垂直な第２方向の第３側に突出形成された第１突起部と、第１係合部とを有し、
    前記搬送部品は、搬送部品本体の面から前記第２方向で前記第３側とは逆の第４側に突出形成された第２突起部と、第２係合部とを有し、
    前記本体部に対して前記搬送部品が装着された装着状態で、前記第２係合部は、前記第２方向で前記第１係合部に係合することで前記第２方向における前記本体部と前記搬送部品との間の相対変位を規制し、
    前記装着状態で、前記第２突起部は、前記第１突起部に対して前記第１方向の前記第１側に位置し、前記第１方向で前記第１突起部に係合することで前記本体部に対する前記搬送部品の前記第１方向の前記第２側への相対変位を規制し、
    前記第２突起部に前記第２方向で前記第３側に向けて所定荷重を与えたときの、前記第２突起部の前記第２方向の変位量は、前記第１突起部に前記第２方向で前記第４側に向けて同所定荷重を与えたときの、前記第１突起部の前記第２方向の変位量よりも小さい、基板収納容器。
  2. 前記装着状態で、前記第１突起部の前記第３側の頂部と前記第２突起部の前記第４側の頂部とは、前記第２方向の重なる範囲が、１．５ｍｍ～３．５ｍｍである、請求項１に記載の基板収納容器。
  3. 前記第１突起部は、前記第１方向及び前記第２方向の双方に垂直な第３方向に視て、前記第３側に頂点が位置する三角形状を有し、
    前記第２突起部における前記第４側の頂部は、前記第３方向に視て、前記第４側に頂点が位置する三角形状を有する、請求項１又請求項２に記載の基板収納容器。
  4. 前記第１突起部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第２側の辺の方が前記第１側の辺よりも前記第２方向に対する傾斜角度が大きく、
    前記第２突起部における前記頂部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第１側の辺の方が前記第２側の辺よりも前記第２方向に対する傾斜角度が大きい、請求項３に記載の基板収納容器。
  5. 前記第２突起部の前記頂部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第１側の辺の、前記傾斜角度が、６０°～８０°の範囲内である、請求項４に記載の基板収納容器。
  6. 前記第２突起部の前記頂部の前記三角形状は、前記第３方向に視て、前記装着状態で前記第２側の辺の、前記傾斜角度が、０°～５°の範囲内である、請求項４又は請求項５に記載の基板収納容器。
  7. 前記第２突起部の前記第３側の基部は、前記第３方向に視て、前記第２方向に対して傾斜する、請求項３から請求項６のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
  8. 前記基部は、前記第３方向に視て、前記第２方向に対して前記第１側で４０°～５０°の範囲内の角度をなし、かつ、前記第２方向に対して前記第２側で４０°～５０°の範囲内の角度をなす、請求項７に記載の基板収納容器。
  9. 前記第２突起部の前記第３側の基部は、前記第１方向に凹む穴又は前記第１方向の貫通穴を有する、請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
  10. 前記第１突起部の高さは、６．５ｍｍ～１０ｍｍの範囲内である、請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
  11. 前記本体部は、前記第１突起部に前記第２方向で前記第４側に向けて前記所定荷重を与えたときに、前記第１突起部まわりの部位が弾性変形することで、前記第１突起部の前記第２方向の変位が実現される、請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
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