JPWO2020184353A1 - 基板収容容器 - Google Patents
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Abstract
基板収容容器１は、半導体製造工程に用いる基板を搬送又は保管し、（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を用いた構成部品（例えば覗き窓１１ｄ）を少なくとも１以上備える。この構成により、基板収容容器１は、ポリカーボネートなど透明な熱可塑性樹脂にカーボンを配合した材質を用いても、半導体製造過程において要求される導電性のレベルを満たし、且つ透過性をも有した構成部品を備えることができる。
Description
本発明は、半導体製造プロセスにおいて使用するシリコンウエハ、ガラス基板などの基板を搬送・保管する際に使用する基板収容容器に関する。
半導体は、ＣＰＵ（演算素子）に代表されるＬＳＩ（大規模集積回路）やメモリ（記憶媒体）などの現在の生活において欠かすことのできない必須の電子部品である。半導体製造プロセスにおいて、シリコンウエハ、ガラスマスク等の基板搬送に用いられる基板搬送容器には２０年余りの歴史があり、常に時代の要求に適応した開発が進められている。そして、近年では分析技術が格段に向上した事により、これら基板に発生する様々な問題の要因解析が可能となっている。
集積回路（IC）やメモリ等の記憶媒体を作る材料であるシリコンウエハ（ベアウエハ）は、ウエハ製造会社においてインゴットと呼ばれる単結晶シリコンの素材をスライスして、研磨加工して作られる。
その後、シリコンウエハ（ベアウエハ）を作るウエハメーカからIC生産工場へ納入されるシリコンウエハの搬送には、通常、FOSB（Front Opening Shipping Box）と呼ばれる密封タイプの搬送容器が用いられている。このFOSBは、シリコンウエハを内部に収容するため、寸法安定性や剛性に優れ、アウトガスの発生を抑え、金属イオンの溶出が少なく、且つパーティクル（目では確認できないレベルのほこり）の発生が少ない容器である必要がある。この要求を満たすため、FOSBの材質には、溶出イオンや金属の少ない高純度処理したポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂が使用されている。
次に、ウエハメーカからIC生産工場に運ばれたシリコンウエハは、FOSBから図６に示すFOUP（Front Opening Unified Pod）６と呼ばれる専用容器に移載されてIC生産工程に進む。FOUP６は、ウエハ用の搬送・保管を目的としたキャリア容器であって、FOUP６に入ったベアウエアは多くの半導体製造工程を経てICやメモリに作り替えられる。FOUP６には、工場内のマシン間を天井走行で移動するために剛性が必要とされると共に、ウエハに形成される回路の静電破壊を防止するために、導電性又は帯電防止機能が要求されている。これらの要求を満たすために、現在のFOUP６の主流は、ポリカーボネート樹脂に、導電性を付与するカーボン繊維など導電フィラーを配合したものが使用されている。
その後、IC生産工場でIC回路の形成がされたウエハは、FOUPからFOSBに再度移し替えられ、半導体製造の後工程となるダイシングやチップのマウンティング、回路チェック、パッケージングまでを行うための専門工場に移送される。
ここで、上述したFOSBやFOUPなどの半導体関連の基板搬送容器は、純度の高いポリカーボネート樹脂（絶縁体）などで構成されているため静電気が発生し易く、静電気による帯電電圧が６ＫＶを超えることもあり得る。このような基板搬送容器を用いてIC回路を形成したウエハを収容して搬送すると、静電気によるIC回路の静電破壊が発生する要因となり、非常に問題視されている。従って、FOSBやFOUPなどの半導体関連の基板搬送容器には、帯電防止や導電性付与などの静電気対策を施す必要がある。これには、半導体製造メーカから確実な導電性が求められており、半導体関連の基板搬送容器の表面抵抗値としては10 4〜109Ωまでの表面抵抗が理想的に要求されている。
近年、半導体関連の搬送容器の静電気対策として、例えば、導電性ポリカーボネート（カーボン調合ポリカーボネート）を使用することがある。この導電性ポリカーボネートは、ポリカーボネートにブラックカーボンやカーボンナノチューブ（より正確には多層カーボンナノチューブ）を調合して導電性を与えて、アースを取れば瞬時に電荷を消散できるようにしている。導電性ポリカーボネートは、強度もありアウトガスの発生も少ないのでウエハの搬送・保管に適した素材として広く用いられている（例えば、非特許文献１参照）。
その他、帯電防止ABS樹脂も用いられる。この帯電防止ABS樹脂は、ポリマー自体に制電性があるため、帯電防止効果が永久的かつ安定的となる。また、アウトガスの発生が少ないのでウエハの搬送・保管に適し、チップトレーなどの成形に使用されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、導電性を有しながら剛性に優れ、しかもソリや流動方向と垂直方向の成形収縮率の差による異方性の少ない平面性を実現し、パーティクルの発生が少ない半導体搬送容器用部品も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
"大日商事 ウエハ関連商品 総合カタログP126"[平成31年3月6日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.dainichi-shoji.co.jp/product/semiconductor/＞
しかしながら、ポリカーボネートなど透明な熱可塑性樹脂を材質として用いた基板搬送容器の静電気対策として、104〜109Ωまでの表面抵抗値を得ようとすれば、2.5wt%以上の多層カーボンナノチューブ（或いはカーボンブラック）を配合しなければならない。この結果、導電性ポリカーボネートの透過性（視認性）はゼロ（黒色）となり、基板搬送容器の外部から内部のシリコンウエハの様子が全く見えなくなる。
その一方、FOSBや図６に示すFOUP６など基板搬送容器には、内部に収容されたウエハの状態を外部から目視で確認するための「覗き窓６ａ」があることが要求されている。このため、基板搬送容器の導電性を満たすためにその全ての構成部品を、カーボンを調合した熱可塑性樹脂とすることはできない。すなわち、現状においては、導電性の要求レベルを満たし且つ透過性を有した樹脂はコーティングすること以外では実現できない。例えば、FOUP６の「覗き窓６ａ」における静電気対策には、帯電防止剤や導電材をコーティングした透明樹脂素材を用いることで対応している。当然、この種のコーティング剤は、使用や洗浄の度に少しずつ剥がれてゆき、「覗き窓６ａ」ひいては基板搬送容器の安定的・永久的な静電気対策とはならず、このことが多大に問題視されている。
また、ポリカーボネートなど透明な熱可塑性樹脂にカーボンを配合して半導体製造過程で要求される導電性を得る場合、上述のようにカーボンブラックやＣＮＴ（多層カーボンナノチューブ）を2.5wt％以上配合しなければならず、カーボンの脱落も皆無ではない。その結果、基板搬送容器におけるパーティクル（目では確認できないレベルのほこり）の発生や鉛筆現象が生じ、これらのことも半導体製造製品の歩留まりを低下させる要因となり、問題となっている。
さらに、現状ではＡＢＳ樹脂やアクリル樹脂を用いた帯電対策もあるが、これらの樹脂は純度の関係で半導体製造分野、特に基板搬送容器としては今後使われない方向である。
本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、透明な熱可塑性樹脂にカーボンを配合した材質を用いても、半導体製造過程において要求される導電性のレベルを満たし、且つ透過性をも有した構成部品を備える基板収容容器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、半導体製造工程に用いる基板を搬送又は保管する基板収容容器であって、（ａ）熱可塑性樹脂99.8〜98.5wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を用いた構成部品を少なくとも１以上備えることを特徴とする。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記基板は、シリコンウエハ又はガラス基板であり、前記熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート、シクロオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリエーテルサルフォンの少なくとも１以上の樹脂から構成されることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記材質の表面抵抗値は1.0×1010Ω以下となることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、ポリカーボネート99.95 wt%、単層カーボンナノチューブ0.05wt%を配合して成る材質を用いた構成部品を少なくとも１以上備え、当該材質の表面抵抗値は1.0×104〜109Ωの範囲となることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記材質は、厚さ１mmで形成された場合において透過率２０％以上となることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記材質は、熱可塑性樹脂層の表面に設けられてた厚さ0.01〜0.05mmの範囲で形成されたフィルム層であることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記フィルム層は熱可塑性樹脂層の表面にフィルムインサート成形法により形成され、前記フォルム層の表面抵抗値は1.0×104〜10 9Ωの範囲となり、且つ透過率は40％以上となることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記基板収容容器は、シリコンウエハの搬送・保管に用いられるFOUP（Front Opening Unified Pod）であり、前記FOUPは、容器本体、蓋体、及びボトムプレートを備え、前記構成部品には、前記容器本体に形成され、作業員が内部に収容されたウエハの状態を外側から目視で確認するための覗き窓が含まれることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記基板収容容器は、シリコンウエハの搬送・保管に用いられるFOSB（Front Opening Shipping Box）であることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記基板収容容器は、フォトマスクを収容するためのRSP（Reticle Smif Pod）であり、前記構成部品には、前記RSPの上蓋に形成され、作業員が内部に収容されたウエハの状態を外側から目視で確認するための覗き窓が含まれることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、前記基板収容容器は、フォトマスクケースガラスを運搬するブランクスケースであり、前記構成部品には、前記ブランクスケースの上蓋が含まれることが好ましい。
また、本発明に係る基板収容容器において、全ての構成部品が前記材質から構成されることが好ましい。
本発明は、上記材質を用いた構成部品の成形方法であって、(1)金型キャビティ内に前記材質を充填する前に、金型温度を160℃以上に設定する加熱工程と、(2)金型キャビティ内に当該材質を射出する射出工程と、(3)金型温度を90℃以下の温度に急速冷却する冷却工程と、を含むことを特徴とする。
本発明に係る基板収容容器は、（ａ）熱可塑性樹脂99.95〜99.99wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を用いた構成部品を少なくとも１以上備える。この構成により、本発明に係る基板収容容器は、ポリカーボネートなど透明な熱可塑性樹脂にカーボンを配合した材質を用いても、半導体製造過程において要求される導電性のレベルを満たし、且つ透過性をも有した構成部品を備えることができる。
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る基板収容容器について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る基板収容容器１を示し、この基板収容容器１に収容される基板は、例えば、半導体製造プロセスに用いられるシリコンウエハやガラス基板である。
本発明の実施の形態に係る基板収容容器について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る基板収容容器１を示し、この基板収容容器１に収容される基板は、例えば、半導体製造プロセスに用いられるシリコンウエハやガラス基板である。
基板収容容器１は、FOUPと呼ばれる略箱形状の容器であり、半導体製造工場で使われる
300mmウエハ用などの搬送・保管を目的としたキャリアであり、正面開口式で、ウエハを把持するカセット一体型のものである。基板収容容器１には、読み取りと書き込みが可能なRFタグと呼ばれる無線タグが使われ、この無線タグはFOUPのポケットに格納され、各基板収容容器１の状態がコンピュータにより一括管理されている。
300mmウエハ用などの搬送・保管を目的としたキャリアであり、正面開口式で、ウエハを把持するカセット一体型のものである。基板収容容器１には、読み取りと書き込みが可能なRFタグと呼ばれる無線タグが使われ、この無線タグはFOUPのポケットに格納され、各基板収容容器１の状態がコンピュータにより一括管理されている。
次に、基板収容容器１の構造に関して説明する。基板収容容器１は、図１に示すように、容器本体１１、ボトムプレート１２、及び蓋体１３を備える。容器本体１１は、基板収容容器１の側壁１１ａと、天壁１１ｂとを備え、天壁１１ｂには基板収容容器１を自動搬送する際に用いる把持部たる略板形状のロボティクフランジ１１ｃが形成される。
容器本体１１の底壁には、加工装置に基板収納容器１を精度良く位置決めするための位置決め部材となるボトムプレート１２が取り付けられている。ボトムプレート１２は、板状の部材として形成されていて、容器本体１１の底部にボルトなどを介して固定される。ボトムプレート１２には、例えば各種のセンシングパッドや識別孔が備わる。
容器本体１１の背面には、作業員が内部に収容されたウエハの状態を外側から目視で確認するための覗き窓１１ｄが形成されている。また、作業員への指示書や情報が記入された書面やタグを収納可能なカードケースホルダ（図示せず）も取り付けられる場合がある。容器本体１１の左右の側壁１１ａには、手動でハンドリングを行う為のマニュアルハンドル１１ｅが取り付けられている。なお、図示はしていないが、容器本体１１の左右の内側面には、シリコンウエハを一定間隔で水平に把持するための複数の棚を有する支持部が相対するように備わっている。
蓋体１３は、容器本体１１の正面に形成された開口面をシール可能に閉鎖するための板状の部材であり、基板収納容器１の外部からの気体の侵入を防止し、内部に収容されているウエハの汚染を防止する。
本実施の形態に係る基板収容容器１は、（ａ）熱可塑性樹脂99.95〜99.99wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%（ただし（ａ）+（ｂ）＝100wt%とする）を配合して成る材質Ａを用いた構成部品を、少なくとも１以上備える。この際、材質Ａの表面抵抗値は1.0×1010Ω以下となる。この単層カーボンナノチューブの物理的特性を記載すると、チューブ径は１〜５ｎｍの範囲、純度は９０％以上であることが好ましい。
より具体的には、例えば、ポリカーボネート99.985 wt%、単層カーボンナノチューブ0.015wt%を配合して成る材質Ａを用いた構成部品である。この構成部品には容器本体１１に形成される覗き窓１１ｄが含まれ、覗き窓１１ｄは1.0×104〜109Ωまでの表面抵抗値が得られ、半導体製造メーカより要求される導電性のレベルを満たし、且つ一定以上の透過性を有するために作業員が外部から内部に収容されたウエハの状態を視認・確認できる。なお、基板収容容器１の全ての構成部品をこの材質Ａを用いて、射出成形で作ることも可能である。
単層カーボンナノチューブ入りの材料は多層カーボンナノチューブに比べて非常に少ない配合比率で熱可塑性樹脂に混合されるために単層カーボンナノチューブの分散具合が導電性に大きく関係する。ここではその分散方法に関する発明ではないためにその詳細な説明は省略するが、材質Aは熱可塑性樹脂に単層カーボンナノチューブが均一に分散できているものを用いている。
基板収納容器１の構成部品とは、例えば、容器本体１１、ボトムプレート１２、蓋体１３、ロボティックハンドル１１ｃ、覗き窓１１ｄ、マニュアルハンドル１１ｅ、サイドレール、カードケ−スホルダなどである。熱可塑性樹脂は、透明であり、例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリエーテルサルフォンの少なくとも１以上の樹脂から構成される。
使用される際の材料Ａの厚さは、１ｍｍ厚程度で成形するものが望ましく、１ｍｍ厚未満の場合、十分な剛性が得られず、一方、１ｍｍを超える場合には透過性が低下する。材料Ａが１ｍｍ厚の場合、透過度が２０%以上となり、この場合、図２（ｂ）に示すように、材質Ａは内部の様子を視認できるレベルの透過性を有する。
次に、材料Ａを構成する単層カーボンナノチューブに関して説明する。カーボンナノチューブ（CNT：carbon nanotube）は、独特の構造的、機械的、電気的特性を有している。このカーボンナノチューブの種類には、単層カーボンナノチューブ（SWCNT：single-walled carbon nanotube）、二層カーボンナノチューブ（DWCNT：double-walled carbon nanotube）、及び多層カーボンナノチューブ（MWCNT：multi-walled carbon nanotube）があり、それぞれ異なる独特の構造的、機械的、電気的特性を有している。
単層カーボンナノチューブは、単層のグラフェンから形成される継ぎ目のない円筒状物質である。単層カーボンナノチューブの熱伝導度および電気伝導度は非常に高いことが知られている。
多層カーボンナノチューブは、グラフェンが丸まったチューブが同心円状に複数重なった構造を有し、多くのナノカーボン繊維が絡み合っている。多層カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブと比較して構造が複雑かつ多様なため、その構造は明確に定義できない。多層カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブよりも量産が容易で単位当たりのコストが低く、熱的および化学的安定性に優れている。すなわち、多層カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブとは異なる物質である。
二層カーボンナノチューブは、単層ナノチューブと多層ナノチューブの中間的な特性を示す。二層カーボンナノチューブは寿命および電界放出電流密度が高く、化学的、機械的、熱的処理にも高い安定性を示すなど多層カーボンナノチューブに見られる有用な特性と併せて、単層カーボンナノチューブに見られる柔軟性も示す。
そして、材質Ａは、単層カーボンナノチューブを用いることが必須となる。これは、多層カーボンナノチューブの場合には2.5wt%以上の重量比を熱可塑性樹脂に配合しないと、要求されるような導電性（1.0×109Ω近辺）は付与されず、この場合には透過性がなくなるという欠点があるためである。一方、本実施の形態では、材質Ａに単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%と配合することで、要求されるような導電性（1.0×109Ω近辺）を満たすことができると共に、透過性20％以上をも有することが特徴となる。この特性を実現するために二層や多層のカーボンナノチューブを用いる可能性は排除される。なお、単層カーボンナノチューブの重量比0.01〜0.05wt％の数値幅は、熱可塑性樹脂としてポリカーボネートだけでなくシクロオレフィン樹脂、ポリエーテルイミドなど、他の非晶性の樹脂（熱可塑性樹脂）を配合する場合をも想定しているためである。
図３は、半導体製造過程で用いるRSP（Reticle SMIF Pod）２を示す。RSP２は、シリコンウエハにネガのような回路パターンを作成するためのレチクルや回路パターンが形成されたフォトマスクの搬送・保管を目的とした基板収容容器１の一種である。RSP２において、上蓋２１に備わる覗き窓２１ａの部分に材質Ａを用いることで、静電気対策としてメーカから要求される導電性のレベルを満たすと共に、視認性のレベルをも満たすことができ、外部から内部の基板の状態を確認できるようになる。レチクルやフォトマスクは底板２２上に載置される。一方、従来の導電性を有するRSPは、不透明であり、外部から内部の基板の状態は確認できない。
図４は、半導体製造過程で用いるブランクスケース３の概略図であり、フォトマスクはガラスの基板（多くは人工石英ガラス）を使用し、このブランクスケース３は、フォトマスクケース（一般的にマスクケース）ガラスを運搬するケースである。ブランクスケース３は、上蓋３１と容器３２とから構成され、少なくとも１の構成部品（例えば上蓋３１など）を材質Ａを用いて構成することで、導電性の要求を満たすと共に、透過性をも満たす基板収容容器１となる。一方、従来の導電性のあるブランスクケースは、透過性がゼロ（真黒）であり、外部から内部の基板の状態は確認できない。
以上のように、本実施の形態に係る基板収容容器１は、半導体製造工程に用いる基板を搬送又は保管する基板収容容器１であって、（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質Ａ（導電性プラスチック）を用いた構成部品を少なくとも１以上備える。この材質Ａは厚さ１mm程度で形成される。この構成により、基板収容容器１は、透明な熱可塑性樹脂にカーボンを配合した材質Ａを用いても、静電気対策として半導体製造過程において要求される導電性のレベル（104〜109Ωの表面抵抗値）を満たし、且つ透過性をも有する構成部品を備えることができる。この構成部品は、例えばFOUPに形成される覗き窓１１ｄである。この結果、基板収容容器１は、IC基板の静電破壊を防止できると共に、外部から内部に収容されたウエハの状態を視認できるようになり、ひいては、最終製品の歩留まりを向上させることができる。
また、単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%とすることで、従来に比較してカーボンナノチューブの配合量を格段に減らし、カーボンの脱落が激減し、カーボンのパーティクル（目では確認できないレベルのほこり）の発生や鉛筆現象を防止できる。この結果、半導体製造製品の歩留まりを向上させることができる。また、基板収容容器１は、その他の様々な半導体素材、例えばサファイヤウエハ、化合物半導体、ペリクルなどの搬送・保管用容器として応用が可能となる。なお、基板収容容器１は、FOUPに限定されず、上述したシリコンウエハの搬送・保管に用いられるFOSBとすることも当然にできる。
次に、本実施の形態１に係る基板収容容器の構成部品の成形方法に関して説明する。通常のインジェクション条件でナノチューブ含有樹脂を成形すると表面の抵抗値が所望の数値にならないことがある。これは、インジェクション成形の特徴で樹脂温度より低い金型へ射出するため、必要の無いスキン層が表面層に形成されるためである。金型温度が低いほどスキン層は厚くなり表面の抵抗は高くなるという傾向がある。従来品である多層カーボンナノチューブを含有させる樹脂の場合、熱可塑性樹脂に対するカーボンナノチューブの充填比率が大きいため、それほど顕著にこの傾向は出ないがスキン層の形成は避けられていない。
本実施の形態では、この種の問題を防止するため、ウエルドレス成形を用いる。ウエルドレス成形は金型キャビティ内に樹脂を充填する前に、金型温度を樹脂が持つ熱変形温度以上の温度に急速加熱し、その後樹脂を射出する。
すなわち、本実施の形態に係る構成部品の成形方法は、（１）金型キャビティ内に（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を充填する前に、金型温度を（熱変形温度である）160℃以上に設定する加熱工程と、（２）金型キャビティ内に当該材質を射出する射出工程と、（３）金型温度を９０℃以下の温度に急速冷却する冷却工程と、を含む。このことで樹脂の流動性を著しく改善して、スキン層の形成を抑止すると共に、ウエルドラインが目視できないレベルの表面高品質の成形品を得ることができる。また、冷却工程には熱変形温度以下の金型温度に急冷冷却することで、固化温度を速めて、ウエルドラインの解消のみならず、そり、ひげ、サイクル短縮及び寸法不良削減を実現できる。
（変形例）
本発明の実施の形態１の変形例に係る基板収容容器について図５を参照して説明する。なお、上記実施の形態１と同様の構成に関しては同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本発明の実施の形態１の変形例に係る基板収容容器について図５を参照して説明する。なお、上記実施の形態１と同様の構成に関しては同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本変形例に係る基板収容容器おいて、（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質は、図５（ａ）に示すような、熱可塑性樹脂層５１の表面に設けられた厚さ0.01〜0.05mmで形成されたフィルム層５２となる。この場合においても、フィルム層５２の表面抵抗値は104〜109Ωの範囲となり、且つ透過率を40％以上に保つことができる。
ここでフィルム層５２の成形方法に関して説明すると、ポリカーボネートなどで形成された熱可塑性樹脂層５１がインサートされた射出成形型にフィルム層６２となる材質を射出するフィルムインサート成型による成形が可能である。インサートされたフィルム層５２は所望の表面抵抗値を有すると共に、熱可塑性樹脂層５１及びフィルム層５２の層厚の合計が２ｍｍ程度までは効果的な帯電防止の効果を得られる。その他としては、熱可塑性樹脂層５１及びフィルム層５２の間に接着層を設けて一体化しても良い。
なお、フィルム層５２の位置は図５（ａ）に示す表面に限定されるものではなく、図５（ｂ）に示すようなフィルム層５２の両面に熱可塑性樹脂層５１を設ける構造とすることもできる。
＜導電性・透過性試験＞
次に、本実施の形態に係る基板収容容器１に用いる配合樹脂を有する実施例１，２と、従来の基板収容容器に用いる配合樹脂の比較例１〜４とを用いて試験を行った。なお、この試験は、各配合樹脂の表面抵抗値及び透過率（視認性があるか否）を判断するための試験である。
次に、本実施の形態に係る基板収容容器１に用いる配合樹脂を有する実施例１，２と、従来の基板収容容器に用いる配合樹脂の比較例１〜４とを用いて試験を行った。なお、この試験は、各配合樹脂の表面抵抗値及び透過率（視認性があるか否）を判断するための試験である。
（実施例１，２）
実施例１では、基板収容容器１を構成する樹脂として、ポリカーボネート樹脂99.99wt%、単層カーボンナノチューブ0.01wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。実施例２では、基板収容容器１を構成する樹脂として、ポリカーボネート樹脂99.98wt%、単層カーボンナノチューブ0.02wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。
実施例１では、基板収容容器１を構成する樹脂として、ポリカーボネート樹脂99.99wt%、単層カーボンナノチューブ0.01wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。実施例２では、基板収容容器１を構成する樹脂として、ポリカーボネート樹脂99.98wt%、単層カーボンナノチューブ0.02wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。
（比較例１〜４）
また、上記実施例１，２との比較のため、比較例１として、ポリカーボネート樹脂99wt%、単層カーボンナノチューブ1wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。比較例２として、ポリカーボネート樹脂100wt%を用いて１ｍｍ厚で形成した。比較例３として、ポリカーボネート樹脂97.5wt%、多層カーボンナノチューブ2.5wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。比較例４として、ポリカーボネート樹脂90wt%、カーボンブラック10wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。
また、上記実施例１，２との比較のため、比較例１として、ポリカーボネート樹脂99wt%、単層カーボンナノチューブ1wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。比較例２として、ポリカーボネート樹脂100wt%を用いて１ｍｍ厚で形成した。比較例３として、ポリカーボネート樹脂97.5wt%、多層カーボンナノチューブ2.5wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。比較例４として、ポリカーボネート樹脂90wt%、カーボンブラック10wt%の配合物を用いて１ｍｍ厚で形成した。
上記のように作製した実施例１，２と比較例１〜４とに係る配合樹脂の各サンプルを評価した。評価方法・条件としては以下の測定を行った。
・表面抵抗率の測定
実施例１，２、及び比較例１〜４の配合樹脂の表面抵抗値を抵抗値測定器（三和ＭＩテクノス社製：モデル５５０１ＤＭ）によりそれぞれ測定し、表１にまとめた。
実施例１，２、及び比較例１〜４の配合樹脂の表面抵抗値を抵抗値測定器（三和ＭＩテクノス社製：モデル５５０１ＤＭ）によりそれぞれ測定し、表１にまとめた。
・透過率の測定
実施例１，２、及び比較例１〜４の配合樹脂の表面抵抗値をＴＩＮＴ ＭＥＴＥＲと呼ばれる可視光線測定器（Ｐ＆Ｓ社製：ジェネリック ウィンドウ ティントメーター ビジュアルライトトランスミッション 18mmテスター）によりそれぞれ測定して表１にまとめた。そして、各サンプルの試験結果を下記の［表１］に示した。
実施例１，２、及び比較例１〜４の配合樹脂の表面抵抗値をＴＩＮＴ ＭＥＴＥＲと呼ばれる可視光線測定器（Ｐ＆Ｓ社製：ジェネリック ウィンドウ ティントメーター ビジュアルライトトランスミッション 18mmテスター）によりそれぞれ測定して表１にまとめた。そして、各サンプルの試験結果を下記の［表１］に示した。
［表１］に示す実施例１，２、及び比較例１〜４に係る表面抵抗値及び透過率の結果から明らかなように、実施例１，２の（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を用いる場合には、表面抵抗値104〜109Ωの範囲を満たし、且つ透過性2０％以上となっている。一方、比較例１〜４の樹脂に関しては、表面抵抗値104〜109Ωの範囲と透過性２０％以上とを同時に満たすことができないことが分かる。
なお、本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、材質ＡをFOSB,FOUP,RSPやブランクスケース以外の半導体工程に用いるオープンカセット、フォトマスクケース、チップトレーなどに適用することもできる。また、半導体製造分野以外の、例えば医療分野などの静電気対策と透過性とを同時に必要とする容器に応用可能であることは言うまでもない。
１ 基板収容容器
２ RSP
３ ブランクスケース
１１ 容器本体
１１ａ 側壁
１１ｂ 天壁
１１ｃ ロボティクフランジ
１１ｄ，２１ａ 覗き窓
１１ｅ マニュアルハンドル
１２ ボトムプレート
１３ 蓋体
３１ 上蓋
５１ 熱可塑性樹脂層
５２ フィルム層
２ RSP
３ ブランクスケース
１１ 容器本体
１１ａ 側壁
１１ｂ 天壁
１１ｃ ロボティクフランジ
１１ｄ，２１ａ 覗き窓
１１ｅ マニュアルハンドル
１２ ボトムプレート
１３ 蓋体
３１ 上蓋
５１ 熱可塑性樹脂層
５２ フィルム層
上記目的を達成するために本発明は、半導体製造工程に用いる基板を搬送又は保管する基板収容容器であって、（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を用いた構成部品を少なくとも１以上備え、前記材質の表面抵抗値は1.0×10 10 Ω以下となることを特徴とする。
Claims (13)
- 半導体製造工程に用いる基板を搬送又は保管する基板収容容器であって、
（ａ）熱可塑性樹脂99.99〜99.95wt%、及び（ｂ）単層カーボンナノチューブ0.01〜0.05wt%を配合して成る材質を用いた構成部品を少なくとも１以上備える、ことを特徴とする基板収容容器。 - 前記基板は、シリコンウエハ又はガラス基板であり、
前記熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート、シクロオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリエーテルサルフォンの少なくとも１以上の樹脂から構成される、ことを特徴とする請求項１記載の基板収容容器。 - 前記材質の表面抵抗値は1.0×1010Ω以下となる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の基板収容容器。
- 前記基板収容容器は、ポリカーボネート99.985 wt%、単層カーボンナノチューブ0.015wt%を配合して成る材質を用いた構成部品を少なくとも１以上備え、当該材質の表面抵抗値は1.0×104〜109Ωの範囲となる、ことを特徴とする請求項３記載の基板収容容器。
- 前記材質は、厚さ１mmで形成された場合において透過率20％以上となる、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の基板収容容器。
- 前記材質は、熱可塑性樹脂層の表面に設けられてた厚さ0.01〜0.05mmの範囲で形成されたフィルム層である、ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の基板収容容器。
- 前記フィルム層は熱可塑性樹脂層の表面にフィルムインサート成形法により形成され、
前記フォルム層の表面抵抗値は1.0×104〜109Ωの範囲となり、且つ透過率は40％以上となる、ことを特徴とする請求項６記載の基板収容容器。 - 前記基板収容容器は、シリコンウエハの搬送・保管に用いられるFOUP（Front Opening Unified Pod）であり、
前記FOUPは、容器本体、蓋体、及びボトムプレートを備え、
前記構成部品には、前記容器本体に形成され、作業員が内部に収容されたウエハの状態を外側から目視で確認するための覗き窓が含まれる、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の基板収容容器。 - 前記基板収容容器は、シリコンウエハの搬送・保管に用いられるFOSB（Front Opening Shipping Box）である、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の基板収容容器。
- 前記基板収容容器は、フォトマスクを収容するためのRSP（Reticle Smif Pod）であり、
前記構成部品には、前記RSPの上蓋に形成され、作業員が内部に収容されたウエハの状態を外側から目視で確認するための覗き窓が含まれる、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の基板収容容器。 - 前記基板収容容器は、フォトマスクケースガラスを運搬するブランクスケースであり、
前記構成部品には、前記ブランクスケースの上蓋が含まれる、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の基板収容容器。 - 前記基板収容容器の全ての構成部品が前記材質から構成される、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の基板収容容器。
- 前記請求項１に記載の材質を用いた構成部品の成形方法であって、
(1)金型キャビティ内に前記材質を充填する前に、金型温度を160℃以上に設定する加熱工程と、
(2)金型キャビティ内に当該材質を射出する射出工程と、
(3)金型温度を90℃以下の温度に急速冷却する冷却工程と、を含むことを特徴とする構成部品の成形方法。
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