KR101222792B1 - 기판 수납 용기 및 그 제조 방법 - Google Patents

기판 수납 용기 및 그 제조 방법 Download PDF

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아키히로 하세가와
히로시 미무라
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신에츠 폴리머 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 기판 수납 용기는 용기 본체, 제 1 지지부, 그리고 제 2 지지부를 포함하고 있다. 이 용기 본체는 후방벽과 한 쌍의 측벽을 포함하여 그 측벽들 사이에 기판을 수납하게 되어 있다. 상기 제 1 지지부는, 기판의 주연부를 지지하기 위한 것으로, 서로 마주하도록 각각의 측벽에 배치되어 있다. 상기 제 2 지지부는, 기판의 주연부를 지지하기 위한 것으로, 서로 마주하도록 각각의 측벽에 배치되어 있으며, 또한, 상기 후방벽과 상기 제 1 지지부 사이에 배치되어 있다. 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부는 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층으로 덮여있다.

Description

기판 수납 용기 및 그 제조 방법 {SUBSTRATE STORAGE CONTAINER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1 은, 본 발명에 따른 기판 수납 용기의 제 1 실시형태를 개괄적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 2 는, 상기 도 1 에 도시된 기판 수납 용기의 용기 본체로부터, 그 뚜껑을 제거한 상태를 보여주면서 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 은, 본 발명에 따른 기판 수납 용기의 제 1 실시형태를 보여주는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명에 따른 기판 수납 용기의 제 1 실시형태에 있어서, 그 측벽을 보여주는 설명도이다.
도 5 는, 본 발명에 따른 기판 수납 용기의 제 1 실시형태에 있어서, 그 측벽을 보여주면서 설명하기 위한 평면도이다.
도 6 은, 본 발명에 따른 기판 수납 용기 및 그 제조 방법의 제 1 실시형태에 있어서, 도 5 의 선 Ⅵ-Ⅵ 을 따라 취한 단면도이다.
도 7 은, 본 발명에 따른 기판 수납 용기 및 그 제조 방법의 제 1 실시형태에 있어서, 도 5 의 선 Ⅶ-Ⅶ 을 따라 취한 단면도이다.
도 8 은, 본 발명에 따른 기판 수납 용기 및 그 제조 방법의 제 1 실시형태 에 있어서, 도 5 의 선 Ⅷ-Ⅷ 을 따라 취한 단면도이다.
도 9 는, 본 발명에 따른 기판 수납 용기 및 그 제조 방법의 제 1 실시형태에 있어서, 도 5 의 선 Ⅸ-Ⅸ 을 따라 취한 단면도이다.
도 10 은, 본 발명에 따른 기판 수납 용기의 제 2 실시형태를 보여주는 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 용기 본체 2: 림부(rim part)
3: 로보트 플랜지 4, 4U: 측벽
5: 접촉부 7: 내측 표면
9: 후방 탄성 리테이너(retainer) 10: 뚜껑 부재
12: 커버 13: 전방 탄성 리테이너
20: 제 1 지지부 24: 제 2 지지부
25: 틈새(clearance) 30: 수지층
41: 앵커링 블럭 42: 조작용 관통 구멍
100, 200: 기판 수납 용기 1B: 후방벽
1D: 홈(recess)
본 발명은 포토-마스크 글라스, 알루미늄 디스크 등으로 만든 각종의 반도체 웨이퍼 또는 기판(substrates)을 수납하기 위한 기판 수납 용기에 관한 것이다.
종래의 기판 수납 용기(도면에 도시되지는 않음)들은, 반도체 웨이퍼를 포함한 다수의 기판이 놓여 수납되는 용기 본체, 자유로이 결합 및 분리 가능한 것으로서 그 용기 본체의 개구부를 구성하는 전면을 여닫는 뚜껑 부재, 그리고 용기 본체의 전면을 덮는 뚜껑 부재를 고정하는 고정 기구(anchoring mechanism)를 포함하고 있다. 이러한 수납 용기는 정밀 기판 수납 용기로서 활용된다. 다수의 지지부가 상기 용기 본체의 양 측벽의 내면에 각각 배치되어 있으며, 또한 상기 기판의 주연부를 수평으로 지지하기 위해서 그 기판의 주연부를 따라 만곡되어 있다. 기판 전방부의 주연부를 지지하는 전방 리테이너는 그 뚜껑 부재의 내측 표면에 장착되어 있다.
이러한 기판 수납 용기들은 기판을 기판 제조 공장으로부터 그 처리를 위한 공장으로 안전하게 이송하기 위해 사용되는 것이다. 이들 처리를 위한 공장에서, 기판들은 각종의 처리를 거쳐 반도체 부품이나 혹은 반도체 부품의 처리를 위해 사용되는 부품으로 제조되게 된다(일본공개특허공보 평10-101177 및 일본공개특허공보 2004-111830 참조).
종래의 기판 수납 용기들은 전술한 바와 같이 구성되므로 적재 및 트럭, 항공, 선박 등에 의한 운송 중의 충격에 민감하다. 이러한 용기들이 충격을 받는 경우, 그 기판과 지지부들 사이의 마찰로 인해 기판이 손상을 입게 되고, 작은 입자가 발생하여 그 기판의 표면에 부착되고, 따라서 제품의 기능과 수율에 있어서의 저하 등, 간과할 수 없는 문제들을 일으키게 된다. 특히, 최근, 반도체에서 그 전자 회로의 피치가 한층 미세화되어가는 추세에 있으므로 작은 입자에 의한 오염이 심각한 문제로 대두되었다.
또한, 종래에는, 기판의 주연부로부터 반경 방향으로 내측 3 mm 의 영역은 반도체 부품의 작동에는 사용되지 않는 한정된 영역으로서 취급받아 왔다. 하지만, 최근에는 전자 회로에 있어 더욱 미세한 피치를 실현하여 제품을 더 콤팩트하게 하려는 관점에서, 상기 한정된 영역을 좁혀 수율을 증가시킬 필요가 있게 되었다. 이와 같은 필요를 충족시키기 위해서는, 기판의 주연부 및 배면의 오염과 긁힘을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 상기의 사정을 감안한 것으로 기판의 긁힘과, 그 기판과 지지부 사이의 마찰에 의한 작은 입자의 발생을 방지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공함으로써 기판 주연부 및 기판 배면의 오염 및 긁힘을 억제하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 이와 같은 기판 수납 용기를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
전술의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 기판 수납 용기는 후방벽과 한 쌍의 측벽을 포함하여 그 한 쌍의 측벽들 사이에 기판을 수납하는 용기 본체, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 주연부(周緣部)를 지지하는 제 1 지지부재, 그리고 상기 후방벽과 상기 제 1 지지부 사이에서, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 상기 주연부를 지지하는 제 2 지지부재를 포함하며, 상기 제 1 지지부재와 상기 제 2 지지부재가 상기 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층으로 덮인다.
또한, 상기 기판 수납 용기는 상기 용기 본체의 후방벽에 배치되어 상기 기판의 주연부를 지지하는 탄성 리테이너를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부는 상기 용기 본체의 측벽으로부터 각각 돌출할 수 있고, 각 측벽에서 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부 사이에 틈새가 형성되어있을 수 있다.
또한, 상기 용기 본체의 측벽은 상기 기판의 주연부와 접촉하는 접촉부를 포함할 수 있고, 또한 상기 접촉부는, 상기 기판이 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 지지될 때, 그 기판을 통과하는 중심선들 중에서 그 기판을 삽입하는 방향 및 빼내는 방향에 평행한 중심선에 수직으로 교차하는 중심선의 연장선상에 배치되고, 또한, 상기 접촉부는 상기 수지층으로 덮인다.
또한, 상기 용기 본체의 측벽은 상기 기판의 주연부와 접촉하는 접촉부를 포함할 수 있고, 또한 상기 접촉부는 상기 수지층으로 덮일 수 있다.
또한, 상기 용기 본체는 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 시클로올레핀 폴리머, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 그리고 합금 수지 중의 하나를 포함하는 재료로 형성될 수 있고, 또한 상기 수지층은 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에테르 에테르 케톤 중의 하나로 형성될 수 있다.
또한, 상기 수지층은, 상기 측벽 내부에 형성되는 플랜지로서 그 측벽의 외측 표면 가까이에 외측부를, 그리고 그 측벽의 내측 표면 가까이에 내측부를 가지 는 플랜지를 포함할 수 있고, 또한 상기 외측부의 치수는 상기 내측부의 치수보다 더 클 수 있다.
또한, 전술의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 방법은, 후방벽과 한 쌍의 측벽을 포함하여 그 한 쌍의 측벽들 사이에 기판을 수납하는 용기 본체, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 주연부를 지지하는 제 1 지지부재, 그리고 상기 후방벽과 상기 제 1 지지부 사이에서, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 상기 주연부를 지지하는 제 2 지지부재를 포함하는 기판 수납 용기의 제조 방법이다. 이 방법은, 상기 용기 본체의 상기 측벽에 상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부를 형성하는 단계, 상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부를 상기 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층으로 덮는 단계, 그리고 상기 용기 본체의 상기 후방벽을 형성하기 위한 주형에 상기 측벽을 삽입하여 상기 용기 본체를 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 방법은 상기 용기 본체의 상기 측벽에서 상기 기판의 주연부와 접촉하는 접촉부를 상기 수지층으로 덮는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 측벽의 외측 표면 가까이에 외측부를, 그리고 상기 측벽의 내측 표면 가까이에 내측부를 가지며 그 외측부의 치수는 그 내측부의 치수보다 더 큰 플랜지에 대응하는 형상의 관통 구멍을 상기 측벽에 형성하는 단계, 그리고 상기 측벽의 외부로부터 상기 관통 구멍을 통해 상기 수지층을 형성하기 위한 수지를 충진하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 수납 용기는 기판을 수납하는 용기 본체, 용기 본체의 개구부를 개방 및 폐쇄하는 커버, 기판의 주연부를 지지하기 위한 것으로 그 용기 본체를 이루는 한 쌍의 측벽에 있어서 용기 본체의 개구부 쪽에 각각 배치되는 제 1 지지부, 기판의 주연부를 지지하기 위한 것으로, 그 용기 본체를 이루는 한 쌍의 측벽에 있어서, 용기 본체의 내측 벽 쪽에 각각 배치되는 제 2 지지부를 포함할 수 있으며, 상기 제 1 지지부, 상기 제 2 지지부, 그리고 기판의 주연부와 접촉하는 각 측벽의 접촉부 중에서 적어도 상기 제 1 및 제 2 지지부는 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지로 덮여있고, 또한 커버에는 기판의 주연부를 지지하는 탄성 리테이너가 배치되어 있다.
용기 본체의 내측 벽에 기판의 주연부를 지지하는 탄성 리테이너가 배치될 수 있고, 적어도 그 리테이너의 기판 지지부는 그 용기 본체보다 더 낮은 마찰 특성을 가지는 수지로 덮일 수 있다. 지붕 또는 용기 본체의 둘레벽에 기판의 상태를 확인하기 위한 투명창을 선택적으로 형성할 수도 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 지지부는 일체로 형성될 수 있으며, 그 제 1 및 제 2 지지부를 연결하는 중간부가 얇은 두께로 형성될 수 있어서 그 중간부는 기판과 접촉하지 않는다. 또한, 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층에 관련해서는, ASTM(미국 재료 시험 협회) D1894 에 따라 측정하는 경우 강(steel)에 대한 그 수지층의 마찰계수의 측정값은 0.33 미만이고, 바람직하게는 0.20 이하이다.
본 발명에서는, 기판과 접촉할 가능성이 있는 부분들 중에서 적어도 제 1 및 제 2 지지부 각각은, 결합, 몰딩 등에 의해 그 용기 본체 재료의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 마찰층으로 덮여 있다. 그러므로, 예를 들어, 충격 등 이 그 기판 수납 용기에 작용하더라도, 기판의 긁힘이나, 기판과 제 1 및 제 2 지지부 사이의 마찰에 기인하는 작은 입자의 발생과, 그 기판에 대한 그 입자의 부착을 억제할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하겠다.
도 1 ~ 도 9 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 운반용 정밀 기판 수납 용기 (100) 를 보여주고 있다. 이들 도 1 ~ 도 9 에서 볼 수 있는 바와 같이, 기판 수납 용기 (100) 는 용기 본체 (1), 뚜껑 부재 (10), 다수의 제 1 지지부 (20), 그리고 다수의 제 2 지지부 (24) 를 포함하고 있다.
용기 본체 (1) 는 개구부 (1F), 이 개구부 (1F) 와 마주하는 후방벽 (1B), 그리고 측벽 (4) 및 측벽 (4U) 을 두 쌍 포함하고 있으며, 또한, 이 용기 본체 (1) 는 상기 측벽 (4) 과 측벽 (4U) 사이에 다수의 기판 (W) 을 수납한다. 뚜껑 부재 (10) 는, 용기 본체 (1) 의 개구부 (1F) 인, 용기 본체 (1) 의 전방을 폐쇄한다.
다수의 제 1 지지부 (20) 가 용기 본체 (1) 의 일부를 이루는 한 쌍의 좌우 측벽 (4) 에 각각 배치되는데, 이들 다수의 제 1 지지부 (20) 는, 또한, 용기 본체 (1) 의 전방 쪽에 배치된다. 구체적으로는, 기판 (W) 의 주연부(周緣部)를 지지하기 위한 한 쌍의 제 1 지지부 (20) 는 서로 마주보면서 측벽 (4) 에 배치되며, 또한, 용기 본체 (1) 의 개구부 (1F) 쪽에 배치되어 있다.
다수의 제 2 지지부 (24) 가 용기 본체 (1) 의 일부를 이루는 한 쌍의 좌우 측벽 (4) 에 각각 배치되는데, 이들 다수의 제 2 지지부 (24) 는, 또한, 용기 본체 (1) 의 후방 쪽에 배치된다. 구체적으로는, 기판 (W) 의 주연부를 지지하기 위한 한 쌍의 제 2 지지부 (20) 는 서로 마주보면서 각각의 측벽 (4) 에 배치되며, 또한, 용기 본체 (1) 의 후방벽 (1B) 쪽에 배치되어 있다. 즉, 제 2 지지부 (24) 는 후방벽 (1B) 과 제 1 지지부 (20) 사이에 배치된다.
기판 (W) 의 주연부와 접촉을 형성하는 접촉부 (5) 가 각각의 측벽 (4) 에 형성되어 있어서, 충격 등이 기판 수납 용기 (100) 에 작용하게 되면, 기판 (W) 은 상기 접촉부 (5) 와 접촉하게 된다. 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 는, 그 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층 (30) 으로 덮여 있다.
도 3 에서 보는 바와 같이, 기판 (W) 은, 예를 들어, 그 직경이 약 300 mm 인 반도체 웨이퍼이다. 구체적으로는, 기판 (W) 은, 그 기판의 전면과 배면 중 적어도 하나에는 경면 마무리 가공(mirror-finishing)된 실리콘 웨이퍼로 된 것이다. 둘 모두가 정렬용으로 사용되는 것인, 배향 편평부 또는 평면도 상에서 보았을 때 반타원형 형상의 노치가 각 웨이퍼의 주연부에 선택적으로 형성되므로, 특수한 로봇에 의해 그 기판을 삽입할 수도 있고 빼낼 수도 있다.
용기 본체 (1) 는, 개구부 (1F) 의 내측 둘레에 서로 마주하여 형성된 두 쌍의 홈 (1D) 을 포함한다. (도 2 에는 아래쪽에 있는 홈 (1D) 만이 도시되어 있다.) 뚜껑 부재 (10) 는, 그 뚜껑 부재 (10) 자신을 용기 본체 (1) 에 고정시키기 위한 잠금 기구(도시되지 않음)를 포함한다. 이 잠금 기구는, 뚜껑 부재 (10) 의 내부에 구비되어 있으며, 또한 뚜껑 부재 (10) 의 바깥 둘레로부터 돌출할 수 있는 결합부를 포함한다. 조작용 관통 구멍 (42) 을 통해 상기 잠금 기구를 조작함 으로써, 뚜껑 부재 (10) 를 용기 본체 (1) 에 장착하거나 그로부터 분리시킬 수 있다. 이 잠금 기구에 부가하여, 용기 본체 (1) 의 측벽 (4) 의 전방부로부터 돌출하는 앵커링 블럭 (41) 과 결합하는 앵커링 기구를 뚜껑 부재 (10) 의 양 측부에 제공할 수 있다.
도 1 ~ 도 3 에서 보는 바와 같이, 용기 본체 (1) 는, 한 쌍의 측벽 (4) 을 특수 주형(mold)에 삽입하고 이 주형을 소정의 재료로 채우는 인서트 성형에 의해, 투명하며 전방이 개방되어 있는 박스 형태의 용기 본체로 형성되게 된다. 용기 본체 (1) 는, 다수의 기판 (W) (예컨대, 25 장 또는 26 장의 기판) 을 수직 방향으로 규정된 간격으로 일렬로 세워 수납하는 역할을 한다.
상기 용기 본체 (1) 를 형성하는 재료에 대해서는 특별한 제한이 없다. 예컨대, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 시클로올레핀 폴리머, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 에테르 케톤 등을 선택적으로 사용할 수가 있다. 또한, 탄소, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 금속 섬유, 금속 산화물, 도전성 폴리머 등을 첨가하여 제조된 도전성 수지를 상기 수지 또는 합금 수지에 부가할 수도 있다. 이들 재료 중에서, 투명성의 측면에서 월등한 폴리카보네이트가 특히 바람직하다.
도 1 ~ 도 3 에 도시된 바와 같이, 용기 본체 (1) 에서 전방부의 주연부가, 단면도에서 보았을 때(도 3 참조) 실질적으로 L 자 형상으로 외측으로 만곡되어 림부(rim part) (2) 가 형성된다. 위치 결정에 사용되는 위치 결정 부재는 바닥면의 전방부 양측과 그 바닥면의 후방부의 중심에 배치된다. 지붕의 중앙부에는, 자동 이송 장치에 잡히는 로보트 플랜지 (3) 가 탈착가능한 방식으로 장착된 다.
도 3 및 도 5 등에서 보는 바와 같이, 용기 본체 (1) 의 양 측벽 (4) 은, 기판 (W) 의 형상에 대응하도록, 만곡된 형상을 갖도록 각각 형성되어 다수의 제 1 지지부 (20) 와 다수의 제 2 지지부 (24) 를 형성한다. 제 1 지지부 (20) 및 제 2 지지부 (24) 는 용기 본체 (1) 의 제작 전에 형성된다. 그리고나서, 접촉부 (5) 와, 기판 (W) 의 주연부에 접촉하는 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 를 수지층 (30) 으로 덮은 후에, 측벽 (4) 을 용기 본체 (1) 용 주형에 삽입함으로써 용기 본체 (1) 의 일부를 형성한다.
도 3 에서 보는 바와 같이, 뚜껑 부재 (10) 는 하우징 몸체 (11) 와 커버 (12) 를 포함한다. 하우징 몸체 (11) 는 단면이 실질적으로 접시 형상이고, 용기 본체 (1) 의 전방측의 림부 (2) 와 탈착가능한 방식으로 결합된다. 전술한 바와 같이, 뚜껑 부재 (10) 를 용기 본체 (1) 에 고정하기 위한 잠금 기구가 뚜껑 부재 (10) 에 제공되어 있다. 뚜껑 부재 (10) 의 상기 잠금 기구는 외부조작에 의해 용기 본체 (1) 와 결합되어 그 용기 본체 (1) 를 폐쇄한다. 이러한 종류의 잠금 기구들이 미국 특허출원공개공보 제 2005/0230398 호와 미국 특허출원공개공보 제 2005/0274645 호에 개시되어 있다. 상기 커버 (12) 는 하우징 몸체 (11) 의 표면에 장착된다. 뚜껑 부재 (10) 의 전방 탄성 리테이너 (13) 는, 기판 (W) 전방부의 주연부를 지지하는 것으로, 용기 본체 (1) 내측(즉, 후방벽)을 향하는 하우징 몸체 (11) 의 반대 표면에 장착된다. 또한, 무단(endless) 시일링 가스켓 (14) 이 하우징 몸체 (11) 의 둘레 벽에 결합된다. 이 시일링 가스켓 (14) 은 압축 변형을 받고, 용기 본체 (1) 를 밀봉하는 역할을 한다.
뚜껑 부재 (10) 는 폴리카보네이트, 플루오르 함유 폴리카보네이트, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 에테르 케톤 등과 같은 수지로 형성된다.
도 2 ~ 도 5 에서 보는 바와 같이, 용기 본체 (1) 의 양 측벽(구체적으로는, 양 측벽의 내측 표면)으로부터 다수의 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 가 내측으로 개별적으로 돌출하여 있다. 이들 제 1 지지부 (20) 와 제 2 지지부 (24) 사이에서, 틈새 (25) 가 각 측벽 (도 3 및 도 5 참조) 에 형성된다.
도 3 ~ 도 7 에서 보는 바와 같이, 다수의 제 1 지지부 (20) 가, 용기 본체 (1) 를 형성하는 각 측벽 (4) 의 내측면에, 수직 방향으로 소정의 피치로 평행하게 배열된다. 또한, 제 1 지지부 (20) 는 용기 본체 (1) 의 전방측에 더 가까운 위치에 배치되며, 수지층 (30) 을 통해, 기판 (W) 측부의 주연부를 수평 자세로 지지한다. 각각의 제 1 지지부 (20) 는 수지층 (30) 으로 덮여 있으며, 평면도(도 3 및 도 5 참조)에서 볼 수 있는 바와 같이, 실질적으로 반원형으로 형성되어 있으며, 얇은 영역 (21) 과 두꺼운 영역 (22) 을 갖고 있다. 얇은 영역 (21) 은, 대응하는 측벽 (4) 의 내측 표면으로부터 용기 본체 (1) 의 내측으로 돌출하여, 수지층 (30) 을 통해, 기판 (W) 측부의 주연부를 수평자세로 지지한다. 두꺼운 영역 (22) 은 얇은 영역 (21) 의 바깥쪽(즉, 측벽 (4) 쪽)에 형성되며, 상기 기판 (W) 이 튀어오르거나 움직이는 것을 방지한다. 상기 얇은 영역 (21) 과 두꺼운 영역 (22) 에 의해, 상기 기판 (W) 의 두께에 대응하는 융기부 (23) 가 형 성되고, 그 얇은 영역 (21) 을 평면에서 보았을 때 원호 형상이 되도록 한다.
도 3 ~ 도 5, 도 8, 도 9 에서 보는 바와 같이, 다수의 제 2 지지부 (24) 가 용기 본체 (1) 의 일부를 이루는 각 측벽 (4) 의 내측 표면에서 수직 방향으로 소정의 피치로 일렬로 세워져 있다. 제 2 지지부 (24) 는 용기 본체 (1) 의 후방벽 (1B) 에 더 가까운 위치에 배치되고, 수지층 (30) 을 통해, 상기 기판 (W) 의 주연부를 수평자세로 지지한다. 각각의 제 2 지지부 (24) 는 수지층 (30) 으로 덮여 있으며, 단면도(도 8 및 도 9)에서 보았을 때, 실질적으로 평평한 형상으로 되어 있다. 얇은 영역 (21A) 은, 측벽 (4) 의 내측 표면으로부터 용기 본체 (1) 의 내부로 돌출하여 있고, 각각의 얇은 영역 (21A) 은, 수지층 (30) 을 통해, 기판 (W) 측부의 주연부를 수평자세로 지지한다. 이러한 실시형태에 있어서, "얇은" 영역 (21A) 이란, 그 얇은 영역 (21A) 이 제 1 지지부 (20) 의 두꺼운 영역보다 더 얇다는 것을 의미하는 것이다. 상기 각 얇은 영역 (21A) 의 윗면은 제 1 지지부 (20) 의 얇은 영역 (21) 중 하나의 윗면에 대응하는 위치에서 수직방향으로 형성되어 있다. 또한, 각 제 2 지지부 (24) 는, 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 실질적으로 사다리꼴로 형성되어 있다.
상기 수지층 (30) 은, 용기 본체 (1) 재료의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성과 더 높은 내마모성을 갖는 재료를 사용하여 2색(two-color) 몰딩법으로 형성된다. 구체적으로는, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 또는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 이 상기 수지층 (30) 의 재료로서 사용된다. 강(steel)에 대한 상기 수지층 (30) 의 마찰계수를 ASTM(미국 재료 시험 협회) D1894 에 따라 측정하는 경우, 그 얻어진 측정값은 0.33 미만이고 바람직하게는 0.20 이하이다.
이러한 수지층 (30) 은, 미끄럼 특성이 불량한 기판 (W) 이 접촉부 (5) 와 접촉하는 경우, 각 측벽 (4) 의 접촉부 (5) 를 덮는 역할을 한다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 수지층 (30) 은 제 1 지지부 (20) 의 전면 및 배면과 제 2 지지부 (24) 의 전면 및 배면을 덮는 역할을 한다. 도 3 ~ 도 5 에서 보는 바와 같이, 기판 (W) 이 한 쌍의 측벽 (4) 에 있는 제 1 지지부 (20) 및 제 2 지지부 (24) 에 의해 지지되는 경우, 각 측벽 (4) 의 접촉부 (5) 의 일 예는, 기판이 제 1 지지부 (20) 와 제 2 지지부 (24) 에 지지될 때 기판 (W) 을 통과하는 중심선 중에서 그 기판 (W) 을 삽입 및 빼내는 방향에 평행한 중심선 CL 에 수직으로 교차하는 중심선의 연장선 EL 상에 위치한 다수의 내측 표면부 (6) 이다. 또한, 각 측벽 (4) 의 내측 표면 (7) 에 있는 만곡된 후방부는 상기 접촉부의 또 다른 예이다(도 3 참조).
전술한 바와 같이 용기 본체 (1) 를 제조하는 경우, 측벽 (4) 용 주형은 우선 폴리카보네이트 등과 같은 재료로 채워지고, 각 측벽 (4), 제 1 지지부 (20), 그리고 제 2 지지부 (24) 가 일체로 형성된다. 동시에, 기판의 주연부와 접촉하는 접촉부 (5) 가, 측벽 (4) 용 주형의 형상에 따라 용기 본체 (1) 의 측벽에 형성된다.
또한, 상기 주형은 더 낮은 마찰 특성과 더 높은 내마모성을 가지는 수지로 채워진다. 그리고나서 수지층 (30) 이 제 1 지지부 (20), 제 2 지지부 (24), 그리고 기판 (W) 의 주연부와 접촉하게 될 각 측벽 (4) 의 접촉부 (5) 를 덮는다. 따라서, 접촉부 (5), 제 1 지지부 (20), 그리고 제 2 지지부 (24) 가 수지층 (30) 으로 덮여서, 그 수지층 (30) 과 일체로 된다.
상기 수지층 (30) 을 형성하는 경우에, 상기 주형은, 측벽 (4) 의 외측으로부터, 더 낮은 마찰 특성 및 더 높은 내마모성을 가지는 수지로 채워진다. 도 7 및 도 9 에서 보는 바와 같이, 상기 수지층 (30) 은 측벽 (4) 에 형성되는 플랜지 (8) 를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 수지층 (30) 을 형성하기 위한 수지는, 상기 플랜지 (8) 에 대응하는 형상을 가지는 관통 구멍을 통해 각 측벽 (4) 의 외측으로부터 채워진다. 각각의 플랜지 (8) 는, 측벽 (4) 의 외측 표면 가까이에 외측부 (8a) 를 가지고, 측벽 (4) 의 내측 표면 가까이에 내측부 (8b) 를 가지며, 또한 그 외측부 (8a) 의 치수는 그 내측부 (8b) 보다 크다(도 7 및 도 9 참조). 이들 플랜지 (8) 덕분에, 상기 커버링부(즉, 수지층 (30))가 밖으로 밀려나지 않는다. 구체적으로는, 큰 치수의 플랜지 (8) 가 먼저 형성되면, 측벽 (4) 의 수지와 수지층 (30) 의 수지 사이 경계면의 접착 강도가 낮아 충분한 접착 강도를 기대할 수 없는 경우라도, 커버링 수지층 (30) 의 박리 또는 위치 변동을 억제할 수 있거나 방지할 수 있다.
플랜지 (8) 를 제공하는 경우, 상기 측벽 (4) 들에는, 그 측벽의 내측 표면상의 치수에 비해 그 측벽의 외측 표면상의 치수가 더 큰 플랜지 (8) 에 대응하는 형상을 갖는 관통 구멍이 형성된다. 그리고나서 상기 주형은 상기 수지층 (30) 을 형성하는 수지로 상기 관통 구멍을 통해 측벽의 외측으로부터 채워진다.
각 측벽 (4) 의 접촉부 (5) 와, 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 가 이렇게 수 지층 (30) 으로 덮인 후에, 용기 본체 (1) 용 주형에 상기 한 쌍의 측벽 (4) 이 삽입된다. 그리고나서, 폴리카보네이트 등과 같은 수지가 주형에 주입되어 냉각되고, 경화되어, 양쪽에 일체화된 측벽 (44) 을 가지는 용기 본체 (1) 를 제조할 수 있다.
전술한 구성에 있어서, 기판 (W) 과 접촉하는 용기 본체 (1) 의 대부분이, 용기 본체 (1) 와는 독립된 요소인 수지층 (30) 으로 덮여있으므로, 기판 (W) 에 대한 미끄럼 특성을 향상시킬 수 있다. 그러므로, 기판 수납 용기가 충격을 받더라도, 기판 (W) 의 주연부 또는 배면과, 상기 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 의 마찰로 인해 발생하는 기판 (W) 에 대한 손상을 방지할 수 있다. 결과적으로, 제품의 기능 저하 및 수율의 저하를 현저히 억제할 수 있다.
또한, 기판 (W) 의 주연부외의 영역(예컨대, 내측 반경 방향으로 3 mm)을 좁힘으로써 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판의 주연부를 따라 만곡된 형상을 가지는 종래의 지지부를 제 1 지지부 (20) 와 제 2 지지부 (24) 로 나누어서 개별적으로 돌출하도록 하였기 때문에, 제 1 지지부 (20) 와 제 2 지지부 (24) 사이에 틈새 (25) 가 형성된다. 그러므로, 기판 (W) 과의 접촉 면적을 확실하게 감소시킬 수 있어 유기물질에 의한 오염을 대폭 줄일 수 있다.
다음으로, 도 10 은, 본 발명에 따른 제 2 실시형태로서의 기판 수납 용기 (200) 를 보여준다. 이 경우, 한 쌍의 좌측 및 우측 후방 탄성 리테이너 (9) 가 기판 (W) 의 주연부를 후방부에서 지지하며, 용기 본체 (1) 의 내측 벽인 후방벽 (1B) 에 배치되어 있다(구체적으로는 후방벽 (1B) 의 내측 표면에 설치됨). 상기 기판 수납 용기 (200) 에 있어서, 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 는 중간부 (122) 에 의해 연결된다. 그러므로 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 의 각각의 조는 개별적으로 형성되는 것이 아니라 단절없이 연속적인 일체로 된 몸체로서 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 를 연결하는 상기 중간부 (122) 들은 그들 가장자리에서 평면 아치 형상으로 되어있으며, 상기 중간부 (122) 의 두께는 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 의 두께보다 얇다. 그러므로 중간부 (122) 는 삽입된 기판 (W) 으로부터 수직방향으로 거리를 두고 떨어져 있어서, 기판 (W) 의 배면 주연부와 접촉하지 않는 형상을 가지고 있다. 그러므로 상기 기판 수납 용기가 충격을 받더라도, 상기 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 기판 (W) 에 대한 손상을 방지할 수 있다.
다수 쌍의 후방 탄성 리테이너 (9) 가 수직 방향으로 일렬로 세워진다. 각각의 후방 리테이너 (9) 는 탄성, 내마모성, 그리고 낮은 마찰 특성면에서 우수하며, 실질적으로 U-자 형상 단면 또는 V-자 형상 단면을 갖도록 형성된다. 상기 후방 리테이너 (9) 는 기판 (W) 을 오염시킬 염려가 적은 재료, 즉, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리올레핀계 엘라스토머 등으로 형성된다.
제 1 실시형태에 따른 제 1 지지부 (20) 의 경우와 마찬가지로, 각각의 제 1 지지부 (2) 는 얇은 영역 (21) 과 두꺼운 영역 (22) 을 갖는다. 얇은 영역 (21) 은, 대응하는 측벽 (4) 의 내측 표면으로부터 용기 본체 (1) 의 내부로 돌출하고, 수지층 (3) 을 통하여, 기판 (W) 의 주연부를 수평 자세로 지지한다. 두 꺼운 영역 (22) 은 얇은 영역 (21) 의 외측에 형성되고, 기판 (W) 이 튀어오르거나 움직이는 것을 방지한다. 기판 (W) 의 두께에 대응하는 융기부 (23) 가 상기 얇은 영역 (21) 과 두꺼운 영역 (22) 사이에 형성된다. 나머지 부분들은 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지이므로, 여기서는 이들 부분의 설명을 생략하겠다.
상기 제 1 실시형태에 있어서의 작용 및 효과와 유사한 작용 및 효과를 본 제 2 실시형태에 있어서도 기대할 수 있다. 또한, 충격 흡수 효과를 가지는 후방 리테이너 (9) 와 전방 리테이너 (13) 에 의해 각 기판 (W) 들이 클램핑되어 전·후 방향으로 보호되기 때문에, 그 기판 수납 용기가 운송 중에 충격을 받게 되더라도 기판 (W) 들이 덜걱거리지 않고, 기판(W) 들을 안정된 방법으로 고정할 수 있다.
또한, 전술의 실시형태에 있어서, 상기 뚜껑 부재 (10) 는 조작용 관통 구멍 (42) 을 통해 외부로부터 조작되는 잠금 기구를 포함한다. 그러나 본 발명은 이것들에만 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 상기 잠금 기구를 부가하는 대신에, 뚜껑 부재 (10) 의 측부에 앵커링 기구를 배치하여, 용기 본체 (1) 측벽 (4) 의 전방부로부터 돌출하는 앵커링 블럭 (41) 과 결합하게 할 수 있다. 구체적으로는, 상기 앵커링 기구는, 상기 뚜껑 부재 (10) 의 양 측부에서 각각 지지되는 부분적으로 중공인 앵커링 요소를 포함하고, 이 앵커링 요소는 상기 뚜껑 부재 (10) 의 측부상의 축을 중심으로 회전 가능하고 상기 용기 본체 (1) 의 앵커링 블럭 (41) 과 분리가능한 방식으로 결합할 수 있다. 이러한 종류의 앵커링 기구는, 예컨대, 일본특허출원공개 제 2004-111830 호에 개시되어 있다. 또한, 상 기 기판 (W) 이 한 쌍의 측벽 (4) 에 있는 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 에 의해 지지되는 경우에 있어서, 기판 (W) 과 접촉하게 되는 각 측벽 (4) 의 접촉부 (5) 는, 상기 기판 (W) 을 통과하는 중심선 중에서 그 기판 (W) 을 삽입 및 빼내는 방향에 평행한 중심선 CL 에 수직으로 교차하는 중심선의 연장선 EL 상에 위치한 내측 표면부 (6) 가 아닌 다른 부분일 수 있다. 예를 들어, 상기 접촉부 (5) 는 각 측벽 (4) 의 내측 표면 (7) 에 있는 다수의 만곡된 후방부일 수 있다.
또한, 각 측벽 (4) 의 내측 표면 (7) 에 있는 상기 만곡된 후방부와 제 2 지지부 (24) 는 연속적 수지층 (30) 으로 덮일 수도 있고, 또는 각 측벽 (4) 및 제 2 지지부 (24) 를 독립적으로 덮는 층으로 덮일 수도 있다. 또한, 상기 얇은 영역 (21), 두꺼운 영역 (22), 그리고 융기부 (23) 가 수지층 (30) 에 의해 형성되는 것이 아니라, 수지층 (30) 으로 덮이는 상기 제 1 지지부 (20) 의 본래 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 지지부 (20, 24) 를 포함하는 측벽 (4) 들은, 용기 본체 (1) 를 위한 주형에 삽입되어 일체로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 측벽 (4) 과 용기 본체 (1) 를 레이저 용접, 열 융접(thermal fusion) 또는 초음파 융접(ultrasonic fusion)에 의해 일체로 형성할 수도 있다. 이 경우, 각 측벽 (4) 과 용기 본체 (1) 의 나머지 부분 사이에 패킹 등과 같은 시일링 부재를 개재시킴으로써 일체화를 달성할 수 있다. 또한, 측벽 (4) 또는 용기 본체 (1) 와, 상기 시일링 부재를 사전에 일체화할 수도 있고, 또는 개별적인 부재로 형성할 수도 있다.
본 발명은 기판 (W) 의 긁힘과, 그 기판 (W) 과 지지부 사이의 마찰에 기인 한 작은 입자(dust)의 발생을 억제할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 기판의 주연부와 기판 배면의 오염 및 긁힘을 억제할 수 있는 효과도 갖는다.
게다가, 상기 기판 (W) 의 주연부를 지지하는 탄성 리테이너 (9, 13) 를 용기 본체의 내측 표면에 두는 경우에는, 수납 용기 (200) 가 운반 중에 충격을 받더라도 기판 (W) 의 헐거워짐을 억제할 수가 있다.
또한, 만일 상기 제 1 지지부 (20) 및 제 2 지지부 (24) 각각을 그 용기 본체의 양 측벽으로부터 개별적으로 돌출시키고, 이들 제 1 지지부 (20) 와 제 2 지지부 (24) 사이에 틈새 (25) 를 형성하면, 상기 제 1 지지부 (20) 및 상기 제 2 지지부 (24) 에 소요되는 재료의 양을 절감할 수가 있다. 또한, 상기 기판과의 접촉 면적이 줄어들기 때문에, 접촉에 따른 오염도 줄일 수 있다.
여기서, 본 발명에 적용 가능한 기판에는 각종의 단수 또는 복수의 반도체 웨이퍼(예를 들어, 200 mm, 300 mm, 또는 450 mm 타입), 액정 유리, 포토 마스크 글라스, 그리고 알루미늄 디스크 등과 같은 정밀 기판이 포함된다. 상기 용기 본체 (1) 는 전방 개방형 박스 형태, 상부 개방형 박스 형태, FOSB 형태나 또는 FOUB 형태일 수 있고, 투명, 불투명, 반투명할 수 있고, 또한 도전성이 있거나 절연성이 있는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 기판의 긁힘과, 그 기판과 지지부 사이의 마찰에 의한 작은 입자의 발생을 방지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공되어 기판 주연부 및 기판 배면의 오염 및 긁힘을 억제할 수 있다. 따라서 제품의 기능 저하 및 수율의 저하를 현저히 억제할 수 있다.

Claims (10)

  1. 후방벽과 한 쌍의 측벽을 포함하여 상기 한 쌍의 측벽들 사이에 기판을 수납하는 용기 본체,
    서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 주연부(周緣部)를 지지하는 제 1 지지부,
    상기 후방벽과 상기 제 1 지지부 사이에서, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 상기 주연부를 지지하는 제 2 지지부를 포함하고,
    상기 용기 본체의 측벽은, 상기 기판의 주연부와 접촉하는 접촉부를 포함하고,
    상기 접촉부는, 상기 기판이 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 지지될 때, 상기 기판을 통과하는 중심선들 중에서 상기 기판을 삽입하는 방향 및 빼내는 방향에 평행한 중심선에 수직으로 교차하는 중심선의 연장선상에 배치되는 기판 수납 용기로서,
    상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부가 상기 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층으로 덮여 있고,
    또한, 상기 접촉부는 상기 수지층으로 덮인 기판 수납 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기 본체의 후방벽에 배치되어 상기 기판의 주연부를 지지하는 탄성 리테이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부는 상기 용기 본체의 측벽으로부터 각각 돌출하여 있고, 각 측벽에서 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부 사이에 틈새가 형성되어있는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기 본체는 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 시클로올레핀 폴리머, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 그리고 합금 수지 중의 하나를 포함하는 재료로 형성되고, 또한
    상기 수지층은 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에테르 에테르 케톤 중의 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층이, 상기 측벽 내부에 형성되는 플랜지로서 상기 측벽의 외측 표면 가까이에 외측부를, 그리고 상기 측벽의 내측 표면 가까이에 내측부를 가지는 플랜지를 포함하고, 또한
    상기 외측부의 치수는 상기 내측부의 치수보다 더 큰 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  8. 후방벽과 한 쌍의 측벽을 포함하여 상기 한 쌍의 측벽들 사이에 기판을 수납하는 용기 본체, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 주연부를 지지하는 제 1 지지부, 상기 후방벽과 상기 제 1 지지부 사이에서, 서로 마주하도록 상기 각 측벽에 배치되어 상기 기판의 상기 주연부를 지지하는 제 2 지지부를 포함하고, 상기 용기 본체의 측벽은, 상기 기판의 주연부와 접촉하는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는, 상기 기판이 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 지지될 때, 상기 기판을 통과하는 중심선들 중에서 상기 기판을 삽입하는 방향 및 빼내는 방향에 평행한 중심선에 수직으로 교차하는 중심선의 연장선상에 배치되는 기판 수납 용기의 제조 방법으로서,
    상기 용기 본체의 상기 측벽에 상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부를 형성하는 단계,
    상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부를 상기 용기 본체의 마찰 특성보다 더 낮은 마찰 특성을 갖는 수지층으로 덮는 단계,
    상기 용기 본체의 상기 후방벽을 형성하기 위한 주형에 상기 측벽을 삽입하여 상기 용기 본체를 형성하는 단계, 그리고
    상기 용기 본체의 상기 측벽에서 상기 기판의 주연부와 접촉하는 상기 접촉부를 상기 수지층으로 덮는 단계를 포함하는 기판 수납 용기의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 측벽의 외측 표면 가까이에 외측부를, 그리고 상기 측벽의 내측 표면 가까이에 내측부를 가지며 상기 외측부의 치수는 상기 내측부의 치수보다 더 큰 플랜지에 대응하는 형상의 관통 구멍을 상기 측벽에 형성하는 단계, 그리고
    상기 측벽의 외부로부터 상기 관통 구멍을 통해 상기 수지층을 형성하기 위한 수지를 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기의 제조 방법.
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