KR101472145B1 - 기판 수납 용기 - Google Patents

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KR101472145B1 KR1020097008151A KR20097008151A KR101472145B1 KR 101472145 B1 KR101472145 B1 KR 101472145B1 KR 1020097008151 A KR1020097008151 A KR 1020097008151A KR 20097008151 A KR20097008151 A KR 20097008151A KR 101472145 B1 KR101472145 B1 KR 101472145B1
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히로시 미무라
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신에츠 폴리머 가부시키가이샤
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Abstract

복수매의 반도체 웨이퍼(W)를 정렬 수납 가능한 용기 본체와 덮개체의 사이에, 반도체 웨이퍼(W)를 보지하는 리테이너를 개재한 기판 수납 용기로서, 리테이너를 덮개체의 천장 내면으로부터 용기 본체에 수납되는 반도체 웨이퍼(W) 방향으로 신장하고, 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 정렬 방향으로 늘어서 있는 가요성의 복수의 탄성편과, 각 탄성편의 선단부에 형성되어 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단을 접촉 보지하는 보지홈편으로 형성된다. 탄성편과 보지홈편을 덮개체의 천장 내면측으로부터 반도체 웨이퍼(W) 방향을 향함에 따라 서서히 만곡시켜 반도체 웨이퍼(W)의 반경 바깥 방향을 향하게 하고, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 대한 보지홈편의 접촉 보지 영역을 감소시킨다.
기판, 리테이너, 오염, 수납 용기, 보지홈편

Description

기판 수납 용기{SUBSTRATE STORAGE CONTAINER}
본 발명은 반도체 웨이퍼(wafer)나 마스크(mask) 유리를 수납하여 가공, 반송, 수송 등을 하는 기판 수납 용기에 관한 것이다.
얇고 둥근 반도체 웨이퍼(W)의 수납 등을 하는 종래의 기판 수납 용기는, 도 14에 부분적으로 나타내듯이, 수직으로 기립한 복수매의 반도체 웨이퍼(W)를 정렬 수납하는 용기 본체와, 이 용기 본체의 개구된 상부에 착탈이 자유롭게 끼워맞춰져 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 상부를 피복 보호하는 덮개체(20)를 구비하여 구성되고, 이 덮개체(20)의 천장 내면에는, 각 반도체 웨이퍼(W)를 보지(保持)하는 리테이너(retainer)(30A)가 설치되어 있고, 이 리테이너(30A)가 부서지기 쉬운 반도체 웨이퍼(W)를 오염이나 손상 등으로부터 유효하게 보호한다(특허문헌 1, 2, 3, 4 참조).
리테이너(30A)는, 도 14에 나타내듯이, 덮개체(20)의 내면으로부터 용기 본체에 수납된 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단 방향으로 직선적으로 수평으로 신장하고, 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 정렬 방향으로 늘어서 있는 가요성의(flexible) 복수의 탄성 보지편(38)을 구비하고, 각 탄성 보지편(38)의 선단부의 오목한 보지홈(39)에 반도체 웨이퍼(W)의 주연부를 접촉 보지시키고, 기판 수납 용 기의 반송시나 수송시에 반도체 웨이퍼(W)의 덜거덕거림이나 스침을 방지하고, 이들(38, 39)이 덜거덕거림이나 스침에 수반하는 파티클(particle)의 발생을 억제하여 클린(clean)화에 이바지하도록 기능한다.
이러한 리테이너(30A)는, 용기 본체의 개구된 상부에 덮개체(20)가 끼워맞춰져 눌리는 것에 수반하여, 각 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 탄성 보지편(38)이 접촉하여 서서히 상방으로 휘고, 각 반도체 웨이퍼(W)에 보지력을 작용시킨 상태로 보지한다. 이때, 탄성 보지편(38)은 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 대한 접촉 개시시에는, 보지홈(39)의 선단부(39a)가 부분적으로 접촉하고, 상방으로 휨에 따라 보지홈(39)의 전역(全域)(39b)이 접촉하고, 접촉 종료시에는 보지홈(39)의 밑동측의 말단부(39c)가 접촉한다.
특허문헌 1: 일본 특허공고 1995-66939호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 2005-5396호 공보
특허문헌 3: 일본 특허공개 2000-281171호 공보
특허문헌 4: 일본 특허공개 2003-258079호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
종래에 있어서의 기판 수납 용기는, 이상과 같이 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 대한 탄성 보지편(38)의 접촉 개시시에는, 탄성 보지편(38)의 보지홈(39)의 선단부(39a)가 접촉하고, 상방으로 휨에 따라 보지홈(39)의 전역(39b)이 접촉하고, 접촉 종료시에는 보지홈(39)의 밑동측의 말단부(39c)가 접촉하므로, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부에 보지홈(39)의 선단부(39a)로부터 말단부(39c)에 이르는 전역(39b)이 상대적으로 이동하여 접촉하여, 적지 않게 스치게 된다. 따라서, 덮개체(20)를 세트(set)할 때마다 반도체 웨이퍼(W)의 오염을 초래할 우려가 있다.
또, 종래에 있어서의 기판 수납 용기는, 덮개체(20)의 천장에 복수의 탄성 보지편(38)이 단지 배열되고, 각 탄성 보지편(38)이나 보지홈(39)의 반도체 웨이퍼(W)와 비접촉의 이면측이 대략 직각으로 모나 있으므로, 리테이너(30A)의 탄성 보지편(38)이 반도체 웨이퍼(W)를 보지홈(39)을 개재하여 보지하면, 탄성 보지편(38)이 비스듬히 상방으로 휘어 인접하는 다른 탄성 보지편(38)에 끼워맞춰져 간섭하는 일이 있다.
이 간섭의 결과, 용기 본체로부터 덮개체(20)가 분리되면, 휜 탄성 보지편(38)이 인접하는 탄성 보지편(38)에 간섭한 채의 상태에서 원래의 위치로 복귀하지 않기도 하고, 반도체 웨이퍼(W)의 보지에 지장을 초래하고, 반도체 웨이퍼(W)의 덜거덕거림이나 스침, 손상, 오염을 초래한다고 하는 문제가 생긴다. 이 문제는 반도체 웨이퍼(W)의 수납 매수가 적고, 반도체 웨이퍼(W)를 보지한 탄성 보지편(38)과 반도체 웨이퍼(W)를 보지하지 않은 탄성 보지편(38)이 인접하는 경우에 현저하게 나타난다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 기판에 대한 리테이너의 접촉 영역을 감소시키고, 기판의 오염을 저감할 수 있는 기판 수납 용기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또, 휜 탄성편과 인접하는 다른 탄성편의 간섭을 억제하고, 기판의 덜거덕거림이나 스침, 손상, 오염을 막을 수 있는 기판 수납 용기를 제공한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명에 있어서는 상기 과제를 해결하기 위해, 복수매의 기판을 정렬 수납 가능한 용기 본체와 그 덮개체의 사이에, 기판을 보지하는 리테이너(retainer)를 개재한 것으로서, 리테이너는, 덮개체의 내측으로부터 용기 본체에 수납되는 기판 방향으로 뻗어있고, 복수매의 기판의 정렬 방향으로 늘어서 있는 가요성의 복수의 탄성편과, 탄성편에 형성되어 기판의 주연부를 접촉 보지하는 보지홈편을 포함하고, 이들 탄성편과 보지홈편을 덮개체의 내측으로부터 기판 방향을 향함에 따라 서서히 구부려 기판의 직경 방향 외측을 향하게 하고, 기판의 주연부에 대한 보지홈편의 접촉 보지 영역을 감소시키도록 한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 용기 본체를 상부가 개구된 대략 상자형으로 형성하여 그 내부에는 적어도 상부가 개구된 카세트(cassette)를 착탈이 자유롭게 끼워넣고, 이 카세트의 양 측벽 내면에는 기판용의 정렬 지지홈을 각각 나란히 형성할 수가 있다.
또, 기판의 주연부에 대략 대향하는 한 쌍의 탄성편을 구비하고, 이 한 쌍의 탄성편을 복수매의 기판의 정렬 방향으로 배열하고, 각 탄성편을 덮개체의 내면으로부터 돌출시켜 그 선단부에는 보지홈편을 형성하고, 이들 탄성편과 보지홈편을 대략 반원호형으로 만곡시켜 기판의 직경 방향 외측을 향하게 할 수가 있다.
또, 리테이너는 탄성편과 보지홈편의 적어도 어느 일방에 형성되는 간섭 회피면을 포함하고, 이 간섭 회피면에 의해, 인접하는 복수의 탄성편 및/또는 보지홈편끼리의 간섭을 회피할 수도 있다.
또, 탄성편의 인접하는 다른 탄성편에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면에 오목부를, 타방의 대향면에 볼록부를 각각 형성하고, 이들 오목부와 볼록부의 적어도 일부를 경사시켜 간섭 회피면으로 하고, 오목부와 볼록부를 이용하여 인접하는 복수의 탄성편을 위치 맞추는 것이 가능하다.
또, 보지홈편의 인접하는 다른 보지홈편에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면에 오목부를, 타방의 대향면에 볼록부를 각각 형성하고, 이들 오목부와 볼록부의 적어도 일부를 경사시켜 간섭 회피면으로 하고, 오목부와 볼록부를 이용하여 인접하는 복수의 보지홈편을 위치 맞추는 것이 가능하다.
또, 간섭 회피면을 110о~175о의 둔각으로 경사시키면 좋다.
또, 간섭 회피면을 135о~160о의 둔각으로 경사시키면 좋다.
또한, 용기 본체를 정면이 개구된 대략 상자형으로 형성하여 그 양 측벽의 내면에는, 기판용의 정렬 지지홈을 각각 나란히 형성하고, 기판의 주연부에 대략 대향하는 한 쌍의 탄성편을 구비하고, 이 한 쌍의 탄성편을 복수매의 기판의 정렬 방향으로 배열하여 장착판에 장착함과 아울러, 이 장착판을 덮개체의 내면에 설치하고, 각 탄성편의 선단부에 보지홈편을 형성하는 것이 바람직하다.
여기서, 특허 청구의 범위에 있어서의 기판에는, 적어도 단수 복수의 반도체 웨이퍼(구경 150mm, 200mm, 300mm, 450mm 타입(type) 등), 액정 기판, 유리 기판, 화합물 웨이퍼, 카본(carbon) 웨이퍼, 마스크(mask) 유리 등이 포함된다. 용기 본체는 복수매의 기판을 직접 정렬 수납하는 타입이라도 좋고, 카세트를 개재하여 간접적으로 정렬 수납하는 것이라도 좋다.
덮개체와 리테이너는 일체 구성이라도 좋고, 착탈이 자유로운 별체 구성이라도 좋다. 기판의 주연부와 보지홈편의 접촉점은 점접촉 혹은 선접촉하여 대략 일정한 것이 바람직하다. 기판의 주연부와 보지홈편의 접촉점은 당초의 접촉점으로부터 용기 본체에 덮개체가 끼워맞춰짐에 따라, 탄성편이 휘어 변위해도, 기판상의 접촉점이 대부분 변화하는 것은 아니다. 한편, 보지홈편측의 접촉점은 보지홈편의 변위에 의해 최종적인 접촉점까지 이동하지만, 이 접촉점의 이동 범위는 당초의 접촉점으로부터 ±1.5mm의 범위 내인 것이 바람직하다.
보지홈편은 탄성편의 선단부에 형성되는 오목한 가이드홈부(guide groove portion)와, 이 가이드홈부에 오목하게 형성되고, 가이드홈부의 경사면에 안내되어온 기판의 주연부를 보지하는 최심(最深)홈부를 구비하면 좋다. 또한, 간섭 회피면은 인접하는 복수의 탄성편 및/또는 보지홈편끼리의 간섭을 회피할 수 있는 것이라면, 경사면, C면, R면, 만곡면을 특별히 따지지 않는다.
본 발명에 의하면, 기판 수납 용기에 기판을 수납하는 경우에는, 기판을 수납한 용기 본체의 개구부를 덮개체에 의해 피복하고, 기판의 주연부에 리테이너의 탄성편을 보지홈편을 개재하여 간섭시키면, 리테이너의 탄성편이 덮개체의 내측으로 휘어 기판에 보지력을 작용시키고, 기판을 수납할 수가 있다.
이때, 탄성편과 보지홈편이 구부러져 보지홈편의 선단부가 기판의 폭방향 외측을 향하고, 기판상의 접촉점은 탄성편이 휜 다음에도 대략 수직인 위치로 이동하는 것만으로 대부분 변화하지 않고, 보지홈편의 접촉점은 보지홈편의 곡률이 작아졌을 때의 접촉점까지라고 하는 약간의 영역으로 변위하는 것에 그친다. 이와 같이 기판상의 접촉점이 대부분 바뀌지 않으므로, 접촉에 수반하는 기판의 오염이나 손상을 최대한 작은 범위에 그치게 할 수가 있다.
또, 보지홈편은 그 선단부가 바깥 방향으로 구부러져 대략 중간부에서 기판과 접선 형상으로 접촉하지만, 당초의 접촉점과, 이 근방에 있는 보지 상태의 접촉점과의 좁은 범위에서 접촉할 뿐이므로, 광범위하게 기판과 접촉하는 일이 없다. 따라서, 기판과 보지홈편의 접촉에 수반하는 파티클(particle)의 발생을 저감할 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 휜 탄성편과 인접하는 탄성편이 서로 간섭하려고 하는 경우, 탄성편의 간섭 회피면이 접촉하지 않고 간섭을 피하므로, 가령 기판 수납 용기를 반복하여 사용해도, 인접하는 탄성편이나 보지홈편끼리가 서로 간섭하는 일이 적다. 따라서, 용기 본체로부터 덮개체가 분리되어도 휜 탄성편을 원래의 위치로 복귀시킬 수가 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면, 기판에 대한 리테이너의 접촉 영역을 감소시키고, 기판의 오염을 저감할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또, 용기 본체를 상부가 개구된 대략 상자형으로 형성하여 그 내부에는 적어도 상부가 개구된 카세트를 착탈이 자유롭게 끼워넣고, 이 카세트의 양 측벽 내면에는 기판용의 정렬 지지홈을 각각 나란히 형성하면, 가령 용기 본체가 더러워져 있어도, 기판을 이중 구조로 수납하므로 기판의 클린(clean)화를 확보할 수가 있다.
또, 기판의 주연부에 대략 대향하는 한 쌍의 탄성편을 구비하고, 이 한 쌍의 탄성편을 복수매의 기판의 정렬 방향으로 배열하고, 각 탄성편을 덮개체의 내면으로부터 돌출시켜 그 선단부에는 보지홈편을 형성하고, 이들 탄성편과 보지홈편을 대략 반원호형으로 구부려 기판의 폭방향 외측을 향하게 하면, 기판의 주연부에 보지홈편을 약간의 면적으로 접촉(점접촉 혹은 선접촉 등)시킬 수가 있고, 기판과 보지홈편의 접촉점의 이동 방향을 탄성편의 정렬 방향 이외의 방향으로 향하게 할 수가 있다. 따라서, 보지홈편의 접촉 부분 이외가 인접하는 보지홈편 방향으로 움직여 접촉하는 것을 회피할 수가 있어, 기판의 스침이나 오염을 억제할 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 간섭 회피면에 의해, 인접하는 복수의 탄성편 및/또는 보지홈편끼리의 간섭을 회피하므로, 기판의 덜거덕거림이나 스침, 손상, 오염을 막을 수가 있다고 하는 효과가 있다.
또한, 간섭 회피면을 110о~175о의 둔각으로 경사시키면, 휜 탄성편이 인접하는 다른 탄성편에 간섭하는 것을 막거나, 위치 어긋난 기판을 양호하게 위치 보정하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 분해 사시 설명도이다.
도 2는 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 실시 형태를 모식적으로 나타 내는 단면 설명도이다.
도 3은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 실시 형태에 있어서의 덮개체의 내면과 리테이너(retainer)를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 실시 형태에 있어서의 복수의 탄성편과 보지홈편을 모식적으로 나타내는 측면 설명도이다.
도 5는 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 실시 형태에 있어서의 복수의 탄성편과 보지홈편을 모식적으로 나타내는 표면 설명도이다.
도 6은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 실시 형태에 있어서의 반도체 웨이퍼, 탄성편, 및 보지홈편을 모식적으로 나타내는 요부 확대 설명도이다.
도 7은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제2의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제3의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 9는 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제3의 실시 형태에 있어서의 리테이너를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 10은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제4의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제5의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 전체 사시 설명도이다.
도 12는 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제5의 실시 형태를 모식적으 로 나타내는 단면 설명도이다.
도 13은 본 발명에 관계되는 기판 수납 용기의 제5의 실시 형태에 있어서의 덮개체와 리테이너를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 14는 종래의 기판 수납 용기의 덮개체, 반도체 웨이퍼, 및 리테이너의 관계를 나타내는 요부 확대 설명도이다.
<부호의 설명>
1　　　　카세트(cassette)
2　　　　측벽
6　　　　티스(teeth)
7　　　　정렬 지지홈 7A　　　 정렬 지지홈
10　　　 용기 본체 10A　　 용기 본체
20　　　 덮개체 20A　　 덮개체
30　　　 리테이너(retainer)
31　　　 탄성편
32　　　 오목부 33　　　 볼록부
34　　　 보지홈편
35　　　 가이드홈부(guide groove portion)
36　　　 최심(最深)홈부
37　　　 간섭 회피면
40　　　 장착판
W　　　　반도체 웨이퍼(wafer)(기판)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 설명하면, 본 실시 형태에 있어서의 기판 수납 용기는, 도 1 내지 도 6에 나타내듯이, 복수매의 반도체 웨이퍼(wafer)(W)를 카세트(cassette)(1)를 개재하여 정렬 수납 가능한 용기 본체(10)와, 이 용기 본체(10)의 개구된 상부에 씰 개스킷(seal gasket)을 개재하여 착탈이 자유롭게 끼워맞춰져 복수매의 반도체 웨이퍼(W)를 밀봉 상태로 피복·보호하는 덮개체(20)와, 이들 용기 본체(10)와 덮개체(20)의 사이에 개재되어 각 반도체 웨이퍼(W)를 탄발(彈發)적으로 보지하는 리테이너(retainer)(30)를 구비하고 있다.
복수매의 반도체 웨이퍼(W)는, 예를 들면 13매, 25매, 혹은 26매의 매수로 카세트(1)에 정렬 수납되고, 세로로 기립한 상태에서 카세트(1)의 전후 방향(도 2의 속 방향)으로 일렬로 나란히 배열된다. 각 반도체 웨이퍼(W)는, 예를 들면 얇고 둥글고 슬라이스(slice)된 구경 150mm 타입(type)으로 이루어지고, 주연부의 일부분에 위치 맞춤용의 오리엔테이션 플랫(orientation flat)이나 노치(notch)가 선택적으로 형성된다.
카세트(1), 용기 본체(10), 덮개체(20), 리테이너(30)는, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 시클로올레핀 폴리머, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 수지로 이루어지는 성형 재료를 사용하여 사출 성형된다. 이들 성형 재료 중에서도 반도체 웨이퍼(W)를 시인(視認)하여 파악하는 관점에서, 반투 명의 폴리프로필렌이나 투명의 폴리카보네이트의 채용이 바람직하다.
카세트(1)는, 도 1이나 도 2에 나타내듯이, 반도체 웨이퍼(W)의 직경 이상의 간격을 두어 서로 대향하는 좌우 한 쌍의 측벽(2)과, 이 한 쌍의 측벽(2)의 전단부 사이에 가설하여 연결되는 정면 대략 H자형의 정면판(3)과, 한 쌍의 측벽(2)의 후단부 사이에 가설하여 연결되는 배면판(4)을 구비하여 반투명으로 형성되고, 용기 본체(10) 내에 상방으로부터 착탈이 자유롭게 끼워맞춰져 수납된다. 이 카세트(1)는 반도체 웨이퍼(W)를 밀어올려 상방향으로 슬라이드(slide)시킬 수가 있도록, 상하부가 각각 개구된 대략 각통형으로 성형되고, 개구된 넓은 상부가 반도체 웨이퍼(W)용의 출납구(5)로 된다.
각 측벽(2)은 상방에서 하방으로 향함에 따라 서서히 내측으로 만곡하는 단면 대략 く자형으로 굴곡 형성되고, 내면에는 대략 빗이빨형으로 끝이 가는 티스(teeth)(6)가 소정의 피치(pitch)로 전후 방향으로 복수 병설되어 있고, 이 복수의 티스(6) 사이의 간극이 반도체 웨이퍼(W) 삽입용의 정렬 지지홈(7)으로 구획 형성된다.
용기 본체(10)는, 도 1이나 도 2에 나타내듯이, 상부가 개구된 반투명의 탑 오픈 박스(top open box)로 형성되고, 내부 양측에는, 카세트(1)의 양 측벽(2)의 만곡한 하부에 간극을 두어 대향하는 한 쌍의 대향부(11)가 대설(對設)되어 있고, 외장용의 바깥 상자로서 기능한다. 이 용기 본체(10)는 개구된 상부 주연에 기밀성을 유지하는 엔들리스(endless)의 씰 개스킷(seal gasket)이 끼워맞춤 가능하게 된다. 이 씰 개스킷은, 예를 들면 실리콘 고무나 불소 고무 혹은 폴리에스테르계, 폴 리올레핀계, 폴리스티렌계 등의 각종의 열가소성 엘라스토머(elastomer) 등을 사용하여 탄성의 평면 대략 프레임(frame)형으로 성형된다. 또, 용기 본체(10)의 양 측벽의 상부에는 오목한 덮개체(20)용의 걸림홈(12)이 각각 형성된다.
덮개체(20)는, 도 1 내지 도 3에 나타내듯이, 중공으로 반투명의 단면 대략 해트(hat)형 혹은 단면 대략 역U자형으로 형성되고, 양측부에는 용기 본체(10)의 걸림홈(12)에 걸리는 가요성의(flexible) 걸림편(21)이 각각 일체 형성되어 있고, 카세트(1)나 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 대략 상반분을 피복·보호하도록 기능한다.
리테이너(retainer)(30)는, 도 2 내지 도 6에 나타내듯이, 덮개체(20)의 천장 내면으로부터 용기 본체(10)의 반도체 웨이퍼(W) 방향으로 신장하고, 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 정렬 방향으로 늘어서 있는 가요성의 복수의 탄성편(31)과, 각 탄성편(31)에 형성되어 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단을 보지하는 보지홈편(34)과, 각 탄성편(31)과 보지홈편(34)에 형성되는 복수의 간섭 회피면(37)을 구비하고, 덮개체(20)의 천장 내면의 중앙부 부근에 일체 성형된다.
복수의 탄성편(31)은, 도 2, 도 3, 도 6에 나타내듯이, 대략 八자형을 나타내고 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 간격을 두어 대향하는 좌우 한 쌍의 탄성편(31)을 구비하고, 이 한 쌍의 탄성편(31)이 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 정렬 방향으로 소정의 피치(pitch)로 배열된다. 각 탄성편(31)은, 예를 들면 가늘고 긴 탄성의 선으로 형성되고, 덮개체(20)의 천장 내면에 일체 형성되어 그 휨량이 큰 자유단부인 선단부의 표면에 보지홈편(34)이 일체 형성되어 있고, 이들 일체화한 탄성편(31)과 보지홈편(34)이 대략 반원호형으로 서서히 만곡하여 보지홈편(34)의 선단부가 반도체 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측을 지향한다.
탄성편(31)의 인접하는 다른 보지홈편(34)에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면의 보지홈편(34)측에는 가이드(guide) 기능을 가지는 오목부(32)가, 타방의 대향면의 보지홈편(34)측에는 오목부(32)에 근접하는 볼록부(33)가 각각 형성되고, 이들 엇갈리는 오목부(32)와 볼록부(33)가 대향하여 인접하는 복수의 탄성편(31)이나 보지홈편(34)을 위치 맞추고, 보지홈편(34)에 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단을 적절히 끼워맞춤 보지시키도록 기능한다.
각 보지홈편(34)은, 도 4나 도 5에 나타내듯이, 탄성편(31)의 선단부에 일체 형성되는 단면 대략 U자형, 대략 V자형, 또는 단면 대략 へ자형의 가이드홈부(35)와, 이 가이드홈부(35)의 중앙에 오목하게 형성되고, 가이드홈부(35)의 경사면에 안내되어온 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단을 끼워맞춤 보지하는 단면 대략 반원형의 최심(最深)홈부(36)를 구비하고, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 접촉점을 항상 대략 일정하게 하도록 기능한다.
간섭 회피면(37)은 각 탄성편(31)으로부터 보지홈편(34)에 이르는 오목부(32)와 볼록부(33)의 코너부(corner portion)가 각각 두께 방향으로 비스듬하게 절결(切缺)됨으로써 경사 형성되고, 인접하는 복수의 탄성편(31)이나 보지홈편(34)끼리의 간섭을 회피한다. 이 간섭 회피면(37)은 110о~175о, 바람직하게는 135о~160о의 둔각으로 경사지고, 오목부(32)와 볼록부(33)의 코너부 외에 그 근방부에도 적 당히 형성된다.
간섭 회피면(37)의 경사 각도가 110о~175о의 범위인 것은, 110о 미만의 경우에는, 휜 탄성편(31)이 인접하는 탄성편(31)에 끼워맞춰져 간섭하는 것을 막을 수 없게 될 우려가 있기 때문이다. 반대로, 175о를 초과하는 경우에는, 위치 어긋난 반도체 웨이퍼(W)를 확실히 위치 보정할 수가 없기 때문이다. 간섭 회피면(37)의 경사 각도는, 135о~160о의 매우 적합한 범위라면, 가령 휜 탄성편(31)이 인접하는 탄성편(31)에 끼워맞춰져도, 탄성편(31)을 슬라이드(slide)시켜 끼워맞춤을 방지할 수가 있어, 위치 어긋난 반도체 웨이퍼(W)를 확실히 위치 보정할 수가 있다.
상기에 있어서, 기판 수납 용기에 반도체 웨이퍼(W)를 적절히 수납하는 경우에는, 반도체 웨이퍼(W)를 수납한 용기 본체(10)에 덮개체(20)를 상방으로부터 끼워맞춰 누르고, 각 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 리테이너(retainer)(30)의 탄성편(31)을 보지홈편(34)을 개재하여 끼워맞추면, 이 리테이너(30)의 탄성편(31)이 덮개체(20)의 천장 내면측으로 휘고, 각 반도체 웨이퍼(W)에 보지력을 상방으로부터 작용시켜 위치 결정하면서 적절히 수납할 수가 있다.
각 반도체 웨이퍼(W)에 작용하는 보지력은, 각 탄성편(31) 및 보지홈편(34)이 반도체 웨이퍼(W)에 밀어올려져 휠 때의 반력에 의해 얻어지지만, 이때, 반도체 웨이퍼(W)와 보지홈편(34)의 접촉점도 변화한다. 이하, 이 접촉점의 변화의 상세에 대해서 도 6에 기초하여 설명한다.
또한, 본래적으로는, 반도체 웨이퍼(W)의 위치가 변하지 않고 덮개체(20)의 리테이너(30)의 위치가 반도체 웨이퍼(W)에 접근하는 방향으로 변위하게 되지만, 도 6에 있어서는, 설명의 용이화를 고려하여, 덮개체(20)의 리테이너(30)의 위치를 고정으로 하고, 반도체 웨이퍼(W)가 리테이너(30)에 당초에 접촉한 상태와 접근하여 보지하는 상태가 겹치지 않게 도시한다.
먼저, 반도체 웨이퍼(W)를 보지할 때, 각 탄성편(31)과 보지홈편(34)이 단순한 직선형은 아니고, 이들의 선단부나 말단부가 반도체 웨이퍼(W)의 주연부로부터 이격하도록 대략 반원호형으로 만곡하고, 보지홈편(34)의 선단부가 반도체 웨이퍼(W)의 반경 바깥 방향을 지향(도 6 참조)하므로, 당초의 접촉점에 있어서, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 상단에 보지홈편(34)의 가이드홈부(35)나 최심홈부(36)를 점접촉, 또는 짧게 선접촉시킬 수가 있다.
또, 탄성편(31)이 휘어 보지하는 상태에 있어서도, 반도체 웨이퍼(W)와 보지홈편(34)의 접촉점의 이동 방향을 곡률 반경이 작아지는 상방향, 환언하면, 수직 상방만의 불변으로 할 수 있다. 또, 보지홈편(34)의 접촉점의 이동에 대해서도, 곡률이 작아졌을 때의 보지홈편(34)의 접선 형상의 접촉점이라고 하는 약간의 범위에 그칠 수가 있다.
즉, 반도체 웨이퍼(W)를 보지하기 위해, 탄성편(31)이 압축되어 휘어도, 반도체 웨이퍼(W)의 접촉점은 바뀌지 않고, 보지홈편(34)의 접촉 영역도 반도체 웨이퍼(W)와 접선 형상으로 접촉하는 만곡부의 약간의 범위로 할 수가 있다. 구체적으로는, 보지홈편(34)의 선단부에서 말단부에 걸쳐, 접촉점이 보지홈편(34)의 길이 방향으로 연속적으로 변화하는 것이 아니라, 당초의 접촉점과 탄성편(31)이 휜 후 의 만곡부의 접촉 위치까지의 변위인 ±1.5mm의 좁은 범위에 한정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 반도체 웨이퍼(W)와 보지홈편(34)의 스침을 큰 폭으로 저감하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부와 보지홈편(34)의 접촉점을 당초의 접촉점으로부터 덮개체(20)의 내측으로 ±1.5mm 이동한 적은 범위로 하여, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 보지홈편(34)의 접촉 보지 영역을 큰 폭으로 감소시킬 수가 있으므로, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부에 보지홈편(34)의 전역이 상대적으로 이동하여 접촉하거나, 스쳐서 파티클(particle)이 발생하는 일이 없고, 덮개체(20)를 세트(set)할 때마다 반도체 웨이퍼(W)의 오염을 초래할 우려를 유효하게 배제하는 것을 기대할 수 있다.
또, 반도체 웨이퍼(W)를 수납할 때에 탄성편(31)이나 보지홈편(34)이 만곡 반경이 작아지는 상방향으로 휘고, 보지홈편(34)의 접촉 부분 이외가 인접하는 보지홈편(34) 방향으로 움직여 접촉하는 것을 회피할 수가 있으므로, 반도체 웨이퍼(W)의 스침이나 오염의 방지를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또, 탄성편(31)이나 보지홈편(34)이 상방향만이 아니라, 배열 방향으로도 휘면서 인접하는 탄성편(31)이나 보지홈편(34)에 끼워맞춰지는 일이 있지만, 탄성편(31)의 기울어진 간섭 회피면(37)이 접촉하지 않고 끼워맞춤을 회피하므로, 가령 덮개체(20)를 반복하여 사용해도, 인접하는 탄성편(31)이나 보지홈편(34)끼리가 서로 간섭하는 일이 없다. 따라서, 용기 본체(10)로부터 덮개체(20)가 분리되어도, 휜 탄성편(31)을 원래의 위치로 확실히 복귀시킬 수가 있고, 이것에 의해, 반도체 웨이퍼(W)의 적절한 보지에 지장을 초래하거나, 반도체 웨이퍼(W)의 덜거덕거림이나 회전에 수반하는 스침, 손상, 오염 등을 초래하는 것을 억제 방지하는 것이 가능하게 된다.
또, 각 탄성편(31)의 간섭 회피면(37)이 접촉하지 않고 끼워맞춤을 회피하므로, 복수의 탄성편(31) 사이의 피치(pitch)를 넓게 확보하여 끼워맞춤을 회피할 필요가 전혀 없고, 간이한 구성으로 탄성편(31)의 저피치화를 용이하게 도모할 수가 있다. 또, 덮개체(20)의 천장 내면에 리테이너(retainer)(30)를 일체 형성하므로, 부품수의 삭감이나 세정성의 향상을 크게 기대할 수 있다.
다음에, 도 7은 본 발명의 제2의 실시 형태를 나타내는 것으로, 이 경우에는, 탄성편(31)의 휨량이 큰 선단부의 양 대향면에 경사면은 아니고, 모나 있지 않은 C면을 형성함으로써, 복수의 간섭 회피면(37)을 형성하도록 하고 있다. 그 외의 부분에 대해서는 상기 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 기대할 수 있고, 또한 간섭 회피면(37)의 형상의 다양화를 도모할 수가 있는 것은 분명하다.
다음에, 도 8은 본 발명의 제3의 실시 형태를 나타내는 것으로, 이 경우에는, 탄성편(31)의 선단부를 포함하는 전 대향면에 경사면은 아니고, 모나 있지 않은 C면을 형성함으로써, 복수의 간섭 회피면(37)을 형성하도록 하고 있다.
간섭 회피면(37)은 탄성편(31)의 전 대향면 이외에도, 도 9에 굵은 선으로 나타내는 탄성편(31)의 영역이면 적당히 형성할 수가 있다. 그 외의 부분에 대해서 는 상기 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 기대할 수 있고, 또한 간섭 회피면(37)의 위치나 형상의 다양화를 도모할 수가 있는 것은 분명하다.
다음에, 도 10은 본 발명의 제4의 실시 형태를 나타내는 것으로, 이 경우에는, 보지홈편(34)의 표면에 경사면은 아니고, R면이나 만곡면을 적당히 형성함으로써, 매끄러운 복수의 간섭 회피면(37)을 형성하도록 하고 있다. 그 외의 부분에 대해서는 상기 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 기대할 수 있고, 또한 간섭 회피면(37)의 위치나 형상의 다양화를 기대할 수 있다.
다음에, 도 11 내지 도 13은 본 발명의 제5의 실시 형태를 나타내는 것으로, 이 경우에는, 기판 수납 용기나 용기 본체(10A)를 정면이 개구된 프론트 오픈 박스(front open box)로 형성하여 그 양 측벽의 내면 상하 방향에는, 구경 300mm 타입의 반도체 웨이퍼(W)용의 정렬 지지홈(7A)을 각각 나란히 형성하고, 반도체 웨이퍼(W)의 주연부 전단을 대향 보지하는 리테이너(30)의 좌우 한 쌍의 탄성편(31)을 복수매의 반도체 웨이퍼(W)의 정렬 방향, 환언하면, 상하 방향으로 배열하여 장착판(40) 내에 일체 형성함과 아울러, 이 장착판(40)을 덮개체(20A)의 내면인 이면의 중앙부에 착탈이 자유롭게 장착하고, 각 탄성편(31)을 덮개체(20A)의 내면측으로부터 용기 본체(10A)의 배면측 방향으로 약간 비스듬하게 돌출시켜 그 선단부에는 블록(block)형의 보지홈편(34)을 일체적으로 불룩하게 형성하도록 하고 있다.
덮개체(20A)는 덮개체(20)와는 달리, 가로로 긴 직사각형으로 성형되고, 용기 본체(10A)에 대한 끼워맞춤시에 잠그는 잠금 기구가 내장된다. 또, 장착판(40)은 소정의 성형 재료를 사용하여 세로로 긴 프레임(frame)형으로 성형되고, 내부 양측에는 복수의 탄성편(31)이 상하 방향으로 나란히 배열된다. 그 외의 부분에 대해서는 상기 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 기대할 수 있고, 또한 탑 오픈 박스 타입(top open box type)의 기판 수납 용기 외에, 프론트 오픈 박스 타입(front open box type)의 기판 수납 용기에도 리테이너(retainer)(30)를 사용하여 범용성을 향상시킬 수가 있는 것은 명백하다.
또한, 상기 실시 형태에서는 상하부가 개구된 카세트(cassette)(1)를 사용하여 반도체 웨이퍼(W)를 하방으로부터 밀어올려, 반도체 웨이퍼(W)를 꺼내는 것의 자동화에 이바지하도록 했지만, 하등 이것에 한정되는 것은 아니고, 상부만 개구된 카세트(1)를 사용해도 좋다. 또, 덮개체(20)의 주연부에 엔들리스(endless)의 씰 개스킷(seal gasket)을 끼워맞춰도 좋다. 또, 용기 본체(10)의 개구부에 착탈이 자유로운 덮개체(20)를 점착 테이프(tape)를 개재하여 끼워맞춰도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는 탄성편(31)으로부터 보지홈편(34)에 걸쳐 오목부(32), 볼록부(33), 간섭 회피면(37)을 설치했지만, 상기와 마찬가지의 작용 효과를 기대할 수 있다면, 오목부(32), 볼록부(33), 간섭 회피면(37)의 위치 등을 적당히 변경할 수가 있다. 예를 들면, 각 탄성편(31)의 인접하는 탄성편(31)에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면에 오목부(32)를, 타방의 대향면에 볼록부(33)를 각각 형성하고, 이들의 대향하는 오목부(32)와 볼록부(33)의 코너부(corner portion)나 그 근방을 각각 경사시켜 간섭 회피면(37)으로 하고, 오목부(32)와 볼록부(33)를 이용하여 인접하는 복수의 탄성편(31)이나 반도체 웨이퍼(W)를 위치 맞추어도 좋다.
마찬가지로, 각 보지홈편(34)의 인접하는 보지홈편(34)에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면에 오목부(32)를, 타방의 대향면에 볼록부(33)를 각각 형성하고, 이들의 대향하는 오목부(32)와 볼록부(33)의 코너부나 그 근방을 각각 경사시켜 간섭 회피면(37)으로 하고, 오목부(32)와 볼록부(33)를 이용하여 인접하는 복수의 보지홈편(34)이나 반도체 웨이퍼(W)를 위치 맞추어도 좋다. 또, 오목부(32)나 볼록부(33)의 수는 필요에 따라 적당히 증가시킬 수가 있다. 또한, 간섭 회피면(37)은 경사면, C면, R면, 만곡면을 특별히 따지는 것은 아니다. 또, 덮개체(20A)의 이면 중앙부에 장착판(40)을 일체화시킬 수도 있다.

Claims (8)

  1. 복수매의 둥근 기판을 정렬 수납 가능한 용기 본체와 그 덮개체의 사이에, 기판을 보지하는 리테이너를 개재한 기판 수납 용기로서,
    리테이너는, 덮개체의 내측으로부터 용기 본체에 수납되는 기판 방향으로 뻗어있고, 복수매의 기판의 정렬 방향으로 늘어서 있는 가요성의 복수의 탄성편과, 탄성편에 형성되어 기판의 둥근 주연부를 접촉 보지하는 보지홈편을 포함하고, 이들 탄성편과 보지홈편을 덮개체의 내측으로부터 기판 방향을 향함에 따라 서서히 구부려 기판의 직경 방향 외측을 향하게 함으로써, 덮개체의 세트시에, 기판의 둥근 주연부에 대한 보지홈편의 당초의 접촉점과 보지 상태의 접촉점 간의 간격을 좁힌 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    용기 본체를 상부가 개구된 상자형으로 형성하여 그 내부에는 적어도 상부가 개구된 카세트를 착탈이 자유롭게 끼워넣고, 이 카세트의 양 측벽 내면에는 기판용의 정렬 지지홈을 각각 나란히 형성한 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    기판의 주연부에 대향하는 한 쌍의 탄성편을 구비하고, 이 한 쌍의 탄성편을 복수매의 기판의 정렬 방향으로 배열하고, 각 탄성편을 덮개체의 내면으로부터 돌출시켜 그 선단부에는 보지홈편을 형성하고, 이들 탄성편과 보지홈편을 반원호형으로 만곡시켜 기판의 직경 방향 외측을 향하게 한 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    리테이너는 탄성편과 보지홈편의 적어도 어느 일방에 형성되는 간섭 회피면을 포함하고, 이 간섭 회피면에 의해, 인접하는 복수의 탄성편 및/또는 보지홈편끼리의 간섭을 회피하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    탄성편의 인접하는 다른 탄성편에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면에 오목부를, 타방의 대향면에 볼록부를 각각 형성하고, 이들 오목부와 볼록부의 적어도 일부를 경사시켜 간섭 회피면으로 하고, 오목부와 볼록부를 이용하여 인접하는 복수의 탄성편을 위치 맞추도록 한 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    보지홈편의 인접하는 다른 보지홈편에 대향하는 양 대향면 중, 일방의 대향면에 오목부를, 타방의 대향면에 볼록부를 각각 형성하고, 이들 오목부와 볼록부의 적어도 일부를 경사시켜 간섭 회피면으로 하고, 오목부와 볼록부를 이용하여 인접하는 복수의 보지홈편을 위치 맞추도록 한 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  7. 제4항에 있어서,
    간섭 회피면을 110о~175о의 둔각으로 경사시킨 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  8. 제1항에 있어서,
    용기 본체를 정면이 개구된 상자형으로 형성하여 그 양 측벽의 내면에는, 기판용의 정렬 지지홈을 각각 나란히 형성하고,
    기판의 주연부에 대향하는 한 쌍의 탄성편을 구비하고, 이 한 쌍의 탄성편을 복수매의 기판의 정렬 방향으로 배열하여 장착판에 장착함과 아울러, 이 장착판을 덮개체의 내면에 설치하고, 각 탄성편의 선단부에 보지홈편을 형성한 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
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