KR102076376B1 - 기판 수납 용기 - Google Patents

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히로시 미무라
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Abstract

본 발명은 퍼징 후에도 장시간에서 걸쳐 내부 폐쇄 공간의 상대 습도를 저습도로 유지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공한다.
해당 기판 수납 용기 (1)에 있어서의 내부 폐쇄 공간 (3)을 구획하는 구성 재인 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)로서, 23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 것(특정 구성재)을 사용한다. 이에 따라, 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)을 JIS K7209 규격 또는 ISO62 규격에 준한 기준하에, 수분 방출 억제 능력에 대하여 객관적으로 현실의 요구를 충족하는 것으로 하고, 이로부터 내부 폐쇄 공간 (3)에 수분이 방출되는 것을 현저하게 억제한다.

Description

기판 수납 용기{SUBSTRATE STORAGE CONTAINER}
본 발명은 실리콘 등의 반도체 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 마스크 유리, 액정 디바이스 등의 전자 디바이스용의 기판을 제조 공정 내에서 반송, 보관 또는 공장간 수송할 때에 사용하는 기판 수납 용기에 관한 것이다.
각종 반도체용 디바이스의 미세화, 고집적화의 진전에 따라, 디바이스 프로세스에 있어서 반송되는 실리콘 웨이퍼에 대하여 클린룸 내의 제조 환경 요인에 의한 파티클, 유기물, 산ㆍ염기성 물질과 같은 다양한 오염 물질이 미치는 영향이 더욱 문제가 되어가고 있다.
이러한 상황에 대하여, 실리콘 웨이퍼를 소재로서 사용하는 반도체 프로세스에서는, 특히 웨이퍼 구경이 300mm가 된 것을 계기로 실리콘 웨이퍼를 밀폐 용기에 수납하여 제조 장치간을 반송ㆍ보관하는 국소 환경(mini environment)이라 불리는 시스템이 채용되게 되었으며, 그의 반송ㆍ보관 용기로서 플라스틱을 주된 재료로 하는 기판 수납 용기가 다용되고 있다.
구체적으로는, 이러한 기판 수납 용기는 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 시클로올레핀 중합체 등의 합성 수지로 형성되어 있으며, 특히 300mm 웨이퍼(기판)를 수납하는 기판 수납 용기로서는, 고강성이며, 내부를 시인 가능하다는 점에서 폴리카르보네이트 수지로 형성된 것이 주로 사용된다.
또한, 기판 수납 용기의 사용시에는, 그의 내부에 수납하는 기판 표면의 산화나 가공 도중에서의 여분의 반응의 촉진 방지, 수분을 통한 유기물 부착 등의 오염을 방지하기 위해, 기판 수납 용기의 내부의 기체를 질소 등의 불활성 가스나 드라이 에어로 치환하는 것이 제안되어 있다.
이러한 기판 수납 용기의 사용에 의해, 클린룸 내의 제조 환경 요인에 의한 파티클, 유기물, 산ㆍ염기성 물질과 같은 다양한 오염 물질의 영향을 감소시킬 수 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2009-246154호 공보 참조).
그러나 한편, 요즘 점점 진전되는 회로 패턴의 미세화에 따라, 디바이스 프로세스 중에서도 예를 들면 메탈 프로세스 등, 웨이퍼 주변 환경의 상대 습도, 즉 수분이 수율에 크게 영향을 미치는 것이 명확해지고 있으며, 기판 수납 용기의 내부 폐쇄 공간을 드라이 질소 등으로 치환(퍼징)하여 상대 습도를 저하시킨 후, 그의 기판 수납 용기의 내부 폐쇄 공간의 상대 습도를 그대로 장시간에 걸쳐서 저습도로 유지할 수 있는 것이 필요로 되고 있다. 이 점, 종래의 기판 수납 용기의 재료에 주로 사용되는 폴리카르보네이트는 흡수율이 높고, 용기 내를 드라이 질소 등으로 치환(퍼징)하여 습도를 저하시킨 후의 용기 내부를 그대로 장시간에 걸쳐서 저습도를 유지하는 것이 곤란하였다.
일본 특허 공개 제2009-246154호 공보
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 퍼징 후에도 장시간에 걸쳐서 내부 폐쇄 공간의 상대 습도를 저습도로 유지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공하는 것에 있다.
상기 목적은, 하기 (1) 내지 (7)의 본 발명에 의해 달성된다.
(1) 본 발명은, 내부 폐쇄 공간에 기판을 수납하는 기판 수납 용기에 있어서, 상기 내부 폐쇄 공간을 구획하는 구성재로서 23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 특정 구성재가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기를 제공한다.
(2) 바람직하게는, 상기 내부 폐쇄 공간은 상기 특정 구성재에 기초하여, 해당 내부 폐쇄 공간의 상대 습도가 0％인 상태를 개시 기준으로서, 자연 방치의 상태에서 24시간 경과했을 때의 상대 습도가 10％ 이하에 머무르도록 설정되어 있다.
(3) 바람직하게는, 상기 특정 구성재의 재료가 환상 올레핀 수지((A) 성분) 100질량부, 섬유상 도전성 충전재((B) 성분)를 (A) 성분 100질량부에 대하여 3 내지 25질량부, 충격 향상재로서 폴리올레핀계 및/또는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머((C) 성분)를 (A) 성분 100질량부에 대하여 5 내지 25질량부이다.
(4) 바람직하게는, 상기 특정 구성재의 표면 저항값이 1.0×E+10Ω 이하이다.
(5) 바람직하게는, 150℃, 20분간의 조건하에서의 헤드스페이스법에 의해 측정되는 상기 특정 구성재의 아웃 가스 총량이 40ppm 이하이다.
(6) 바람직하게는, 상기 특정 구성재의 재료가 점도 평균 분자량이 100만 이상인 폴리에틸렌((D) 성분)을 더 함유한다.
(7) 바람직하게는, 상기 특정 구성재의 재료가 n-디부틸프탈레이트 흡유량이 180mL/100g 이상인 입자상 도전성 충전재((E) 성분)를 더 함유한다.
본 발명에 따르면, 퍼징 후에도 장시간에 걸쳐서 내부 폐쇄 공간의 상대 습도를 저습도로 유지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 기판 수납 용기(FOUP)를 도시하는 전개 사시도이다.
도 2는 기판 수납 용기(FOUP)의 내전압 감쇠의 측정을 도시하는 개략도이다.
도 3은 기판 수납 용기(FOUP)의 미끄럼성의 측정을 도시하는 개략도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용(이하, 실시 형태라 함)에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시 형태가 되는 기판 수납 용기로서, 도 1에 도시한 바와 같은 반도체 공장에서 공정 내 용기로서 사용되고 있는 FOUP(프론트ㆍ오프닝ㆍ유니파이드ㆍ포드; FrontㆍOpeningㆍUnifiedㆍPod)에 대하여 설명을 한다. 기판 수납 용기(FOUP) (1)은, 정면에 개구를 구비한 셸 본체 (2)와, 이 셸 본체 (2)의 개구를 폐쇄하고 이 셸 본체 (2)와 협동하여 내부에 내부 폐쇄 공간 (3)을 형성하는 도어 (4)를 갖고 있다.
상기 셸 본체 (2)의 서로 대향하는 내측벽에는, 도 1에 도시한 바와 같이 복수조의 한 쌍의 지지 부재 (5)가 서로 대향하도록 하여 설치되어 있다. 이 복수조의 한 쌍의 지지 부재 (5)는, 상하 방향으로 일정 간격마다 배치되어 있으며, 이 각 조의 한 쌍의 지지 부재 (5)에 기판 (6)이 수평 상태로 지지되어 있다.
또한, 셸 본체 (2)(의 저면)에는, 2 내지 4개소의 관통 구멍 (7)이 형성되어 있다. 관통 구멍 (7)에는, 공급용과 배기용의 2종류의 개폐 밸브 (8A), (8B)(내용이 공통된 경우에는 대표 부호로서 (8)을 사용함)가 설치되어 있으며, 이 개폐 밸브 (8A), (8B)를 이용함으로써 내부 폐쇄 공간 (3)의 기체를 치환할 수 있다. 구체적으로는, 개폐 밸브 (8A), (8B)는, 셸 본체 (2)의 관통 구멍 (7)의 상면측으로부터 설치 가능한 상부 통체와, 셸 본체 (2)의 관통 구멍 (7)의 하면측으로부터 설치 가능한 하부 통체와, 탄성 부재에 의해 지지되어 이들의 내부에 가동 가능하게 내장되는 밸브체와, 필터와, 이들의 부품간에 배치되는 시일용의 O링과, 밸브체를 가동시키는 탄성 부재를 갖고 있으며, 상시 기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3)을 밀봉 상태로 유지하고, 퍼징 포트가 접속되었을 때에는 밸브체를 개방하여 기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3)과 외부를 연통 가능하게 할 수 있다(퍼징 가능한 상태).
또한, 셸 본체 (2)에는, 그의 천장면에 있어서 반송용의 로보틱 플랜지 (9)가 구비되어 있으며, 셸 본체 (2)의 저면에는 도어 (4)의 개폐 조작을 행하는 개폐 장치(도시 생략)나, 기판 (6)에 각종 처리 가공을 행하는 가공 장치에 기판 수납 용기 (1)을 위치 결정하는 위치 결정 수단(도시 생략)이 설치되어 있다.
상기 도어 (4)는, 접시 형상의 도어 본체 (4a)와, 이 도어 본체 (4a)의 개구부를 폐쇄하도록 설치되는 커버 플레이트 (4b)를 갖고, 그의 내부에는 도어 (4)를 셸 본체 (2)에 걸어 고정(係止)하는 시정(施錠) 기구 (10)이 구비되어 있다. 이 시정 기구 (10)은, 회전 부재 (11)과, 이 회전 부재 (11)의 회전에 의해 길이 방향으로 이동이 이루어지는 연결 바 (12)와, 이 연결 바 (12)의 선단에 설치되는 걸림부(係止部) (13)에 의해 구성되어 있다. 커버 플레이트 (4b)에는, 상기 회전 부재 (16)과 대향하는 부분에 있어서 조작 구멍 (14)가 형성되어 있으며, 이 조작 구멍 (14)를 통해 시정 기구 (10)을 조작하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 도어 본체 (4a)의 측면 전체 둘레에는 가스킷 (15)가 구비되어 있다. 이 가스킷 (15)는, 도어 (4)가 셸 본체 (2)의 개구를 폐쇄할 때, 셸 본체 (2)의 개구 주연부와의 사이의 시일성을 확보한다.
또한, 상기 도어 (4)의 이면에는, 도 1에 도시한 바와 같이 리테이너 (16)이 설치되어 있다. 리테이너 (16)은, 직사각형상의 프레임체 (17)과, 이 프레임체 (17)로부터 직사각형으로 분지되어 기판 (6)측으로 돌출되는 탄성편 (18)을 구비하여 구성되어 있으며, 탄성편 (18)에는 기판 (2)와 접촉하는 단면이 V 또는 U자상을 한 유지홈 (19)가 형성되어 있다.
이러한 기판 수납 용기 (1)은, 사용시에 그의 셸 본체 (2) 내에 기판(반도체 웨이퍼) (6)이 수납되고, 그의 수납을 종료하면 도어 (4)에 의해 셸 본체 (2)의 개구가 폐쇄(밀폐)된다. 그 후, 기판 수납 용기 (1)은, 반도체 부품의 생산 공정에 투입된다. 그의 생산 공정의 각 공정에 있어서는, 기판 수납 용기 (1)은, 클린 환경으로 설정된 가공 장치의 포트 부분(로드 포트)에 도킹된 후, 도어 (4)가 열리고, 셸 본체 (2) 내로부터 개구를 통해 기판 (6)이 취출된다. 이 기판 (6)은, 가공 장치 내에 로딩되어 각종 처리나 가공이 행해지고, 그의 각종 처리나 가공을 종료하면, 다시 셸 본체 (2) 내에 수납된다. 기판 (6)의 수납을 종료하면, 셸 본체 (2)의 개구가 도어 (4)에 의해 폐쇄되고, 이 도어 (4)는 시정(施錠)된다. 이 기판 수납 용기 (1)은 반송 장치로 다음 공정에 반송되고, 이하 마찬가지의 조작이 반복된다. 이 경우, 필요에 따라 기판 수납 용기 (1)에 설치되는 개폐 밸브 (8A), (8B)를 이용함으로써, 불활성 가스가 기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3) 내에 주입되고, 그 내부 폐쇄 공간 (3) 내의 기체가 치환된다.
상기 기판 수납 용기 (1)은, 사용시에, 상술한 바와 같이 그의 구성재인 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)이 내부 폐쇄 공간 (3)을 구획하게 되지만, 그의 셸 본체 (2), 도어 (4), 개폐 밸브 (8), 내부 폐쇄 공간 (3) 등은 다음과 같은 특유의 구성을 갖고 있다.
(흡수율)
내부 폐쇄 공간 (3)을 구획하는 구성재인 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)로서, 23℃의 수중에 24시간 침지한 후(경과 시점)에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 특정 구성재가 사용되고 있다. 본 발명자의 지견에 기초하여, 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)로부터 내부 폐쇄 공간 (3)에 수분이 방출되는 것을 현저하게 억제하기 위함이다.
수온, 시간, 흡수율에 의해 특정 구성재를 특정하고 있는 것은, JIS K7209 규격 또는 ISO62 규격에 준한 기준하에 객관적 판단을 실시할 수 있도록 하기 위함이다.
23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 것을 조건으로 하고 있는 것은, 23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％를 초과하면, 수분 방출 억제 능력에 관하여 객관적으로 현실의 요구를 충족하는 것이 얻어지지 않게 되고, 퍼징 후에도 장시간에 걸쳐서 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 저습도로 유지할 수 없어지기 때문이다.
(습도)
기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3)은, 상술한 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)(특정 구성재)에 기초하여, 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도가 0％인 상태를 개시 기준으로서, 자연 방치의 상태에서 24시간 경과했을 때의 상대 습도가 10％ 이하에 머무르도록 설정되어 있다. 반도체 부품의 생산 공정 등에 있어서의 현실적인 요구에 응하기 위함이다.
이 경우, 상기 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도가 10％ 이하로 유지되는 것을 조건으로, 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8), 및 내부 폐쇄 공간 (3) 내에 설치되는 지지 부재 (5), 리테이너 (16) 모두가 특정 구성재일 수도 있고, 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8), 및 내부 폐쇄 공간 (3) 내에 설치되는 지지 부재 (5), 리테이너 (16)이 부분적으로 특정 구성재일 수도 있다. 물론, 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8), 및 내부 폐쇄 공간 (3) 내에 설치되는 지지 부재 (5), 리테이너 (16)이 특정 구성재인 비율이 높아짐에 따라, 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 낮게 유지할 수 있으며, 그에 기초하여 상기 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 10％ 이하의 소정값(예를 들면 5％)으로 적절히 조정할 수 있다.
내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도가 0％인 상태를 개시 기준으로서, 자연 방치의 상태에서 24시간 경과했을 때의 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도가 10％인 것을 기준으로 사용하고 있는 것은, 반도체 부품의 생산 공정 등에 있어서의 현실적인 요구를 고려한 객관적인 판단 기준으로서 사용하기 위함이다. 상기 구성에 따르면, 내부 폐쇄 공간의 상대 습도를 저습도로 유지할 수 있는 것으로서, 현실의 요구에 견딜 수 있는 것을 제공할 수 있다.
(재료)
기판 수납 용기 (1)을 구성하는 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)은 환상 올레핀 수지, 액정 중합체, 폴리페닐렌술피드, 폴리프로필렌, 폴리에테르에테르케톤 등의 열가소성 수지에 의해 형성(성형)하는 것이 바람직하다. 이들은 흡수율이 낮고, 수분 방출 억제 능력이 높은 것이며, 그의 성질을 이용함으로써 상술한 바와 같이 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 10％ 이하로 유지할 수 있기 때문이다.
이 경우, 상기 열가소성 수지로서는, 특히 환상 올레핀 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 성형성이나 치수 정밀도, 비용의 관점에서 우수하기 때문이다. 이 환상 올레핀 수지로서는, 노르보르넨환을 갖는 단량체의 개환 중합체 및 그의 수소 첨가물을 사용할 수 있으며, 개환 중합체의 수소 첨가물인 것이 특히 바람직하다. 또한, JIS K7121에 준거한 측정 방법에 의해 측정되는 유리 전이 온도가 101 내지 160℃이면 아웃 가스의 발생을 감소시킬 수 있음과 함께, 기계적 강도(내열 강도)를 높일 수 있다.
예를 들면, 제오넥스(ZEONEX)(등록 상표)(닛본 제온 가부시끼가이샤 제조), 제오노르(ZEONOR)(등록 상표)(닛본 제온 가부시끼가이샤제) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들의 환상 올레핀 수지를 주체로서 다른 수지와의 공중합체나 알로이 등이며, 흡수율이 0.1중량％ 이하인 것도 사용할 수 있다. 또한, JIS K7121에 준거한 측정 방법에 의해 측정되는 유리 전이 온도가 101 내지 160℃이면, 아웃 가스의 발생을 감소시킬 수 있음과 함께 기계적 강도(내열 강도)를 높일 수 있다.
이러한 환상 올레핀 수지((A) 성분) 100질량부에 섬유상 도전성 충전재((B) 성분)를 3 내지 25질량부, 충격 향상재로서 폴리올레핀계 및/또는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머((C) 성분)를 5 내지 25질량부 첨가할 수 있다. 상기 구성에 따르면, 흡수율의 관점에서 수지로서 바람직한 것을 사용할 수 있음과 함께, 후술하는 바와 같은 이점도 갖는다.
상기 셸 본체 (2) 및 지지재 (5)에 대해서는, (B) 성분으로서 도전성을 부여하기 위해 상술한 열가소성 수지 100질량부에 탄소 섬유, 카본 나노 튜브, 금속을 피복한 중합체 섬유, 귀금속을 피복한 중합체 섬유, 스테인리스 등의 금속 섬유, 위스커 등의 섬유상 도전성 물질 3 내지 25질량부를 첨가할 수 있다. 섬유상 도전성 물질이란, JIS K3850 「공기 중의 섬유상 입자 측정 방법」에 있어서 정의되는 종횡비(길이/폭)가 3 이상인 도전성 충전재를 말한다. 이러한 섬유상 도전 물질은, 3 질량부 미만이면 충분한 도전성이 얻어지기 어려워지고, 25질량부를 초과하면 내충격성의 저하를 초래하기 쉽다. 특히, 3 내지 15질량부가 보다 바람직하다.
섬유상 도전성 물질은, 상술한 표면 저항값 1.0×E+10Ω 이하의 도전 성능을 얻기 위해, 폴리아크릴로니트릴계(PAN계)의 탄소 섬유나 피치계의 탄소 섬유를 사용할 수 있다. 이 섬유 사이즈에 대해서는 장섬유, 단섬유(커트 파이버), 밀드 파이버 등을, 또한 필요에 따라 예를 들면 에폭시계, 우레탄계 등 적당한 표면 처리제(사이징제)를 사용하여 수지 계면과의 친화성, 접착성을 개질할 수도 있다. 특히 섬유 길이 3 내지 6mm이며, 섬유 직경 5 내지 15㎛인 것이 바람직하다. 또한, 아웃 가스의 관점에서는, 사이징제의 함침률은 2질량％ 이하가 바람직하다. 이러한 탄소 섬유의 배합량과 표면 저항값을 비롯한 재료의 여러 특성은, 사용하는 탄소 섬유의 이미 설명한 섬유 길이 등의 특성에 따라 일의적으로 수치가 특정되는 것은 아니지만, 표면 저항값 이외에 재료의 기계 특성, 성형성, 치수 등 본 발명의 주지에 따른 범위에서 적절히 그의 종류와 배합량을 설정할 수 있다.
(C) 성분은, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머 또는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머를 단독으로 사용할 수도 있고, 이들을 조합하여 사용할 수도 있다. (C) 성분을 5질량부 이상으로 함으로써 내충격성의 향상을 도모할 수 있으며, 25질량부 이하로 함으로써 내열성의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 5 내지 15질량부가 보다 바람직하다.
폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머는, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 중에 에틸렌-프로필렌 고무나 에틸렌-프로필렌 고무-디엔 고무를 미분산시키거나, 에틸렌-프로필렌 고무나 에틸렌-프로필렌 고무-디엔 고무를 일부 가교한 후, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌을 블렌드하여 제조되며, 상온에서 탄성체인 고분자 물질을 말한다.
폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머는 하드 세그먼트의 폴리스티렌 부분과, 소프트 세그먼트인 폴리부틸렌, 폴리에틸렌, 부타디엔, 이소프렌 등의 부분을 블록 공중합체로 함으로써 제조되며, 상온에서 탄성체인 고분자 물질을 말한다. 방향족 비닐-공액 디엔 블록 공중합체로 대표되며, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-부타디엔-부틸렌-스티렌(SBBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 등을 들 수 있다.
기판 수납 용기 (1)을 구성하는 부재 중, 특히 지지 부재 (5), 셸 본체 (2) 및 개폐 밸브 (8)은 특정 구성재로서 점도 평균 분자량이 100만 이상인 초고분자량 폴리에틸렌 (D) 성분을 함유할 수 있으며, 그의 함유량은 (A) 성분 100질량부에 대하여 1 내지 20질량부인 것이 바람직하고, 5 내지 15질량부인 것이 보다 바람직하다. (A) 성분 100질량부에 대하여 (D) 성분의 함유량이 바람직한 하한값 미만이면 웨이퍼에 대한 접동성과 웰드부의 외관, 강도의 향상 효과가 충분하지 않고, 바람직한 상한값을 초과하면 수지 조성물의 유동성이 손상되며, 성형체의 표면 외관의 저하를 초래하기 쉽다.
또한, 수지 조성물에 있어서의 (D) 성분의 함유량은, (A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 1 내지 20질량부인 것이 바람직하고, 5 내지 15질량부인 것이 보다 바람직하다. (A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여, (D) 성분의 함유량이 바람직한 하한값 미만이면 웨이퍼에 대한 접동성과 웰드부의 외관, 강도의 향상 효과가 충분하지 않고, 바람직한 상한값을 초과하면 수지 조성물의 유동성이 손상되며, 성형체의 표면 외관의 저하를 초래하기 쉽다.
점도 평균 분자량은 135℃의 데칸 용매에 있어서의 극한 점도 [η]을 측정하고, 식: [η]=kMνα(Mν는 점도 평균 분자량, k와 α는 상수)에 기초하여 산출된다. 100만 이상이면 웨이퍼에 대한 내마모성, 웰드부 접착성이 향상된다. 400만 이하이면, 성형시의 유동성을 양호하게 유지하기 쉽게 할 수 있다.
이와 같이 기판 수납 용기 (1)을 구성하는 부재 중, 특히 지지 부재 (5) 및/또는 셸 본체 (2), 및 개폐 밸브 (8)의 재료 중에는 초고분자량 폴리에틸렌이 1 내지 20질량부 배합되어 있는 것이 바람직하다. 지지 부재 (5)에 대해서는 웨이퍼에 대한 접동성을, 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)에 대해서는 웰드부의 외관, 강도를 높이기 위함이다. 「1 내지 20질량부」로 하고 있는 것은, 1질량부 미만이면 원하는 접동성이 얻어지지 않고, 20질량부를 초과하면 성형성이 손상되기 때문이다.
기판 수납 용기 (1)을 구성하는 부재 중, 특히 도어 본체 (4a) 및 도어 커버 플레이트 (4b)의 특정 구성재는, DBP 흡유량이 180mL/100g 이상인 입자상 도전성 충전재 (E) 성분을 함유할 수 있으며, 그의 함유량은 (A) 성분 100질량부에 대하여 1 내지 15질량부인 것이 바람직하고, 5 내지 12질량부인 것이 보다 바람직하다. (A) 성분 100질량부에 대하여 (E) 성분의 함유량이 바람직한 하한값 미만이면, 표면 저항값이 도어 부품 평면 내에서 안정적으로 1.0×E+10Ω 이하가 얻어지기 어렵고, 기판 수납 용기 (1)이 필요로 하는 도전 성능에 지장이 발생하며, 도어 부재의 평면성이 얻어지기 어려워짐으로써, 도어를 폐쇄했을 때에 셸 본체와의 외주 접촉부에 있어서의 감합성, 기밀성이 손상되고, 퍼징 후의 FOUP 내 습도를 길게 유지하는 것이 곤란해지기 쉽다. 한편, 바람직한 상한값을 초과하면 내충격성의 저하를 초래하기 쉽고, 또한 오염원이 될 우려가 있다.
또한, 수지 조성물에 있어서의 (E) 성분의 함유량은, (A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 1 내지 12질량부인 것이 바람직하고, 1 내지 10질량부인 것이 보다 바람직하다. (A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여, (E) 성분의 함유량이 바람직한 하한값 미만이면 표면 저항값이 도어 부품 평면 내에서 안정적으로 1.0×E+10Ω 이하가 얻어지기 어렵고, 기판 수납 용기 (1)이 필요로 하는 도전 성능에 지장이 발생하며, 도어 부재의 평면성이 얻어지기 어려워짐으로써, 도어를 폐쇄했을 때에 셸 본체와의 외주 접촉부에 있어서의 감합성, 기밀성이 손상되고, 퍼징 후의 FOUP 내 습도를 길게 유지하는 것이 곤란해지기 쉽다. 한편, 바람직한 상한값을 초과하면 내충격성의 저하를 초래하기 쉽고, 또한 오염원이 될 우려가 있다.
또한, (E) 성분을 사용하는 경우, 수지 조성물에 있어서의 (B) 성분과 (E) 성분의 합계 함유량은, 수지 조성물 전체를 100질량％로 했을 때에 5 내지 25질량％인 것이 바람직하고, 5 내지 18질량％인 것이 보다 바람직하다. (B) 성분과 (E) 성분의 합계 함유량이 바람직한 하한값 미만이면 원하는 도전성이 얻어지기 어렵고, 바람직한 상한값 초과이면 내충격성의 저하를 초래하기 쉽다.
(E) 성분의 입자상 도전 충전재는, 케첸 블랙을 포함하는 각종 카본 블랙, 금속을 피복한 중합체 미립자, 도전성 산화티타늄, 구리, 구리 합금, 은, 니켈, 저융점 합금(땜납 등)의 금속 미립자, 산화아연, 산화주석, 산화인듐 등의 금속 산화물 미립자 등 폴리피롤, 폴리아닐린 등의 도전성 중합체 입자 귀금속을 피복한 구리나 은의 미립자 등을 사용할 수 있다.
또한, 셸 본체 (2), 지지 부재 (5), 위치 결정 수단 등의 필요 부품은 일체적으로 형성할 수도 있고, 개별의 부품으로서 형성하여 조립할 수도 있다.
상기 각 경우에 있어서는, 소정의 도전성, 기계 물성, 아웃 가스 등의 화학적 청정도 등을 얻기 위해, 베이스가 되는 열가소성 수지에 따라 적당한 표면 처리 등을 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 선택할 수 있다.
기판 수납 용기 (1)을 구성하는 셸 본체 (2), 도어 (4), 개폐 밸브 (8) 및 지지 부재 (5)는, 상기 특정 구성재로서 점도 평균 분자량이 100만 이상인 초고분자량 폴리에틸렌 (D) 성분을 (A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 1 내지 20질량부, 바람직하게는 5 내지 15질량부, DBP 흡유량이 180mL/100g 이상인 입자상 도전성 충전재 (E) 성분을 (A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 1 내지 12질량부, 바람직하게는 1 내지 10질량부 포함하고 있는 기판 수납 용기로 할 수 있다. 상기 구성에 따르면, 표면 저항값의 관점 뿐만 아니라 접동성이나 웰드부 강도의 개선의 관점에서 재료로서 바람직한 것을 사용할 수 있다.
기판 수납 용기 (1)을 구성하는 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)의 재료에 대해서는, 150℃, 20분간의 조건하에서의 헤드 스페이스법에 의해 측정되는 아웃 가스 총량이 40ppm 이하인 것이 바람직하다. 150℃, 20분간의 조건하에서의 헤드 스페이스법에 의해 측정되는 아웃 가스 총량이 40ppm을 초과하면, 이 아웃 가스가 기판 (6) 등에 대하여 악영향을 주게 되기 때문이다. 상기 구성에 따르면, 아웃 가스의 관점에서 재료로서 바람직한 것을 사용할 수 있다.
실시예
상술한 내용은, 하기 실시예 및 비교예의 결과를 나타내는 표 1 내지 3의 내용에 의해 뒷받침된다. 표 1에는 실시예 1 내지 6을, 표 2에는 실시예 7 내지 13을, 표 3에는 비교예 1 내지 8을 각각 나타내고 있다.
Figure 112014075137114-pct00001
Figure 112014075137114-pct00002
Figure 112014075137114-pct00003
[실시예 1]
셸 본체 (2), 개폐 밸브 (8), 지지 부재 (5) 및 도어 본체 (4a), 도어 커버 플레이트 (4b)(이하 도어 (4))용 재료로서, 환상 올레핀 수지(상품명: 제오노르(등록 상표) 1420R, 닛본 제온 가부시끼가이샤 제조 (A1) 성분 100질량부에 대하여, 섬유상 도전성 충전재(상품명 「EPU-LCL」, 닛본 폴리머 가부시끼가이샤 제조) (B) 성분, 6질량부, 폴리올레핀계 엘라스토머(상품명: 「타프머 A(등록 상표) 4085S」, 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤 제조) (C1) 성분 12질량부의 비율로 배합한 혼합물을 2축 압출기로 혼련하여, 사출 성형용의 펠릿 형상의 수지 조성물을 얻었다. 이것을 사출 성형에 의해, 강도 측정용 덤벨 시험편(ISO 규격의 다목적 시험편 A), 및 도전성용의 각 변 75mm의 평판 플레이트를 각각 통상법에 의해 성형하고, 각 평가에 사용하는 시험편을 제작하였다. 또한, 별도의 실시예에 있어서는, (A1) 성분은 별도의 환상 올레핀 수지(상품명: 제오노르(등록 상표) 1020R, 닛본 제온 가부시끼가이샤 제조) (A2) 성분으로 할 수도 있다. 또한, (C1) 성분은, 폴리스티렌계 엘라스토머 수지 (C2) 성분으로 할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 (D) 성분, (E) 성분의 적당량을 첨가할 수 있다.
예를 들면, (C2) 성분으로서는 상품명: 터프테크(등록 상표) H1053, 아사히 가세이 가가꾸 가부시끼가이샤 제조를, (D) 성분으로서는 상품명: 미페론(등록 상표) XM-220, 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤 제조를, (E) 성분으로서는 상품명: 케친 블랙(등록 상표) EC300J, 라이온 가부시끼가이샤 제조를 각각 사용할 수 있다.
(흡수율 측정)
이 사출 성형 플레이트를 사용하여, JIS K7209 규격 또는 ISO62 규격에 준한 기준하에서 23℃ 수중에 24시간 침지, 취출한 후의 중량 증가율을 측정한 바 0.01％였다.
기계적 강도의 지표로서, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도를 각각 이하에 나타내는 방법에 의해 측정하였다.
(굽힘 강도)
굽힘 강도는, ISO 178/A/2에 준거한 방법에 의해 측정하였다. 이 굽힘 강도가 80MPa 초과인 경우를 합격으로 한 바, 85MPa였다.
(샤르피 충격 강도)
샤르피 충격 강도는, ISO 179-1eA에 준거한 방법에 의해 측정하였다. 이 샤르피 충격 강도가 3.0kJ/m2 초과인 경우를 합격으로 한 바, 5.0kJ/m2였다.
(표면 저항값 측정)
도전성의 지표로서 표면 저항률을, ASTM D256에 준거한 방법에 의해 테스트 플레이트를 6 분할한 각각의 개소에 대하여 측정하고, 그의 평균값과 표준 편차를 구하였다. 이 표면 저항률의 평균값이 1.0×E+10(1.0×1010)Ω 이하인 경우를 합격으로 한 바, 9.3×E+8Ω이었다.
(아웃 가스 측정)
동일한 플레이트로부터 약 0.1g을 샘플링하고, 이것을 헬륨 기류하에 150℃, 20분간 가열하였다. 이 동안에 샘플로부터 발생하는 아웃 가스 성분을 한번 액체질소로 냉각한 트랩관에 포집하고, 이것을 가열하여, 질량 분석계에 접속된 가스 크로마토그래프(GC-MS)에 의해, n-데칸을 표준 물질로 한 검량선에 의해 포집한 모든 아웃 가스를 정량하였다(다이내믹 헤드 스페이스법). 그 결과, 아웃 가스량은 20ppm이었다.
(300mm 웨이퍼용 공정 내 용기(기판 수납 용기 (1)(FOUP)) 제작)
도 1에 도시하는 셸 본체 (2) 내부의 대향하는 좌우 양 측벽부에 기판(웨이퍼) (6)을 양단으로 지지하는 각각 25개의 지지 부재(티스) (5), 저부에 기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3) 내의 기체를 퍼징하기 위한 공급측 개폐 밸브 (8A), 배기측 개폐 밸브 (8B)(이하 개폐 밸브 (8)), 및 각종 장치에 대하여 위치 결정을 하기 위한 키네마틱 커플링 (20)을 구비한 셸 본체 (2)를 환상 올레핀 중합체, 탄소 섬유 및 폴리올레핀계 엘라스토머를 포함하는 상기 재료를 사용하여 사출 성형에 의해 얻었다.
한편, 동일한 재료를 사용하여 사출 성형함으로써, 셸 본체 (2)의 개구부에 설치하여 이것을 밀폐하는 도어 본체 (4a)를 얻었다. 이 도어 본체 (4a) 내부에는, 셸 본체 (2)에 수납된 기판 (6)을 도어 방향의 측면으로부터 유지하기 위한 부품으로서의 리테이너 (16)을 폴리에테르에테르케톤 수지(빅트렉스 재팬 가부시끼가이샤 제조)를 사용하여 사출 성형에 의해 성형하여 감합 설치하고, 도어 본체 (4a)의 외주부에는, 도어 본체 (4a)를 셸 본체 (2)로 폐쇄했을 때에 셸 본체 (2)의 감합부에 있어서 접촉하여 기판 수납 용기 (1) 내부를 밀폐 유지하기 위한 불소계 고무를 포함하는 가스킷 (15)를 장착하였다. 또한, 도어 (4) 외부에는, 도어 본체 (4a)를 셸 본체 (2)로 폐쇄했을 때에 기계적으로 감합, 밀폐하기 위한 래치 시스템(latch system)을 구성하는 일련의 부품을 동일하게 폴리에테르에테르케톤 수지를 사용하여 성형, 설치하였다.
또한, 여기서 사용한 폴리에테르에테르케톤 수지에 대하여, 동일한 수지를 사용하여 사출 성형에 의해 얻은 75mm×3mm 사이즈의 플레이트에 있어서, 이미 설명한 각각의 방법으로 측정한 흡수율은 0.07％, 표면 저항값은 1.0×E+16Ω, 아웃 가스는 1.5ppm이었다.
(퍼징 후 24시간 경과시의 기판 수납 용기 (1) 내의 습도 측정)
상기에서 얻어진 셸 본체 (2), 도어 본체 (4a)를 각각 준비하여, 셸 본체 (4a) 저부에 시판되는 데이터 로거 TR-77Ui(가부시끼가이샤 T&D제조)를 설치하고, 도어 본체 (4a)에 설치된 래치 기구를 사용하여 도어 (4)를 폐쇄하였다. 이 셸 본체 (2)를 온도 23℃, 습도 45％로 조절된 클린룸 내에서, 셸 본체 (2)의 저부에 설치한 퍼징 포트부의 공급측으로부터 이슬점 -50℃의 건조 질소를 도입하면서 배기측 퍼징 포트부로부터 배기를 행하고, 기판 수납 용기 (1) 내에 있어서의 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 건조 질소로 치환하여, 습도계의 상대 습도가 0％에 도달한 것을 확인한 후, 건조 질소의 도입을 멈추고, 2개소의 퍼징 포트를 폐쇄하였다. 이후, 24시간 경과시까지의 기판 수납 용기 (1) 내에 있어서의 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 측정한 결과, 24시간 후에 있어서 상대 습도 2.7％가 되어, 실용성이 기준이 되는 10％ 이하를 유지할 수 있었다.
(내전압 감쇠)
상기에서 얻어진 셸 본체 (2)를 준비하고, 도 2에 도시한 바와 같이 대전 플레이트 모니터 CPM 210(이온 시스템사(ION Systems Inc.) 하라다 산교 가부시끼가이샤 제조)의 측정 단자에 의해 셸 본체 (2) 천장면과 저면의 키네마틱 커플링 (20)과의 사이를 접속하는 경우((a) 형태)와, 대전 플레이트 모니터 CPM 210의 측정 단자에 의해 셸 본체 (2) 내의 최상단의 티스 (5)와 키네마틱 커플링 (20)과의 사이를 접속하는 경우((b) 형태)의 2가지의 경우로 나누어, 1000V의 인가 전압을 가한 후 100V까지 감쇠하는 시간을 측정한 결과, 그의 감쇠 시간은 (a), (b) 형태 모두 0.1초였으며, 실용성의 기준이 되는 1초 이하였다.
(기판(웨이퍼) 부착 유기물 평가)
상기에서 얻어진 셸 본체 (2), 도어 본체 (4)를 각각 준비하고, 시판되어 있는 가스 크로마토그래피/매스 스펙트럼(GC-MS)과 측정 대상의 기판 전용의 셀을 접속한 기판 유기물 분석 장치(SWA, 지엘 사이언스사 제조)를 사용하여, He 기류하에 400℃에서 3시간 가열 전처리한 직경 300mm의 실리콘 웨이퍼 1매를 셸 본체 (2)의 중앙 티스부에 설치하고, 도어 (4)를 폐쇄하고, 온도 23℃, 습도 45％로 조절된 클린룸 내에 7일간 방치하였다. 그 후, 해당 웨이퍼를 취출하고, 전처리를 행한 기판 유기물 분석 장치에 의해 동일하게 헬륨 기류하에 400℃에서 가열하여 웨이퍼로부터 탈리한 유기물을 포집하고, 동일한 장치에 의해 분석, n-데칸을 표준 물질로 한 검량선에 의해 포집한 모든 유기물을 정량한 결과, 단위 면적당의 유기물량은 실용성의 기준이 되는 4ng/cm2 이하인 1.2ng/cm2였다.
(기판(웨이퍼) 미끄럼성)
셸 본체 (2) 샘플을 도 3에 도시하는 측정 장치 (30)에 세팅하고, 미리 선정한 임의의 지지부 (31)에 실리콘 웨이퍼 (32)를 장전하여, 낚싯줄 (33)과 실리콘 웨이퍼 (32)를 테이프로 고정한다. 낚시줄 (33)이 실리콘 웨이퍼 (32)에 대하여 수직 수평으로 되어 있는 것을 확인하고, 텐실론 측정기 (34)를 사용하여 실리콘 웨이퍼 (32)의 인출 하중을 측정, 1.2N으로 실용 영역으로 생각되는 2.0N 이하였다.
[실시예 2]
표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.02％, 97MPa, 6.0kJ/m2, 1.3×E+6Ω, 22ppm이었다. 또한, 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 2.4％, 0.1초, 1.7ng/cm2, 1.1N으로 모든 값이 실용 영역의 범위 내였다.
[실시예 3]
표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 85MPa, 9.7kJ/m2, 2.2×E+6Ω, 24ppm이었다. 또한, 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 3.3％, 0.1초, 2.1ng/cm2, 0.9N으로 모든 값이 실용 영역의 범위 내였다.
[실시예 4]
표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 105MPa, 4.0kJ/m2, 2.6×E+6Ω, 14ppm이었다. 또한, 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼의 인출 하중은 각각 2.2％, 0.1초, 1.3ng/cm2, 1.1N으로 모든 값이 실용 영역의 범위 내였다.
[실시예 5]
표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 100MPa, 5.2kJ/m2, 2.4×E+6Ω, 20ppm이었다. 또한, 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼의 인출 하중은 각각 3.6％, 0.1초, 1.8ng/cm2, 0.9N으로 어떠한 값도 실용 영역의 범위 내였다.
[실시예 6]
표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.02％, 80MPa, 8.6kJ/m2, 3.1×E+6Ω, 30ppm이었다. 또한, 표 1에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼의 인출 하중은 각각 4.1％, 0.2초, 2.7ng/cm2, 0.8N으로 모든 값이 실용 영역의 범위 내였다.
[실시예 7]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 98MPa, 5.7kJ/m2, 4.7×E+6Ω, 19ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼의 인출 하중은 각각 2.9％, 0.1초, 1.7ng/cm2, 0.7N으로 모든 값이 실용 영역의 범위 내였다.
[실시예 8]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 95MPa, 5.4kJ/m2, 5.2×E+6Ω, 23ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 지지 부재 (5) 및 셸 본체 (2)를, 그 이외의 부품은 실시예 2의 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 3.3％, 0.1초, 2.1ng/cm2, 0.7N이 되어, 특히 웨이퍼의 미끄럼성이 양호해짐과 함께, 셸 본체 (2)의 배면부에 발생하는 웰드부의 외관에서 개선이 인정되었다.
[실시예 9]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 90MPa, 5.0kJ/m2, 6.1×E+6Ω, 30ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 지지 부재 (5) 및 셸 본체 (2)를, 그 이외의 부품은 실시예 2의 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 3.0％, 0.2초, 2.7ng/cm2, 0.5N이 되어, 특히 웨이퍼의 미끄럼성이 양호해짐과 함께, 셸 본체 (2)의 배면부에 발생하는 웰드부의 외관에서 개선이 인정되었다.
[실시예 10]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 98MPa, 5.5kJ/m2, 4.5×E+5Ω, 21ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 지지 부재 (5) 및 셸 본체 (2)를, 그 이외의 부품은 실시예 2의 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 1.7％, 0.1초, 1.7ng/cm2, 0.9N이 되어, 특히 표면 저항값의 표준 편차가 작고, 부위에 관계없이 안정성이 향상됨과 함께, 웨이퍼의 미끄럼성이 양호해진다. 또한, 셸 본체 (2)의 배면부에 발생하는 웰드부의 외관에서 개선이 인정되었다.
[실시예 11]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 95MPa, 5.2kJ/m2, 3.7×E+5Ω, 24ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 도어 (4)를, 그 이외의 부품은 실시예 2의 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 1.6％, 0.1초, 1.9ng/cm2, 0.9N이 되어, 특히 표면 저항값의 표준 편차가 작고, 부위에 관계없이 안정성이 향상됨과 함께, 도어 본체 (4a)의 평면도가 향상되고, 퍼징 24시간 후의 상대 습도의 유지성에서 개선이 인정되었다.
[실시예 12]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 88MPa, 4.4kJ/m2, 2.1×E+5Ω, 28ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 도어 (4)를, 그 이외의 부품은 실시예 2의 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 1.4％, 0.1초, 2.2ng/cm2, 0.8N이 되어, 특히 표면 저항값의 표준 편차가 작고, 부위에 관계없이 안정성이 향상됨과 함께, 도어 본체 (4a)의 평면도가 향상되고, 퍼징 24시간 후의 상대 습도의 유지성에서 개선이 인정되었다.
[실시예 13]
표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 95MPa, 4.8kJ/m2, 7.3×E+5Ω, 25ppm이었다. 또한, 표 2에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 지지 부재 (5) 및 도어 (4)를, 그 이외의 부품은 실시예 2의 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 1.4％, 0.1초, 2.7ng/cm2, 0.6N이 되어, 특히 표면 저항값의 표준 편차가 작고 부위에 관계없이 안정성이 향상됨과 함께, 퍼징 24시간 후의 상대 습도의 유지성, 셸 본체 (2)의 배면부에 발생하는 웰드부의 외관에서 각각 개선이 인정되었다.
[비교예 1]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.19％, 140MPa, 6.0kJ/m2, 8.7×E+8Ω, 10ppm이었다. 또한, 표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 0.1초, 1.4ng/cm2, 1.3N이었지만, 퍼징 24시간 후의 상대 습도는 23.0％로 실용성의 기준이 되는 10％ 이하를 유지할 수는 없었다.
[비교예 2]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 100MPa, 1.0kJ/m2, 4.7×E+6Ω, 12ppm이었으며, 샤르피 충격 강도가 극단적으로 낮고, 기판 수납 용기를 구성하는 어떠한 부품에 대해서도 실용 영역인 3.0kJ/m2에 달하지 않았기 때문에, 기판 수납 용기로서의 평가는 실시하지 않았다.
[비교예 3]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.02％, 85MPa, 6.8kJ/m2, 1.0×E+14Ω, 17ppm이었으며, 1.0×E+10Ω 이하의 표면 저항값이 얻어지지 않았기 때문에, 기판 수납 용기로서의 평가는 실시하지 않았다.
[비교예 4]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 105MPa, 2.8kJ/m2, 2.3×E+2Ω, 26ppm이었으며, 샤르피 충격 강도가 기판 수납 용기를 구성하는 어떠한 부품에 대해서도 실용 영역인 3.0kJ/m2에 달하지 않았기 때문에, 기판 수납 용기로서의 평가는 실시하지 않았다.
[비교예 5]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 77MPa, 9.8kJ/m2, 5.5×E+6Ω, 42ppm이었다. 또한, 표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 이 수지 조성물을 포함하는 펠릿을 사용하여 성형, 조립한 기판 수납 용기 (1)에 대하여 측정한 퍼징 24시간 후의 상대 습도, 내전압 감쇠, 웨이퍼 부착 유기물량, 웨이퍼 인출 하중은 각각 2.8％, 0.1초, 5.3ng/cm2, 1.2N으로, 수지 조성물로부터의 아웃 가스량에 기인한다고 생각되는 웨이퍼 부착 유기물량이 실용성의 기준이 되는 4ng/cm2를 초과하는 결과였다.
[비교예 6]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 82MPa, 2.5kJ/m2, 1.8×E+6Ω, 45ppm이며, 샤르피 충격 강도가 기판 수납 용기를 구성하는 어떠한 부품에 대해서도 실용 영역인 3.0kJ/m2에 달하지 않았기 때문에, 기판 수납 용기로서의 평가는 실시하지 않았다.
[비교예 7]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 79MPa, 4.5kJ/m2, 2.5×E+10Ω, 44ppm이며, 1.0×E+10Ω 이하의 표면 저항값이 얻어지지 않았다. 또한, 성형도 곤란했기 때문에, 기판 수납 용기로서의 평가는 실시하지 않았다.
[비교예 8]
표 3에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 사출 성형용 펠릿을 사용하여 성형한 시험편에 있어서 평가한 흡수율, 굽힘 강도, 샤르피 충격 강도, 표면 저항값, 아웃 가스량은 각각 0.01％, 80MPa, 2.5kJ/m2, 7.8×E+4Ω, 35ppm이며, 샤르피 충격 강도가 기판 수납 용기를 구성하는 어떠한 부품에 대해서도 실용 영역인 3.0kJ/m2에 달하지 않았기 때문에, 기판 수납 용기로서의 평가는 실시하지 않았다.
이상 설명한 바와 같이, 기판 수납 용기 (1)의 셸 본체 (2), 도어 (4) 및 개폐 밸브 (8)(적어도 내부 폐쇄 공간 (3)을 구획하는 구성재)로서, 23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 특정 구성재가 사용됨으로써, 기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3)을 드라이 질소 등으로 치환(퍼징)하여 상대 습도를 저하시킨 후의 그의 내부 폐쇄 공간 (3)의 상대 습도를 그대로 장시간에 걸쳐서 저습도로 유지할 수 있다. 또한, 상기 특정 구성재의 표면 저항값을 1.0×E+10Ω 이하, 150℃, 20분간의 조건하의 헤드 스페이스법에 의해 측정되는 아웃 가스 총량을 40ppm 이하로 함으로써, 기판 수납 용기 (1)의 내부 폐쇄 공간 (3)에 수납하는 기판 (6)의 정전 파괴, 유기물에 의한 오염을 방지할 수 있다.
또한, 해당 특정 구성재의 재료((A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부)에 대하여, 초고분자량 폴리에틸렌 파우더를 1 내지 20질량부 배합함으로써 기판 출납시의 트러블의 발생 리스크를 감소시키는 등, 기판 수납 용기 (1) 내에 수납하는 기판 (6)으로부터 제작되는 디바이스의 신뢰성이나 수율을 대폭으로 향상시키는 것이 기대된다.
해당 특정 구성재의 재료((A) 성분+ (B) 성분+ (C) 성분의 합계 100질량부)에 대하여, DBP 급유량이 180mL/100g 이상인 입자상 도전성 충전재를 1 내지 15질량부, 바람직하게는 1 내지 12질량부 배합함으로써, 표면 저항값의 관점 뿐만 아니라 접동성이나 웰드부 강도의 개선이 기대된다.
이상, 실시 형태를 이용하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재된 범위로 한정되지 않는 것은 물론이다. 상기 실시 형태에 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하다는 것은 당업자에게 명확하다. 또한 이러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것은 특허 청구 범위의 기재로부터 명확하다.
1 기판 수납 용기
2 셸 본체
3 내부 폐쇄 공간
4 도어
5 지지 부재
6 기판
8, 8A, 8B 개폐 밸브
16 리테이너
30 측정 장치
31 지지 부재
32 실리콘 웨이퍼
33 낚싯줄

Claims (7)

  1. 내부 폐쇄 공간에 기판을 수납하는 기판 수납 용기에 있어서,
    상기 내부 폐쇄 공간을 구획하는 구성재로서, 23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 특정 구성재가 사용되고,
    상기 특정 구성재의 재료가 환상 올레핀 수지((A) 성분)를 100질량부, 사이징제를 함침한 섬유상 도전성 충전재((B) 성분)를 (A) 성분 100질량부에 대하여 3 내지 25질량부, 충격 향상재로서 폴리올레핀계 및 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머 중에서 선택되는 하나 이상((C) 성분)을 (A) 성분 100질량부에 대하여 5 내지 25질량부 함유하고,
    상기 특정 구성재의 재료가 점도 평균 분자량이 100만 이상인 폴리에틸렌((D) 성분)을 더 함유하고,
    상기 특정 구성재의 표면 저항값이 1.0×E+10Ω 이하인 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 폐쇄 공간은 상기 특정 구성재에 기초하여, 해당 내부 폐쇄 공간의 상대 습도가 0％인 상태를 개시 기준으로서, 자연 방치의 상태에서 24시간 경과했을 때의 상대 습도가 10％ 이하에 머무르도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 150℃, 20분간의 조건하에서의 헤드 스페이스법에 의해 측정되는 상기 특정 구성재의 아웃 가스 총량이 40ppm 이하인 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 특정 구성재의 재료가 n-디부틸프탈레이트 흡유량이 180mL/100g 이상인 입자상 도전성 충전재 (E)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  6. 내부 폐쇄 공간에 기판을 수납하는 기판 수납 용기에 있어서,
    상기 내부 폐쇄 공간을 구획하는 구성재로서, 23℃의 수중에 24시간 침지한 후에 측정되는 흡수율이 0.1중량％ 이하인 특정 구성재가 사용되고,
    상기 특정 구성재의 재료가 환상 올레핀 수지((A) 성분)를 100질량부, 사이징제를 함침한 섬유상 도전성 충전재((B) 성분)를 (A) 성분 100질량부에 대하여 3 내지 25질량부, 충격 향상재로서 폴리올레핀계 및 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머 중에서 선택되는 하나 이상((C) 성분)를 (A) 성분 100질량부에 대하여 5 내지 25질량부 함유하고,
    상기 특정 구성재의 재료가 n-디부틸프탈레이트 흡유량이 180mL/100g 이상인 입자상 도전성 충전재 (E)를 더 함유하고,
    상기 특정 구성재의 표면 저항값이 1.0×E+10Ω 이하인 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 특정 구성재의 재료가 (D) 성분을 (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 1 내지 15질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
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