KR20130008003A - 기판 수납 용기 - Google Patents

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요시아키 후지모리
오사무 오가와
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신에츠 폴리머 가부시키가이샤
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Abstract

용기 본체나 덮개 등이 대전하여 티끌을 흡착하는 것을 억제하고, 티끌에 의한 기판의 오염을 방지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공한다.　반도체 웨이퍼 W를 수납하여 좌우 한 쌍의 지지편(2)에 의해 지지하는 용기 본체(1)와, 용기 본체(1)의 개구한 정면을 개폐하는 착탈이 자유로운 덮개(10)와, 용기 본체(1)와 덮개(10)에 배설되어 가공 장치의 로드 포트 장치(31)에 접속되는 인터페이스부(40)를 구비하고, 용기 본체(1)의 개구한 정면을 덮개(10)가 개폐하는 경우에 덮개(10)가 로드 포트 장치(31)에 위치 결정 접속되는 기판 수납 용기로, 용기 본체(1)와 그 한 쌍의 지지편(2), 덮개(10), 및 인터페이스부(40)를 도전성의 재료에 의해 각각 형성하여 그 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위 내로 하고, 이들에 정전기의 대전에 수반하여 티끌이 부착하는 것을 억제한다.

Description

기판 수납 용기{SUBSTRATE STORING CONTAINER}
본 발명은 반도체 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 마스크(mask) 유리 등으로 이루어지는 기판을 수납, 보관, 반송, 수송 등을 할 때에 사용되는 기판 수납 용기에 관한 것이다.
종래의 기판 수납 용기는, 도시하지 않지만, 복수매의 반도체 웨이퍼를 정렬 수납하는 용기 본체와, 이 용기 본체의 개구한 정면을 개폐하는 덮개를 구비하고, 반도체 웨이퍼의 수납, 보관, 반송, 수송 등에 사용되거나 반도체 웨이퍼용의 가공 장치의 로드 포트(load port) 장치에 탑재된다(특허 문헌 1, 2, 3 참조).
용기 본체와 덮개는, 기본적으로는 대부분이 약간 대전하는 절연성의 수지를 함유하는 성형 재료에 의해 각각 성형되지만, 일부가 도전성의 재료에 의해 형성된다. 용기 본체는 그 저부 저면에 고정용의 보텀 플레이트(bottom plate)와 위치 결정용의 복수의 위치 결정 기구가 배설되고, 내부 양측에는 반도체 웨이퍼를 수평으로 지지하는 좌우 한 쌍의 지지편이 상하 방향으로 복수 배설되어 있다.
복수의 위치 결정 기구는 로드 포트 장치의 도전성의 위치 결정 핀(pin)에 감합하여 용기 본체, 즉 기판 수납 용기를 고정밀도로 위치 결정하도록 기능한다. 이 복수의 위치 결정 기구와 용기 본체의 지지편은 각각 도전성의 수지에 의해 성형되고, 각 위치 결정 기구와 지지편과의 사이에는 도전성의 연결 부재가 연결되어 접속되어 있고, 이 연결 부재가 지지편에 지지된 반도체 웨이퍼에 대전한 정전기를 외부로 빠져나가게 하여 소산(消散)시키도록 기능한다. 또, 용기 본체의 배면벽에는 수납된 반도체 웨이퍼용의 관찰창이 선택적으로 형성된다.
덮개는 예를 들면 용기 본체의 정면에 대응하는 정면 직사각형으로 성형되고, 로드 포트 장치에 의해 용기 본체의 개구한 정면에 반복하여 감합하거나 떼어내진다. 이 덮개는 그 정면인 표면에 로드 포트 장치의 도전성의 위치 맞춤 핀에 위치 결정 감합되는 절연성의 위치 결정 오목부가 형성되고, 외부로부터 조작되는 잠금용의 잠금 기구가 내장되어 있다. 또, 덮개는 잠금 기구를 관찰하기 위해 선택적으로 광투과성이 부여되어 투명하게 되고, 잠금 기구의 부품이 정전기의 대전 방지의 관점으로부터 도전성의 수지에 의해 성형되어 있다.
일본국 특허공개 1999­513347호 공보 WO2009/089552호 공보 일본국 특허공개 2002­368074호 공보
종래에 있어서의 기판 수납 용기는 이상과 같이 구성되고, 용기 본체의 지지편 외에 용기 본체의 위치 결정 기구나 덮개의 잠금 기구, 환언하면 외부 장치인 로드 포트 장치에 대한 인터페이스부가 도전성의 재료에 의해 부분적으로 형성되지만, 용기 본체에 관찰창을 형성하거나 덮개를 투명하게 형성하여 잠금 기구를 관찰할 필요가 있으므로 전체를 도전성의 재료에 의해 형성할 수가 없다.
이 때문에 정전기가 대전하여 티끌(particle)을 흡착하여, 결과적으로 반도체 웨이퍼의 오염을 초래할 우려가 있다. 예를 들면, 용기 본체에 관찰창이 형성되는 경우에는, 관찰창에 정전기가 대전하여 티끌을 끌어들여 반도체 웨이퍼의 후부(後部)를 오염시키는 일이 있다. 또, 덮개의 위치 결정 오목부에 로드 포트 장치의 위치 맞춤 핀이 감입(嵌入)되는 경우에는, 덮개의 위치 결정 오목부가 스쳐 대전하고, 덮개에 티끌이 흡착하여 반도체 웨이퍼의 전부(前部)를 오염시키는 일이 있다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 용기 본체나 덮개 등이 대전하여 티끌을 흡착하는 것을 억제하고, 티끌에 의한 기판의 오염을 방지할 수 있는 기판 수납 용기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 대해 상기 과제를 해결하기 위해, 기판을 수납하여 지지편에 의해 지지하는 용기 본체와, 이 용기 본체의 개구면을 개폐하는 덮개와, 이들 용기 본체와 덮개의 적어도 어느 일방에 설치되어 외부 장치에 접촉하는 인터페이스부를 구비하고, 용기 본체의 개구면을 덮개가 개폐하는 경우에 덮개가 외부 장치에 위치 결정 접속되는 것으로서, 용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부를 도전성의 재료에 의해 각각 형성하여 그 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위 내로 하고, 용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부에 정전기의 대전에 수반하여 티끌이 부착하는 것을 억제하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부의 표면 저항값의 차를 0~106Ω의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또, 청정실의 환경하에서 용기 본체에 수납되는 기판의 티끌 수를 측정하고, 기판을 용기 본체에 수납하여 그 개구면에 덮개를 감합하고, 덮개의 개폐를 600회 반복한 후, 기판의 티끌 수를 측정한 경우에 티끌 수의 증가량을 10 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 용기 본체 혹은 덮개를 대전 플레이트 모니터에 탑재하여 1000V의 전압을 가하고, 이 전압이 1000V로부터 100V로 감쇠할 때까지의 시간을 1초 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 덮개는 용기 본체의 개구면에 감합되는 케이스와, 이 케이스의 개구한 표면을 피복하는 표면 플레이트와, 이들 케이스와 표면 플레이트의 사이에 개재되는 잠금 기구와, 케이스의 이면에 장착되어 기판의 주연(周緣)을 보유하는 리테이너와, 케이스의 주연부에 끼워져 용기 본체의 개구면 내주에 접촉하는 씰 개스킷과, 케이스에 내장되어 그 둘레의 벽으로부터 돌출시킨 경사면을 용기 본체의 개구면 내주에 접촉시키는 도어 가이드(door guide)를 구비하고, 이들 케이스, 표면 플레이트, 잠금 기구의 적어도 일부, 리테이너, 씰 개스킷, 및 도어 가이드 중에서 적어도 케이스를 도전성의 재료에 의해 형성할 수가 있다.
또, 외부 장치는, 기판의 가공 장치에 대해서 기판을 출납하는 로드 포트 장치와, 이 로드 포트 장치에 용기 본체를 반송하는 반송 장치를 포함하고, 로드 포트 장치는, 용기 본체를 탑재하는 테이블과, 기판 출납구를 개폐하여 용기 본체에 덮개를 착탈하는 개폐문을 구비하고, 테이블에 도전성을 가지는 용기 본체용의 위치 결정 핀을 설치함과 아울러, 개폐문에 도전성을 가지는 덮개용의 위치 맞춤 핀을 설치할 수가 있다.
또, 인터페이스부는, 용기 본체의 저부에 장착되어 반송 장치에 접촉 가능한 보텀 플레이트, 용기 본체의 저부와 보텀 플레이트의 어느 것에 설치되어 로드 포트 장치의 위치 결정 핀에 위치 결정 접속되는 위치 결정 기구, 용기 본체의 천장에 장착되어 반송 장치에 접촉 가능한 플랜지, 및 덮개에 설치되어 로드 포트 장치의 위치 맞춤 핀에 위치 결정 접속되는 위치 결정 오목부의 적어도 어느 것인 것이 바람직하다.
또한, 도전성의 재료를 소정의 열가소성 수지에 카본 섬유, 카본 블랙, 카본 가루, 카본 나노 튜브, 금속 섬유, 금속 산화물, 도전 폴리머를 선택적으로 첨가하여 조제하는 것이 바람직하다.
여기서, 특허 청구의 범위에 있어서의 기판에는, 적어도 φ200, 300, 450㎜의 반도체 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 마스크 유리 등이 단수 복수 포함된다. 용기 본체는, 프런트 오픈 박스 타입(front open box type), 탑 오픈 박스 타입(top open box type), 보텀 오픈 박스 타입(bottom open box type)의 어느 것이라도 좋다. 또, 외부 장치에는, 적어도 로드 포트 장치, 각종의 천장 반송 장치나 컨베이어 장치 등이 포함된다.
본 발명에 의하면, 용기 본체 혹은 덮개와 일체의 도전성을 가지는 인터페이스부와 외부 장치의 도전 핀 등이 접촉하여 전기적으로 도통하여 도통로가 형성되므로 용기 본체나 덮개의 대전을 방지할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부를 도전성의 재료에 의해 각각 형성하여 그 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위 내로 하므로, 용기 본체나 덮개 등이 대전하여 티끌을 흡착하는 것을 억제하고, 티끌에 의한 기판의 오염을 방지할 수가 있다고 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명과 관련되는 기판 수납 용기의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 전체 설명도이다.
도 2는 본 발명과 관련되는 기판 수납 용기의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 분해 사시 설명도이다.
도 3은 본 발명과 관련되는 기판 수납 용기의 실시 형태를 모식적으로 나타내는 저면 설명도이다.
도 4는 본 발명과 관련되는 기판 수납 용기의 실시 형태에 있어서의 덮개와 로드 포트 장치의 개폐문과의 관계를 모식적으로 나타내는 부분 단면 설명도이다.
도 5는 본 발명과 관련되는 기판 수납 용기의 제2의 실시 형태에 있어서의 덮개를 모식적으로 나타내는 정면 설명도이다.
도 6은 본 발명과 관련되는 기판 수납 용기의 제2의 실시 형태에 있어서의 도어 가이드를 모식적으로 나타내는 사시 설명도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명하면, 본 실시 형태에 있어서의 기판 수납 용기는, 도 1 내지 도 4에 나타내듯이, 반도체 웨이퍼 W를 수납하여 복수의 지지편(2)에 의해 지지하는 용기 본체(1)와, 이 용기 본체(1)의 개구한 정면을 개폐하는 착탈이 자유로운 덮개(10)와, 이들 용기 본체(1)와 덮개(10)에 배설되어 외부 장치(30)에 접촉하는 인터페이스부(40)를 구비하고, 용기 본체(1)의 개구한 정면을 덮개(10)가 개폐하는 경우에 덮개(10)가 외부 장치(30)인 로드 포트 장치(31)에 위치 결정 접속된다.
반도체 웨이퍼 W는, 도 2에 나타내듯이, 예를 들면 φ300㎜의 얇은 실리콘 웨이퍼로 이루어지고, 용기 본체(1)에 대해서 복수매가 도시하지 않는 전용의 핸들링 로봇에 의해 상하로 늘어놓아 정렬 수납되거나 취출된다.
용기 본체(1)는, 도 1이나 도 2에 나타내듯이, 소정의 성형 재료에 의해 정면이 개구한 프런트 오픈 박스 타입으로 성형된다. 이 용기 본체(1)의 내부 양측, 즉 양측벽의 내면에는 반도체 웨이퍼 W를 수평으로 지지하는 좌우 한 쌍의 지지편(2)이 일체적으로 마주하여 설치되고, 이 좌우 한 쌍의 지지편(2)이 상하 방향으로 소정의 간격으로 복수 배열된다. 또, 용기 본체(1)의 양측벽의 외면에는 괵지(持) 조작용의 핸들(3)이 각각 착탈이 자유롭게 장착된다.
덮개(10)는, 도 2나 도 4에 나타내듯이, 용기 본체(1)의 개구한 정면 내에 씰 개스킷(17)을 통해 씰 상태로 밀감하는 가로가 긴 케이스(11)와, 이 케이스(11)의 개구한 표면(정면)을 피복하는 표면 플레이트(18)와, 이들 케이스(11)와 표면 플레이트(18)의 사이에 개재되는 잠금 기구(20)를 구비하여 구성된다.
케이스(11)는 기본적으로는 프레임 형태의 둘레의 벽을 구비한 얕은 바닥의 단면 대략 접시모양으로 형성되고, 둘레의 벽의 상하 양측부에는 잠금 기구(20)용의 관통공(12)이 각각 천공되어 있고, 각 관통공(12)이 용기 본체(1)의 정면 내주의 계지 구멍(4)에 대향한다. 케이스(11)의 이면에는 반도체 웨이퍼 W의 전부 주연을 탄발적으로 보유하는 프런트 리테이너(retainer)(13)가 착탈이 자유롭게 장착된다.
프런트 리테이너(13)는 케이스(11)의 이면 중앙부에 착탈이 자유롭게 장착되어 덮개(10)의 변형을 방지하는 세로가 긴 프레임(14)을 구비하고, 이 프레임(14)의 좌우 한 쌍의 가로대(horizontal cross piece)에는 경사지면서 내방향으로 뻗은 가설편(15)이 상하로 늘어놓아 일체 형성되어 있고, 각 가설편(15)의 선단부에는 반도체 웨이퍼 W의 전부 주연을 U자 홈(groove), 혹은 V자 홈에 의해 보유하는 작은 보유 블록(16)이 일체 형성된다.
케이스(11)의 이면 주연부에는 프레임 형태의 감합 홈이 형성되고, 이 감합 홈에는 용기 본체(1)의 정면 내주에 압접하는 씰 개스킷(17)이 밀감(密嵌)된다. 이 씰 개스킷(17)은 예를 들면 내열성이나 내후성(耐候性) 등이 뛰어난 불소 고무, 실리콘 고무, 각종의 열가소성 엘라스토머(elastomer)(예를 들면, 올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리스티렌계 등) 등을 성형 재료로 하여 탄성변형 가능한 프레임 형태로 성형된다.
표면 플레이트(18)는 케이스(11)의 개구한 표면에 대응하도록 가로가 긴 평탄으로 형성되고, 좌우 양측부에는 잠금 기구(20)용의 조작 기구(19)가 각각 천공되어 있고, 각 조작 기구(19)에 로드 포트 장치(31)의 회전 가능한 조작 핀(pin)이 삽입된다.
잠금 기구(20)는 표면 플레이트(18)의 조작 기구(19)를 관통한 로드 포트 장치(31)의 조작 핀에 회전 조작되는 좌우 한 쌍의 회전 플레이트(21)와, 각 회전플레이트(21)의 회전에 수반하여 상하 방향으로 슬라이드(slide) 하는 복수의 슬라이드 플레이트(22)와, 각 슬라이드 플레이트(22)의 슬라이드에 수반하여 케이스(11)의 관통공(12)로부터 돌출되어 용기 본체(1)의 계지 구멍(4)에 감합 계지하는 복수의 계지 롤러(23)를 구비하여 구성되고, 프런트 리테이너(13)의 전방에 위치한다.
외부 장치(30)는, 도 1에 나타내듯이, 반도체 웨이퍼 W의 가공 장치에 부설되고, 이 가공 장치에 대해서 반도체 웨이퍼 W를 출납하는 로드 포트 장치(31)와, 제조 공장의 천장에 가설되어 로드 포트 장치(31)에 기판 수납 용기를 매달아 가지고 반송하는 천장 반송 장치(38)와, 로드 포트 장치(31)에 기판 수납 용기를 수평으로 반송하는 벨트 컨베이어 등으로 이루어지는 컨베이어 장치(39)를 구비한다.
로드 포트 장치(31)는 장치의 구획벽(32)에 형성되어 용기 본체(1)를 수평으로 탑재하는 테이블(33)과, 구획벽(32)의 반도체 웨이퍼 W용의 출납구(34)를 개폐하고, 용기 본체(1)의 정면으로 덮개(10)를 감합 및 발탈하는 승강 가능한 개폐문(35)을 구비하여 구성된다. 테이블(33)의 평탄한 표면에는 복수의 위치 결정 핀(36)이 수직으로 심어 설치되고, 개폐문(35)의 표면에는 덮개(10)용의 위치 맞춤 핀(37)이 수평으로 복수 장착된다. 이들 복수의 위치 결정 핀(36)과 위치 맞춤 핀(37)은 각각 금속 등의 도전성의 재료에 의해 선단이 둥글게 된 원기둥형으로 형성된다.
인터페이스부(40)는, 도 1 내지 도 4에 나타내듯이, 용기 본체(1)의 저부 저면에 장착되어 컨베이어 장치(39)에 접촉 가능한 보텀 플레이트(41)와, 용기 본체(1)의 저부 저면에 배설되는 복수의 위치 결정 기구(42)와, 용기 본체(1)의 천장 중앙부에 착탈이 자유롭게 장착되어 천장 반송 장치(38)에 파지되는 로보틱 플랜지(robotic flange)(43)와, 덮개(10)의 정면에 오목하게 형성되어 로드 포트 장치(31)의 위치 맞춤 핀(37)에 감합하여 위치 결정 접속되는 복수의 위치 결정 오목부(44)로 이루어진다.
보텀 플레이트(41)는 용기 본체(1)의 저면을 피복하도록 수평으로 나착(螺着)되고, 용기 본체(1)의 센싱(sensing)이나 고정에 사용된다. 복수의 위치 결정 기구(42)는 각각 평면 대략 타원형, 또한 단면 대략 V자형으로 형성되고, 용기 본체(1) 저면의 전부 양측과 후부 중앙에 일체로 형성되고, 보텀 플레이트(41)로부터 노출하여 로드 포트 장치(31)의 위치 결정 핀(36)에 상방으로부터 위치 결정 감합하여 용기 본체(1), 즉 기판 수납 용기를 고정밀도로 위치 결정한다. 또, 복수의 위치 결정 오목부(44)는 덮개(10)의 표면 플레이트(18)의 상하에 비스듬하게 대칭으로 위치하도록 배설되고, 각 위치 결정 오목부(44)가 단면 요자형(凹字形)의 둥근 구명으로 천공된다.
그런데, 용기 본체(1)와 그 지지편(2), 덮개(10)(특히 그 케이스(11)와 표면 플레이트(18)), 및 인터페이스부(40)는 소정의 성형 재료, 즉 도전성의 재료에 의해 각각 성형되어 그 표면 저항값이 103~1012Ω의 범위 내로 설정되어 정전기의 대전에 수반하여 티끌이 부착하는 것을 억제하고, 부착한 티끌에 의해 반도체 웨이퍼 W가 오염될 우려를 배제하거나 반도체 웨이퍼 W에 정전기가 대전하는 것을 방지하여 소산하도록 기능한다.
용기 본체(1)와 그 지지편(2), 덮개(10), 및 인터페이스부(40)를 형성하는 도전성의 재료는 같은 재질인 것이 바람직하지만, 같은 재질이 아닌 경우에는 대전 열(列)이 가까운 재료가 선택된다. 또, 용기 본체(1)와 그 지지편(2), 덮개(10), 및 인터페이스부(40)의 표면 저항값의 차는 0~106Ω, 바람직하게는 103Ω 이하가 좋다.
도전성의 재료는 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 액정 폴리머, 시클로올레핀 폴리머, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등의 열가소성 수지에 카본 섬유, 카본 블랙, 카본 가루, 카본 나노 튜브, 금속 섬유, 금속 산화물, 도전 폴리머 등의 첨가제가 적당하게 첨가되어 조제된다. 이 도전성의 재료는 기판 수납 용기에 난연성이 요구되는 경우에는 난연제가 첨가되거나 자기 소화성의 폴리에테르이미드, 액정 폴리머, 폴리에테르에테르케톤이 선택된다.
도전성의 재료는 기판 수납 용기의 용기 본체(1)의 재료로서 주로 사용되고 있는 폴리카보네이트가 선택되는 경우, 폴리카보네이트 100질량부에 대해서 카본 섬유가 5~50질량부, 바람직하게는 10~30질량부 첨가된다. 이 경우, 용기 본체(1)의 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위로 할 수가 있다.
도전성의 재료에 카본 섬유가 선택되는 경우, 카본 섬유는 평균 섬유 길이가 100㎛ 이하, 평균 어스펙트비(aspect ratio)가 20 이하가 바람직하다. 이러한 카본 섬유 1~10질량부에 카본 블랙 1~10질량부를 혼합한 도전성의 재료는 용기 본체(1)의 치수 정밀도나 평면성의 확보에 최적이다.
이 경우, 카본 블랙의 첨가량이 적어도 소망의 표면 저항값을 얻을 수 있고, 거기에다 카본 블랙 단체의 배합에 비해 탄성률이라고 하는 기계적 강도가 증대하고, 보관이나 반송 중의 안전성이 향상된다. 여기서, 평균 어스펙트비가 20 이하인 카본 섬유를 사용함으로써 배향성을 억제하여 용기 본체(1)를 치수 정밀도 좋게 평탄하게 형성할 수가 있다.
카본 섬유에는 석유 타르나 피치로 이루어지는 피치계 카본 섬유,아크릴 장섬유로 이루어지는 PAN계 카본 섬유가 있고, 모두 사용할 수가 있지만 카본 섬유의 순도와 강도의 관점으로부터 PAN계 카본 섬유의 사용이 바람직하다.
또, 카본 섬유는 열가소성 수지와의 접착성이나 상용성을 향상시키기 위해 표면을 열가소성 수지로 코팅(coating)하거나 표면에 산화 처리 등을 한 형태의 사용이 바람직하다. 특히, 기판 수납 용기에 사용하는 열가소성 수지를 이용하여 탄소섬유 다발에 오버코트(overcoat)해 둠으로써 열가소성 수지와의 접착성이 향상되고, 이탈하기 어려워져 반도체 웨이퍼 W의 오염을 방지할 수가 있다.
*용기 본체(1)의 재료로서 난연성의 액정 폴리머가 선택되는 경우, 수지 100질량부에 대해서 카본 섬유가 5~50질량부 첨가된다. 액정 폴리머는 폴리머의 배향에 의해 강도의 이방성이 크기 때문에, 유리 섬유를 더 10~30질량부 첨가하면 이방성을 완화할 수가 있다. 이 경우, 용기 본체(1)의 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위로 할 수가 있다.
상기에 있어서, 반도체 웨이퍼 W의 가공 장치에 반도체 웨이퍼 W를 투입하는 경우에는, 로드 포트 장치(31)의 테이블(33)에 기판 수납 용기가 천장 반송 장치(38)나 컨베이어 장치(39)에 의해 반송되고 위치 결정 탑재된다. 이 때에 천장 반송 장치(38)와 용기 본체(1)의 도전성의 로보틱 플랜지(robotic flange)(43)가 접촉하거나 컨베이어 장치(39)와 도전성의 보텀 플레이트(41)가 접촉하여 전기적으로 도통하여 도통로가 형성되므로, 용기 본체(1)의 대전을 방지할 수가 있고, 거기에다 반도체 웨이퍼 W에 대전한 정전기를 외부로 빠져나가게 하여 소산할 수가 있다.
또, 용기 본체(1)와 일체화한 도전성의 위치 결정 기구(42)와 테이블(33)의 도전성의 위치 결정 핀(36)이 직접 감합 접촉하여 용기 본체(1)를 위치 결정함과 아울러, 전기적으로 도통하여 도통로를 형성하므로, 용기 본체(1)의 대전을 확실히 방지할 수가 있고, 거기에다 반도체 웨이퍼 W에 대전한 정전기를 외부로 빠져나가게 하여 소산할 수가 있다.
이렇게 하여 로드 포트 장치(31)의 테이블(33)에 기판 수납 용기의 용기 본체(1)가 위치 결정 탑재되면, 로드 포트 장치(31)의 개폐문(35)로부터 돌출된 복수의 위치 맞춤 핀(37)이 덮개(10)의 위치 결정 오목부(44)에 접근하여 각각 위치 결정 감합함과 아울러, 개폐문(35)이 덮개(10)의 표면 플레이트(18)에 진공 흡착하고, 개폐문(35)의 조작 핀이 덮개(10)의 조작 기구(19)를 관통하여 잠금 상태의 잠금 기구(20)를 자물쇠 해제 조작한다.
이 때에 도전성의 위치 맞춤 핀(37)과 덮개(10)의 도전성의 위치 결정 오목부(44)가 반복해서 접촉하여 스쳐도, 테이블(33)의 위치 결정 핀(36)과 위치 결정 기구(42)가 이미 도통하고 있으므로 덮개(10)의 대전이나 티끌의 부착을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 설령 덮개(10)가 대전하려고 해도, 위치 맞춤 핀(37)과 위치 결정 오목부(44)가 직접 접촉하여 전기적으로 도통하므로 덮개(10)의 대전을 배제할 수가 있다. 이에 더하여 프런트 리테이너(13)를 도전성의 재료에 의해 형성한 경우에는 반도체 웨이퍼 W에 대전한 정전기를 덮개(10)를 통해 외부로 빠져나가게 하여 소산하는 것이 가능하게 된다.
그 다음에, 덮개(10)에 진공 흡착한 개폐문(35)이 하강하여 덮개(10)를 용기 본체(1)의 정면으로부터 떼어내고, 구획벽(32)의 출납구(34)가 개방되어 용기 본체(1)의 개구한 정면과 연통함으로써, 가공 장치 내에 용기 본체(1)에 수납된 반도체 웨이퍼 W가 전용의 핸들링 로봇에 의해 투입된다.
상기 구성에 의하면, 용기 본체(1), 덮개(10), 및 인터페이스부(40)를 도전성의 재료에 의해 각각 성형하여 그 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위 내로 설정하고, 이들 표면 저항값의 차를 0~106Ω의 범위 내로 하므로, 정전기가 매우 대전하기 어렵고, 반도체 웨이퍼 W, 용기 본체(1), 덮개(10)에 대한 티끌의 부착이 적은 기판 수납 용기를 얻을 수 있다.
또한, 용기 본체(1)나 덮개(10) 이외에 인터페이스부(40)도 도전성의 재료에 의해 형성하므로, 외부 장치(30)인 로드 포트 장치(31), 천장 반송 장치(38), 컨베이어 장치(39)에 기판 수납 용기가 액세스(access)할 때, 기판 수납 용기에 대전한 정전기를 그라운드(ground)에 의해 외부로 용이하게 소산할 수가 있다.
또한, 티끌에 대해서는 특히 한정되는 것은 아니지만, 청정실의 환경하에서 용기 본체(1)에 수납되는 반도체 웨이퍼 W의 티끌 수를 웨이퍼(wafer) 면검사기(surface inspector) 등에 의해 측정하고, 반도체 웨이퍼 W를 용기 본체(1)에 수납하여 그 개구한 정면에 덮개(10)를 감합하여 잠근 후, 덮개(10)의 개폐를 600회 반복한 경우에, 반도체 웨이퍼 W에 부착한 티끌 수의 증가량이 10 이하로 되는 것이 바람직하다.
또, 대전한 용기 본체(1)나 덮개(10)의 감쇠 시간에 대해서는 특히 한정되는 것은 아니지만, 용기 본체(1) 혹은 덮개(10)를 대전 플레이트 모니터에 탑재하여 1000V의 전압을 인가하고, 이 전압이 1000V로부터 100V, 바람직하게는 50V로 감쇠할 때까지의 시간이 1초 이하인 것이 바람직하다. 이들 표면 저항값, 반도체 웨이퍼 W의 티끌, 감쇠 시간은 온도 23℃, 상대습도 50~60%, 미국 연방 규격 FED­STD­209D에 의해 클래스 100 상당의 청정실 환경하에서 측정되는 것이 바람직하다.
다음에, 도 5와 도 6은 본 발명의 제2의 실시 형태를 나타내는 것으로, 이 경우에는, 덮개(10)의 네 귀퉁이부에 용기 본체(1)에 대한 위치 결정용의 도어 가이드(24)를 각각 내장하고, 이 복수의 도어 가이드(24), 프런트 리테이너(13), 씰 개스킷(17), 및 잠금 기구(20)의 적어도 슬라이드 플레이트(22)와 계지 롤러(23)를 도전성의 재료에 의해 각각 형성하도록 하고 있다.
각 도어 가이드(24)는 덮개(10)의 케이스(11) 내 귀퉁이에 장착되는 원통형의 부착부(25)를 구비하고, 이 부착부(25)의 외주면에는 L자를 그리도록 한 쌍의 암(26)이 소정의 각도로 형성되어 있고, 각 암(26)의 선단부에는 케이스(11)의 둘레의 벽을 관통하여 용기 본체(1)의 정면 내주에 접촉하는 경사면(27)이 일체로 형성된다. 그 외의 부분에 대해서는 상기 실시 형태와 대략 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 같은 작용 효과를 기대할 수 있고, 거기에다 용기 본체(1)와 덮개(10)의 사이에 도통로를 형성하거나 반도체 웨이퍼 W에 대전한 정전기를 용기 본체(1)와 덮개(10)의 쌍방으로부터 외부로 빠져나가게 하여 소산할 수가 있는 것은 분명하다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서의 용기 본체(1)의 배면벽에는 폴리피롤이나 폴리티오펜 등의 도전 폴리머를 코팅하거나 합금(alloy) 기술 등으로 투명 도전성을 가지는 폴리카보네이트제의 관찰창을 인서트(insert) 성형해도 좋다. 또, 프런트 리테이너(13)를 형성하는 프레임(14)의 상하 한 쌍의 가로대(horizontal cross piece)의 중앙부 사이에 별체의 세로대를 세로로 가설하고, 이 세로대에 복수의 가설편(15)의 단부를 접속하여 각 가설편(15)에 보유 블록(16)을 일체로 형성해도 좋다. 또한, 잠금 기구(20)의 모두를 도전성의 재료에 의해 형성해도 좋다.
다음에, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 설명한다.
〔실시예 1〕
도 2에 나타내는 기판 수납 용기의 용기 본체와 그 복수의 지지편, 덮개, 및 인터페이스부를 소정의 성형 재료, 즉 도전성의 재료에 의해 각각 성형하고, 이들 표면 저항값, 감쇠 시간, PWP 시험 후의 티끌 수 등을 측정하여 표 1에 정리하였다.
인터페이스부는 용기 본체의 복수의 위치 결정 기구와 로보틱 플랜지, 덮개의 위치 결정 오목부로 하였다. 또, 도전성의 재료는 폴리카보네이트 100질량부에 카본 섬유 10질량부를 첨가함으로써 조제하였다.
〔실시예 2〕
기본적으로는 실시예 1과 마찬가지이지만, 도전성의 재료를 변경하여 액정 폴리머 100질량부에 카본 섬유 15질량부를 첨가함으로써 조제하였다.
〔실시예 3〕
기본적으로는 실시예 1과 마찬가지이지만, 덮개의 케이스만을 도전성의 재료에 의해 성형함과 아울러, 덮개의 표면 플레이트를 비도전성으로 투명의 폴리카보네이트에 의해 성형하고, 이 표면 플레이트를 폴리피롤액으로 코팅(coating) 처리하였다. 도전성의 재료는 액정 폴리머 100질량부에 카본 섬유 10질량부를 첨가하여 조제하였다.
〔비교예〕
도 2에 나타내는 복수의 지지편을 구비한 용기 본체와 인터페이스부를 소정의 성형 재료, 즉 도전성의 재료에 의해 각각 성형하고, 이들 표면 저항값, 감쇠 시간, PWP 시험 후의 티끌 수 등을 측정하여 표 1에 정리하였다.
인터페이스부는 용기 본체의 복수의 위치 결정 기구와 로보틱 플랜지로 하였다. 또, 도전성의 재료는 폴리카보네이트 100질량부에 카본 섬유 10~20질량부를 첨가하여 조제하였다.
〔표면 저항값의 측정〕
저항값 측정기(산와MI테크닉스사제 : 모델 5501DM)를 이용하고, ASTM　D257에 준거하여 온도 24℃, 상대습도 50%의 환경하에서 기판 수납 용기의 표면 저항값을 측정하였다.
용기 본체의 표면 저항값의 측정에 즈음해서는, 용기 본체의 지지편과 인터페이스부의 위치 결정 기구와의 사이에 전극을 압압하여 측정하였다. 또, 덮개의 표면 저항값의 측정에 즈음해서는, 덮개의 케이스와 인터페이스부의 위치 결정 오목부와의 사이에 전극을 압압하여 측정하였다.
〔감쇠 시간의 측정〕
먼저, 온도 24℃, 상대습도 50%의 환경하에 있어서, 대전 플레이트 모니터(하라다산업사제 : CPM210)에 용기 본체를 탑재하여 그 지지편과 인터페이스부의 위치 결정 기구와의 사이에 전극을 압압하고, 1000V의 전압을 인가한 후, 이 전압이 1000V로부터 100V로 감쇠할 때까지의 시간을 측정하였다.
이어서, 같은 환경하에 있어서, 대전 플레이트 모니터(하라다산업사제 : CPM210)에 뚜껑을 탑재하여 그 케이스와 인터페이스부의 위치 결정 오목부와의 사이에 전극을 압압하고, 1000V의 전압을 인가한 후, 이 전압이 1000V로부터 100V로 감쇠할 때까지의 시간을 측정하였다.
* 〔PWP 시험 후의 티끌 수의 측정〕
실시예의 기판 수납 용기와 비교예의 기판 수납 용기에 수납하는 φ300㎜의 실리콘 웨이퍼의 티끌 수를 주지의 웨이퍼 표면 검사 장치에 의해 측정하고, 이 실리콘 웨이퍼를 실시예 1, 2, 3의 기판 수납 용기와 비교예의 기판 수납 용기에 각각 수납하여 덮개를 감합하여 잠근 후, 덮개 개폐용의 로드 포트 장치(TDK사제)에 의해 덮개의 개폐를 600회 반복하였다.
덮개의 개폐를 600회 반복하면, 실리콘 웨이퍼에 부착한 티끌 수를 웨이퍼 표면 검사 장치에 의해 다시 측정하고, 실리콘 웨이퍼에 부착한 티끌 수의 증가량을 확인하였다. 웨이퍼 표면 검사 장치에 의해 측정하는 티끌의 크기는 0.1~5.125㎛로 하였다.
Figure pct00001
표 1로부터 분명하듯이 실시예 1, 2, 3의 기판 수납 용기는 표면 저항값, 감쇠 시간, PWP 시험 후의 티끌 수 등에 대해 실로 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
<산업상의 이용 가능성 >
본 발명과 관련되는 기판 수납 용기는 반도체나 액정 등의 제조 분야에서 사용된다.
1　　 용기 본체 2　　　지지편
10　　덮개 11　　케이스
18　　표면 플레이트
20　　잠금 기구 30　　외부 장치
31　　로드 포트 장치(외부 장치) 33　　테이블
34　　출납구 35　　개폐문
36　　위치 결정 핀 37　　위치 맞춤 핀
38　　천장 반송 장치(외부 장치, 반송 장치)
39　　컨베이어 장치(외부 장치, 반송 장치)
40　　인터페이스부 41　　보텀 플레이트
42　　위치 결정 기구
43　　로보틱 플랜지(플랜지)
44　　위치 결정 오목부
W　　 반도체 웨이퍼(기판)

Claims (6)

  1. 기판을 수납하여 지지편에 의해 지지하는 용기 본체와, 이 용기 본체의 개구면을 개폐하는 덮개와, 이들 용기 본체와 덮개의 적어도 어느 일방에 설치되어 외부 장치에 접촉하는 인터페이스부를 구비하고, 용기 본체의 개구면을 덮개가 개폐하는 경우에 덮개가 외부 장치에 위치 결정 접속되는 기판 수납 용기로서,
    용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부를 도전성의 재료에 의해 각각 형성하여 그 표면 저항값을 103~1012Ω의 범위 내로 하고, 용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부에 정전기의 대전에 수반하여 티끌이 부착하는 것을 억제하도록 한 것을 특징으로 하는 기판 수납 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    용기 본체와 그 지지편, 덮개, 및 인터페이스부의 표면 저항값의 차를 0~106Ω의 범위 내로 한 기판 수납 용기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    청정실의 환경하에서 용기 본체에 수납되는 기판의 티끌 수를 측정하고, 기판을 용기 본체에 수납하여 그 개구면에 덮개를 감합하고, 덮개의 개폐를 600회 반복한 후, 기판의 티끌 수를 측정한 경우에 티끌 수의 증가량을 10 이하로 한 기판 수납 용기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    용기 본체 혹은 덮개를 대전 플레이트 모니터에 탑재하여 1000V의 전압을 가하고, 이 전압이 1000V로부터 100V로 감쇠할 때까지의 시간을 1초 이하로 한 기판 수납 용기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 장치는, 기판의 가공 장치에 대해서 기판을 출납하는 로드 포트 장치와, 이 로드 포트 장치에 용기 본체를 반송하는 반송 장치를 포함하고,
    로드 포트 장치는, 용기 본체를 탑재하는 테이블과, 기판 출납구를 개폐하여 용기 본체에 덮개를 감합 및 발탈하는 개폐문을 구비하고, 테이블에 도전성을 가지는 용기 본체용의 위치 결정 핀을 설치함과 아울러, 개폐문에 도전성을 가지는 덮개용의 위치 맞춤 핀을 설치한 기판 수납 용기.
  6. 제5항에 있어서,
    인터페이스부는, 용기 본체의 저부에 장착되어 반송 장치에 접촉 가능한 보텀 플레이트, 용기 본체의 저부와 보텀 플레이트의 어느 것에 설치되어 로드 포트 장치의 위치 결정 핀에 위치 결정 접속되는 위치 결정 기구, 용기 본체의 천장에 장착되어 반송 장치에 접촉 가능한 플랜지, 및 덮개에 설치되어 로드 포트 장치의 위치 맞춤 핀에 위치 결정 접속되는 위치 결정 오목부의 적어도 어느 것인 기판 수납 용기.
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