TWI259501B - Seal and substrate container using same - Google Patents

Description

1259501 Α7 Β7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 1 五、發明說明（1 ) [技術領域] 本發明係有關一種收容半導體晶圓、光罩玻璃板等基 板之基板收谷容器之開口端部，及介於用以閉鎖開口端部 與蓋體之間之密封構件，及使用該密封構件之基板收容容 器。 [習知技術] 以往’欲以蓋體將基板收容容器之開口部閉鎖成密封 狀態時所用之密封構件，係以聚烯烴系、聚酯系等各種熱 可塑性彈性體，或含氟橡膠、EPDM(乙烯·丙烯-二烯三聚 物配合物）等各種橡膠材料，並使用成形模具而形成無端之 形狀。 如此製得之基板收容容器用之密封構件，係經清洗後 使用以免污染所收容之基板。 以往之密封構件，係將容器本體之開口部周緣、蓋體 之開口周緣部設有作為溝部、凸部之嵌合部，以及作為凸 部或溝部而形成在密封構件之扣合部予以嵌合而使用。且 如此之密封構件嵌合係以人工操作。 以往之密封構件，其整體係由如上述之熱可塑性彈性 體等所形成。因此隨成形條件等易於變形，尺寸之參差亦 大。尤其成形後易於貼附在模具上，不當將其拉拔從模具 脫離時，更導致周長之參差不齊，且成形後保存期間難以 確實地維持其形狀，製品間相重疊會造成冷卻不勻或受重 不同而易於變形等，因此欠缺尺寸安定性。 _如上所述’密封構件係使用具彈性而不具剛性之材 本紙張尺度適用中國國家標準石似八44格⑵〇χ 297 ---— -- 313241 _________*-----4¾--------訂---------線 —^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1259501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 A7 五、發明說明（2 *於乂眉於蓋體、容器本體形成凹凸形狀之扣八 ::封構件更易於貼附於成形模具，從模具取出；：以 自動化，不得不藉由手動操作來取出。 於變寻之密封構件，由於在上述保存期間易 用時需小心注意，且在保存、搬 理較麻煩。 逆砰之處 _ 7基板收谷容器之密封構件’係於使用前以界面活 ㈣ 1等之清洗液、純水、超純水等之洗刷水清洗，^除 ㈣構件表面之顆粒（partlele)等污染源。如此之清洗中， ==生產效率，係多數密封構件合併處理，但以往之由 定’因料所形成之密封構件’由於易於變形不穩 “'洗時，表面之-部分會扭曲或重疊，而無 法充分清洗。 …、 开4 =:已有以施加些微張力之方式將密封構件保持於 Α成為h洗用之保持構件之框架體後，再進行清洗之方 法’但该些微張力及清洗時之溫度，更加破壞密封 尺寸穩定性。 〈 >再者，將密封構件安裝於基板收容容器之容器本體、 體來使用時’必須準確地嵌人密封構件之扣合部全周， 因而安裝工作非常須瑣。尤其，近年來已成主流之收容直 徑200宅米以上之晶圓等大直徑基板的基板收容容器，其 開口 π之周長當然也大，密封構件之安裝作業極其費事。 而為保持基板收容容器之清潔’最好必須儘量與作業員隔 離以藉由自動機械來處理密封構件。 ^張㊈用中國國家標準X 297公爱）_ 313241 --------------41^--------訂·--------—^^^1 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1259501

五、發明說明（3 ) 又將搶封構件安裝於容器本體或蓋體之預定位置 寺右不將名封構件準確嵌入於一部位，則會造成密封不 ^或疋移除蓋體時，密封構件之扣合部的一部份會從嵌 I5脫落且錚份向上翻捲，而無法將蓋體扣合，或是密 封構件因翻捲等部份受到強力壓縮，容器部分與密封構: 摩擦而產生顆粒，因而可能污染所收容之基板。 尤其近年來，基板收容容器之蓋體之裝卸，為了提高 —廠内之π >糸度，而以自動化取代以往之人工操作。因此， 右有孩、封構件周長之參差不齊、變形、安裝時嵌合不良等， 則會有未注意到密封構件之偏移即將密封構件嵌入，或是 在關閉蓋體時因施加負荷而使蓋體開閉作業中斷之問題產 生因而造成生產效率大幅下降之問題。 本發明係用以解決上述問題而開發者，其目的在提供 成幵V夺尺寸參差小且脫模性良好，之後的清洗、保存 時之處理，或安裝於基板收容容器皆容易，並且可進行自 Ϊ化你處理’少有污染，又由於穩固地安裝於基板收容容 σ 用中不會從扣止部份移移翻捲之密封構 該密封構件之基巍容容器。 及使用 [發明之概述] 體及ΪΓ月係介於由具開口端部而用以收容基板之容器本 之穷封構:構成之基板收容容器之該開口端部與該蓋體間 二=件’該密封構件係由第一材料所形成之基體部 \ 弟一材料所形成且覆蓋該基體部份之至少一部份之 iH構成，該覆蓋部份具有接觸於該容哭太辦4 313241 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • I------^-------S » 1^ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 1259501 五、發明說明（ 體之—方而形成密封之密封形成部。又，上述第一材料係 以熱可塑性樹脂為佳，上述第二材料係以熱可塑性彈性體 _上述覆蓋部份可係覆蓋上述基體部份之整體者，續 广體部份之一部份亦可形成為從該覆蓋部份突出之突出部 二）。上述覆蓋部份亦可係形成於上述基體部份之 ==::’r覆蓋部份之—端有彎曲之突片形成上 之另-方的扣止部。端形成有扣止於上述容器本體或蓋體 本體及蓋：：：係由具有開σ端部而用以收容基板之容器 體之間介有密封構#谷谷器，在該開口端部與該蓋 基體部份，及第二材料所形牛-材料所形成之 部份之覆蓋部份所構成 二體部份之至少- 器本體或蓋體之-方而形成一端具有接觸於該容 成有扣止於上述容器本體或蓋體=料成部，另一端形 部。 方开乂成有用以保持該扣止部之嵌合 而且，上述基體部份為 質且具剛性之第-材料所形成狀’係由硬 ”二材料所形成，並且與開口端部；二由：有彈力性 费封，以防止因摩擦所產生之顆教a盖體相接觸而形成 之全面大致由覆蓋部份所覆蓋之2基體部份可作為表面 構件之框體而露出表面，其一部=材部份，亦可作為密封 d圖式之簡單說明] 由覆蓋部份所覆蓋。 313241 4 ^59501

、發明說明（ 視圖 第 第 第 圖， 圖係顯示本發明之密封 …对構件的第一實施形態之俯 圖係第1圖所示之密封 在封構件沿A_A線之剖視圖， 圖係顯不第2圖之密封据 在封構件的使用狀態之剖視 ^第4圖係使用本發明之實施形態 4容器之分解立體圖， 第5圖係顯示本發明之密封構件 的密封構件之基板收 视圖， 的第二實施形態之俯 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第6圖係顯示第5圖所示 圖， 之密封構件沿B-B線之剖視 視圖， 第7圖係顯示第5圖所示之密封構件的使用 狀態之剖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 第8圖係顯示本發明之密封構件的第二實施形態之變 啦例之俯視圖， 第9圖係顯示本發明之第二實施形態之密封構件的使 用狀態之另一例之剖視圖， 圖第10圖係本發明之第三實施形態之密封構件的立體 第11圖係沿第1 〇圖之C-C線之剖視圖， 第12圖係顯示第10圖所示之密封構件的使用狀態之 剖视圖。 & [元件符號說明] 10、30、40、50密封構件 η、31、44、51基體部 份 -----------------^. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 313241 1259501

五、發明說明（6 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 12'32、42、52覆蓋部份 16 36费封構件收容溝槽 2Ga ' 65容器本體 21 支持架 把手構件 蓋體扣合部 扣止構件 扣止裝置 突片 嵌合部 [發明之最佳實施形態]• 餘以圖式說明本發明之密封構件的實施形態，及使用 該密封構件之基板收容容器的實施形態。 如第1至第3圖所示，本發明第一實施形態之密封構 件，其作為密封構件1〇之芯材的基體部份n係以第一 材料之熱可塑性樹脂而形成，為了將該基體部分u予以覆 蓋，、而形成帛三材料之熱可塑性彈性體所構成之覆蓋部份 12並予以一體化，整體形狀係形成轉角部具曲度之矩形之 無端形狀。 密封構件10係使用於如第4圖所示之基板收容容器 2〇基板收谷谷盗20係由正面具有開口之容器本體2〇a， 及閉鎖開口部之蓋體20b所構成。在與容器本體施相對 之内側壁，為了於水平妝態 下支持基板，於垂直方向隔著 "^^間隔而設置之支持^架9 Ί L--— # ^ 21相對向地朝内側突出。在容器 本紙張尺度適用T國國家鮮（CNS)A4 — 23 25 27 35 52b 61 13 20 扣止溝 基板收容容器 20b、60蓋體 22 24 26 34 > 44 52a 53 底板 機械手臂凸緣 護架 突出部 基部 扣止突起 6 313241 .!——f --------訂--------線Λ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1259501

五、發明說明（7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 7 本體2〇a，其底部安裝有裝置定位用之底板22,並且於必 要時在側部安裝手動搬運用之把手構件23，於頂部安裝自 動搬運用之機械手臂凸緣24。並於容器本體2〇a之開口部 周緣a又有至少一對用以扣止蓋體2〇b之蓋體扣合部25。 於蓋體20b之側壁，為將開口部整個周緣閉鎖成密封 狀態，安裝有形成無端形狀之密封構件1〇，在蓋體2〇b之 與容器本體20a開口部相對向之内表面，朝容器本體2〇a 之内部空間突出有一對具與各基板相抵接之v形溝槽之護 架（retainer)26，且安裝成可與收容於容器本體20a之基板 的端部相抵接。而於蓋體2〇b之側壁安裝有一對用以將蓋 體2扑扣止於容器本體20a之扣止構件27。 一"本體2Ga及蓋體2Gb，係使用聚碳酸醋、聚對苯 =丁：醇醋樹脂等熱可塑性樹腊，形成為透明體或不 加物之P…上述樹脂亦可為經添加防帶電、導電性之添 ，电等電性的熱可塑性樹脂。 而且，密封構件10之形狀盔 器本體、開口部之形狀即可狀'，，、：殊限制，只要符合於容 圓形。密封構侔1ft ’整體形狀亦可為圓形、橢 圓开“封構件10之剖面形狀 字形，一端i攻如第2圖所不之倒τ 知其末為开> 成半球形而成 部可彈性變形地接觸之密封形成部，另_體之開口知 形成有扣止溝13,用來作 另一端則沿整個周緣 之扣止部。另方 μ，4 ^構件安裝於蓋體20b時 1另一方面，在蓋體20b之相丨辟 為與密封構件之嵌合部的上述 :壁設有用以喪合作 2封構^11^式，係將密封構：之扣止凸部28。 ^件10推入設在蓋體 313241 ---------------------訂---------線‘· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1259501 五、發明說明（8 ) 20b側面之密封構件收容溝槽 凸部Μ相嵌合。而密封構件1〇之安^扣止溝」3與扣止 亦可安裝於容器本體2〇a之開口 不限於盍體20b ’ 之前端部與蓋體鳥相抵接。:/，以使密封構件10 狀，亦可為突起，而嵌合部只要能與上述扣J =孔 Π/不限於上述凸部，亦可為溝狀或孔狀 缩^处之I /，基體部份11係在無損覆蓋部份12之壓 小之形狀。 成為大致將覆蓋部份丨2之整體形狀縮 r ^部份11係以選自聚丙埽、聚乙浠、聚對苯二甲酸 -知曰、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二 等熱可塑性樹脂，或石磁酿 t本乙烯 次石碳酸、環氧樹脂等熱硬化性樹脂， 鐵、不鏽鋼、銘等金屬好粗 形成。覆蓋Λ 陶莞等具剛性之第-材料而 1V:: 自聚歸烴系、聚醋系、聚苯乙埽 系 日系、含1橡膠之各種熱可塑性彈性體，EPDM、 NBR、IR等之橡膠材料等柔軟且具彈力性之第二材料而形 成。考慮如此不同之二種材料的一體化時之生產性，則第 -材料最好制熱可歸㈣，第：材料最好制献可塑 性彈性體。 μ 若考慮不同二種材料之相溶性、黏著性等，當密封構 件1〇選用聚'烯烴系之熱可塑性彈性體[軟成分為EPDM(乙 稀丙烯—烯一聚合物），硬成分為聚丙稀，並將此等混合 I j吏部^分或全聯者覆蓋部份12時，基體部份u之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4^T^"297公髮)--- 8 313241 1259501

五、發明說明（9 材質最好選用聚雨、膝 歸、I乙烯，當覆蓋部份12選用聚酯系 熱可塑性彈性體（斂 取& 成刀為脂肪族聚醚之共聚物或脂肪族 t知，硬成分為芳香故 杳族t §日树脂）時，基體部份11最好選 用聚碳酸酯、聚對I _ ^ 了本一甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二 醇_ 〇 密封構件10係使用如上所述之熱可塑性樹脂作為材 /、取初？b成基體部份i i，其次將所製得之基體部份U插 /、持於用以形成覆蓋部份12成形用之模具，並於剩餘之 〜Is充填熱可塑性彈性體，再與基體部份U 一體化而製 侍° 此時’為使基體部份11 ©定於模具内，依照習知的雙 ^形、插人成形法’可利賴定或可動式保持銷等將基 °份11保持於模具模槽内。尤其’使用可依樹脂壓力移 位之活動銷時，在所得霜 覆盍邛伤12之表面不會形成保持 銷痕跡之多餘凹部，因此較為理想。 、、而且，孩封構件10之覆蓋部份12 *限於以上述插入 法成形，亦可修改基體部 1伤11之形狀而使用雙色成形機進 仃連續成形。 如此形成之密封構件10,因於整個周緣具有基體部份 ^而具有剛性、形狀保持力’因此比僅以彈性材質製成之 氆封構件不易變形，處理容易，且彡n^ 令易且/月冼、保存或構件安裝 等可進行自動化。安裝於基板收容容器20之際由於具 有基體部份11，因此力之僂達自杯，+ 之傳達良好即使未於整個周緣密 隔^一定間隔壓入即可輕易扣合於扣合都。又 本紙張尺度適家標準（CNS)A4規^7F〗〇 χ 297公釐）--- 在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線· 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 313241 1259501

經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（10 ) ^件！〇具有基體部份U且不易變形，因此扣止部之扣止 ^大，不易從扣止部脫落，可防止使用中之偏移。在與 '盍：份12之與基板收容容器2 0之間形成密封之突起部 &之刚端’宜去除基體部份i 1以得到充分之柔軟性。 —而且’一種具有如密封構件1〇之基體部份及覆蓋部份 之密封構件’上述基體部份之整體亦可由上述覆蓋部份所 覆蓋。 其人本發明第二實施形態之密封構件3〇顯示於第5 至9圖。密封構件3G包括：由上述第—材料例如熱可塑性 樹月曰所形成之基體部份3 j ;以及由上述第二材料例如熱可 塑性彈性體所形成之覆蓋部份32，·並設有1個或複數個從 覆蓋伤32之—部份突出至外部之基體部份3 1之突出邻 34。 丨 、密封構件30因設有與由具剛性之熱可塑性樹脂所形 成之基體#份31成為—體之突出部34，可用於成形時之 取出其後之保存，甚至安裝於基板收容容器2〇等操作時 進行把持或吸附。尤其，安裝於基板收容容器2〇之際， 如第5圖所示，於角隅部、四邊之中間部等設有複數個突 出部34藉由壓入突出部34，經由具有剛性之基體部份 力會傳導至其他部份，因此可輕易地使密封構件3 〇 之整體扣合保持。 此時’如第7圖所示，於蓋體20b側設有用以保持突 出。卩 之扣止裝置35，或如第9圖所示之本發明第二實 ，施巧件30之使用狀態之另一例，於突出部料 本紙張尺度適用規格⑵。，7公髮)__-^ 313241 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 線 10 1259501

五、發明說明（11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 設有貫穿孔或缺口，並將與此等嵌合而保持之組合銷等扣 止裝置45設置於蓋體鳥側，藉此即可核實地防止密封構 件3〇、40之上浮。如此保持突出部“、“時，如第$圖 所不，並非將突出部34、44設置於密封構件3〇、4〇之— 方向(第5圖中僅示朝向内侧者），而係如第8圖所示，朝 内及朝外交互突出，以保持突出部34、44，因此更為理想。 此時，可省略如第7圖所示之密封構件收容溝槽％，因而 可使密封構件30、40之安裝構造簡化。又，圖中33、43 係扣止溝。 第二實施形態之密封構件4〇之基體部份44及覆蓋部 份42，分別係以上述第一材料及第二材料而形成。 —以下說明本發明之第三實施形態。如第1〇至Μ圖所 不，本發明第三實施形態之密封構# 5〇，係由上述第一材 料所形成之基體部份51及上述第二材料所形成之覆蓋部 份52所構成。 基體部知51係由與使用於上述實施形態之密封構件 10之基體部份11的材料相同之上述第一材料，例如熱可 塑性樹脂而形成矩形框體，於基體部份51之内周侧面，形 成有可與形成於蓋體60内面之嵌合部61相嵌合之扣止突 起53。 覆蓋部份52係由與使用於上述實施形態態之密封構 件10之被覆部份12的材料相同之上述第二材料，例如熱 可塑性彈性體而形成，將包含設於基體部份$ 1之内周之扣 丨止突起53之基體部部份加以覆蓋，同時固定或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Aii^ (210 x 297公爱)-------- 313241 , --------tl---------^ ww— ·- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1259501 五、發明說明（l2 ) 固接於基體部份5 1之内周側面。 又，如扣止突起53嵌合於嵌合部61之扣止部份，於 基體部份51及蓋體60之其它部份，為使基體部份51及蓋 體60不直接接觸，最好以與覆蓋部份52相同之材料來覆 蓋。藉由如此之覆蓋，可防止基體部份51與由如蓋體 之上述熱可塑性樹脂所形成的部分相接觸，因而可防止因 熱可塑性樹脂間之摩擦、磨損所產生之磨屑，而對收容在 基板收容容器之基板造成污染。 被覆部份52如第Η圖所示，係由固定於基體部份” 之基部52a’及圖中從基部52a向下延伸之突片5几所構 成。突M 52b係朝Η巾下側之前端部分漸漸變細而形成。 又，突片52b係形成彎曲狀或直線狀而傾斜延伸，如第u 圖所示，以適當之力壓接於容器本體65之開口部，並將容 器本體65之開口部緊密密封。 突片52b亦可係其它種種形狀’可係前端朝圖中基部 52a之延長線上而形成之ϊ字形’亦可為接觸容器本體μ 之開口部侧壁66而形成之L字形。又，設置覆蓋部分52 之位置並不限於基體部份51之内周，必要時可於外周或其 他部份。 [產業上之利用可能性] 根據本發明，由於具剛性且不易變形，因此成形後之 處理容易，或易於安裝於基板收容容 令，並且，使用中密 封構件不會上浮，且可防止偏移， ^可利用於可進行自動化 ^裝之基板收容容器之㈣^^及制㈣ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公复）--- 313241 —丨ί——#·!丨訂---------線J·. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 1259501 A7 _B7 五、發明說明（13 ) 基板收容容器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----------------------訂---------^w— 7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13 313241

Claims (1)

1259501 第90130059號專利申請案 申請專利範圍修正本 〜 （95年3月17日〕 -種密封構件，係介於基板收容容器之開口端部與蓋體 之間，該基板收容容器係包括容器本體與蓋體，其中該 谷為本體其前端具有該開口端部且用以收容基板及該 盍體’該蓋體之内面設有嵌合溝槽； /該密封構件係由具有剛性之熱可塑性樹脂材料所 形成之基體部份，及由具有彈性之熱可塑性彈性體材料 所形成之覆蓋部份所構成； / 該基體部分係包括與該蓋體之嵌合溝槽相嵌合之 扣止突起； ° 〜該覆蓋部分係固定於該基體部分之㈣側面，以覆 蓋$基體部分之扣止突起；且 該覆蓋部份具有與該容器本體之開口端部相接觸 而形成密封之密封形成部’該密封形成部朝其頂端部分 逐漸變薄並傾斜延伸而形成。 2.

:申請專利範圍第！項之密封構件，其中，該熱可塑性 材料係包括選自聚碳酸酿、聚對苯二甲酸乙二醇醋 ::對本—甲酸丁二醇酯所組成組群之熱可塑性樹脂， 二可塑彈性體材料係包含熱可塑性聚自旨系彈性體。 二構件，其中，該_性 ㈣#'包“自聚丙缔與聚乙稀所組成組群之埶 』性材料，該熱可塑性彈性體材料係包含熱可塑性聚 313241(修正本) 1259501 烯烴系彈性體。 4· -種基板收容容器，係包括容器本體、蓋體與密封構 件，其中該容器本體其前端具有開u端部且用以收容基 板、蓋體、及介於該開口端部與該蓋體之間之密封構件， 該蓋體之内面設有嵌合溝槽； 該密封構件係由具有剛性之熱可塑性樹脂材料所 形成之基體部份，及具有彈性之熱可塑性樹脂彈性體材 料所形成之覆蓋部份所構成； 該基體部分係包括與該蓋體之嵌合溝槽相嵌合之扣 止突起； —該覆蓋部分係固定於該基體部分之内周側面，以覆 盍该基體部分之扣止突起；且 該覆蓋部份具有與該容器本體之開口端部相接觸 而形成密封之密封形成部，該密封形成部朝其頂端部分 逐漸變細並傾斜延伸而形成。 5·如申請專利範圍第4項之基板收容容器，其中，該熱可 塑性樹脂材料係包括選自聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二 醇酯與聚對苯二甲酸丁二醇酯所組成組群之熱可塑性 樹脂，該熱可塑性彈性體材料係包含熱可塑性聚酯系彈 性體。 6·如申請專利範圍第4項之基板收容容器，其中，該熱可 塑性樹脂材料係包括選自聚丙烯與聚乙烯所組成組群 之熱可塑性材料，該熱可塑性彈性體材料係包含熱可塑 性聚烯烴系彈性體。 313241(修正本) 2