WO2000033376A1

WO2000033376A1 - Contenant

Info

Publication number: WO2000033376A1
Application number: PCT/JP1998/005417
Authority: WO
Inventors: Toshio Ishikawa
Original assignee: Dainichi Shoji K.K.
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-06-08
Also published as: EP1052692B1; EP1052692A4; EP1052692A1; KR100495434B1; DE69835234T2; US6398475B1; DE69835234D1; JP3917371B2; KR20010040518A

Description

明細 ^; コンテナ

【発明の技術分野】

本発明は、運搬の際に高い清浄度を保つ必要がある基板等の物品を収納して運搬するためのコンテナに関する。以下では、当該物品としてシリコンウェハや液晶基板等の半導体基板、特にシリコンウェハを挙げて説明するが、これは例示のためであり、本願発明を限定するためのものではない。本願発明は運搬の際に高い清浄度を保つ必要がある物品のいずれにも適用可能である。

【技術背景】

半導体基板、特に、シリコンウェハは、塵埃や気化した有機物等（以下単に「塵埃」という）が付着すると汚染されてしまい、この汚染は、特に、生産歩留まり、すなわち良品率を低下させてしまう。したがってシリコンウェハを運搬するときには、その周りを清浄度の高い環境にする必要がある。すなわち、シリコンゥェハは、運搬の際に高い清浄度を維持する必要がある物品（以下「嫌塵埃物品」という）の一つである。

一般に、シリコンウェハの加工は清浄度の高い部屋（以下「高清浄室」という )、いわゆるクリーンルームで行われる。一方、清浄度の低い部屋等でシリコンゥェハを運搬する際においては、該シリコンウェハを密閉された清浄度の高い容器

(以下「コンテナ」という）に入れて、コンテナごとに運搬する。これにより、シリコンウェハを清浄度の低い部屋や屋外等（以下「低清浄室」という）を経由して運搬することができ、運搬の際にシリコンウェハが塵埃によって汚染されることがない。

また、高清浄室と低清浄室の境界に、閉鎖することの可能な開口を備えた口一ダを設置し、コンテナ内部の高い清诤度の空間から、シリコンウェハの加工等をするための高清浄室へのシリコンウェハの搬入（以下「ロード」という）を行い、さらに、加工されたシリコンウェハを別の工程へ移すため高清浄室からコンテナの内部の高い清浄度の空間へのシリコンウェハの搬出（以下「アン口一ド」という）を行う。

ロードおよびアンロードの際には、ローダの開口を経由してシリコンウェハが搬入、搬出されることになる。コンテナはローダの開口側に蓋を備え、搬入、搬出の際にはこの蓋が開けられる。また、シリコンウェハの搬入、搬出を行わない場合には、口一ダの開口は閉鎖され、これによつて低清浄室から高清浄室へ塵埃が侵入することを防止する。このために、開口にドアを備えて、このドアの移動により開口を開閉する手法をとることができる。この場合、ドアは開口を完全に閉鎖することができる大きさとしてもよい。また、ドアの大きさを開口部よりも例えば 5mm程度ずつ周囲が小さい大きさとし、ドアと開口部の間に隙間を設けて、高清浄室側の気圧を低清浄室側の気圧よりも高くすることにより、高清浄室側から低清浄室側へ上記隙間を経由して気流が流れるようにしてもよい。

このようなコンテナとローダの規格として、すでに

S EM I (S em i c o n d u c t o r E q u i pme n t a n d Ma t e r i a l I n t e r n a t i o n a l ) 規格 E 47. 1 [B o xノ P o d (F OUP)」、 E 1 5. 1 「T o o l L o a d P o r t」、 E 5 7 「K i n ema t i c C o u p l i n g」、 E 6 2 「 F r o n t— Op e n i n g I n t e r f a c e S t a n d a r d (F I MS)」、 E 6 3 「B o xZOp e n e r t o To o l S t a n d a r d (BOLTS)」等（以下「規格」という）が提案され、採用されている。

【関連する技術】

従来、嫌塵埃物品を収納したコンテナは、ロボットや人手によって低清浄室を運搬される。そして、高清浄室と低清浄室の境界に設置されたローダに、ロボットゃ人手により載置される。このローダに備えられたオープナー機構により、コンテナの前面に設けられた蓋が開閉されることで、コンテナの開口部が高清浄室と連通あるいは遮断される。オープナー機構には、位置決めピンとキーが設けられ、コンテナの蓋の前面には位置決め穴とキー穴が設けられる。蓋を開く際には、位置決め穴に対し位置決めピンが挿入された後に、キ一穴に対しキーが挿入され、キーが回転され、これにより蓋に設けられたロック機構が動作し、ロック機構のロック爪が、コンテナの開口部の縁に設けられた被係合部との係合を解除する。そして、位置決めピンなどの挿入が行われたまま、オープナー機構が相対的に後退することで、蓋が開かれる。

しかしながら、これらの動作は、コンテナ側の各部の寸法の微小なずれにより、うまくいかないことがあった。即ち、金属製で機械的な構成を有するオーブナ —機構、すなわち位置決めピンやキーなどの製造時の公差は非常に小さい（例えば ± 0 . 0 1 mm程度）ものの、コンテナ本体や蓋は樹脂製であり、製造時の公差が ± 0 . 5 mm以上存在する。また、コンテナ全体が、自身の弾性のため、撓んでしまうものであった。

このための具体的な不都合としては、

A、コンテナは、ローダに直接に載置される金属製ベース部に対し、位置決め穴の位置が微妙に狂い、位置決めピンが位置決め穴にうまくはいらないことがあつた。

B、位置決めピンがうまく挿入できても、今度は、キーがキー穴にうまく挿入できないことがあった。これは、位置決め穴とキー穴との位置関係が微妙に狂つているためである。たとえば 0 . 4 mm狂っていても、うまく挿入ができないことがある。

C、開口部に対し閉められた蓋が自重により下方にずれてしまい、上記 A、 B の不都合が更に助長されていた。

従来、このうち Aに対しては

( 1 ) 位置決めピン 3 9の外径寸法よりも、位置決め穴 6 5の内径寸法を大きくし（図 1 3参照）、これにより遊び Eを大きく設けて対処していた。しかしながら、このように遊び Eを大きくする場合には、蓋 3 3を開けた時に、この遊び Eの分だけ蓋 3 3が自重により下方にずれが生じていた。このため、再び蓋 3 3を閉めようとする時に、うまく閉まらないことがあった。

この下方へのずれを防止するために、位置決めピン 3 9の周囲にゴムカップ 4 0を設け、このゴムカップ 4 0の内部の空気を吸引して負圧とすることで蓋 3 3 を支え、下方へのずれを防止しょうとする技術も採用されている（図 2参照）が、ゴムカップ 4 0自体が弾性を有するため、うまく防止できない場合があった。 ( 2 ) また、位置決め穴 6 5の縁に面取り 6 6を施し、同時に遊びを小さくするものがあった（図 1 4参照）。遊びを小さくした分、蓋 3 3を開けた時に下方へずれるのを防止できる。しかしながら、位置決めピン 3 9の先端が、面取り 6 6のテーパ面につつかかってしまい、位置決めピン 3 9の掙入がうまくいかないことがあった。

本来の発明は、以上のような問題を解決するめに成されたもので、コンテナの各部に寸法のずれなどがあっても、蓋を開けた時に蓋が下方にずれることが防止でき、位置決め穴やキー穴に、位置決めピンやキーがうまく挿入できるコンテナを提供することを目的とする。

【発明の開示】

以上の目的を達成するための発明は下記の発明である。

第 1の発明は、嫌塵埃物品を収納して運搬するためのコンテナであって、高清浄室と低清浄室の境界に設置されたローダに載置され、該ローダーに備えられたオープナー機構により蓋が開閉されることで開口部が高清浄室と連通、遮断される以下の手段を備えたコンテナである。

( a ) 前記オープナー機構の位置決めピンが挿入されるため前記蓋の前面に設けられる位置決め穴と、

( b ) 前記位置決め穴の内部の上面にのみ形成され、前記位置決めピンとの接触により前記蓋を上方へ微小量移動可能にしたテーパ面。

このコンテナにより、位置決め穴の遊びを大きくした従来技術に比べ、蓋が閉じたはじめの状態で蓋が下方にずれていた場合には、テ一パ面の機能により蓋は押し上げられたままで開かれるので、下方へずれることは全くない。また、テ一パ面は上面にのみ形成されるので蓋は必ず上方に、微小量移動され、挿入が確実に行われるので、突つかかりを生じにくい。第 2の発明は、さらに、前記位置決め穴は、前記蓋の前面に一体的に形成される収納穴と、この収納穴内で少なくとも上に微小量移動可能に収納されたフロートと、このフロ一卜の前面に形成され実際に位置決めピンが挿入される挿入穴と、からなる二重構造を有し、この挿入穴の上面に前記テーパ面が形成されているコンテナである。

これにより、位置決めピンがフロートの挿入穴に挿入されていく際において、慣性により勢いがついており、フロート 1収納穴の上面 1 5 5に接した時に、蓋は力強く押し上げられ、よって、位置決めピンがテーパー面に引っ掛かかって止まってしまう突つかかりが生じにくレ

また、フロートは収納穴の上面に強く接するが、この接触により仮に塵埃が生じても、フロートと収納穴の間に閉じ込められ、周囲を汚染することを抑えられる。

また、蓋が閉じている状態で蓋が正常な位置にある場合には、蓋はフロートにより押し上げられることはなく、蓋が開いた時に下方へ微少量ずれるが、このずれはフロートと収納穴の間でおき、よって、ずれに伴って発生する塵埃が周囲に汚染を生じない。第 3の発明は、さらに、前記蓋の前面には、前記オーブナ一機構のキーが挿入されるキー穴が設けられ、このキー穴の部分を、前記蓋の面に沿って微小量移動可能にしたフローティング機構が備えられているコンテナである。

これにより、キーとキー穴の位置、及び位置決めピン穴とピン穴との位置にずれがあっても、キ一穴はフローティング機構により微小量移動でき、この移動によりキーがキ一穴へ挿入されうる。ここで、フローティング機構には弾性部品を使用する機構を含む。第 4の発明;ま、さらに、前記フローティング機構は、キ一穴の回転部分の周囲を、略 J状に屈曲した多数の板パネが支える構造を有するコンテナである。第 5の発明は、前記蓋には、前記キ一の回転により前記蓋の開閉のために動作するロック機構と、前記ロック機構のロック爪が、前記蓋の縁部の窓から突出して、前記開口部の緣部に設けられた被係合部に係合するための前記ロック爪と、が備えられ、前記開口部の縁部には、内周側の内フランジと外周側の外フランジが形成され、両フランジの間に前記被係合部およびシールエリアが設けられるコンテナである。

これにより、蓋の上方への微小量移動により、被係合部やシールエリアでこすれが生じ塵埃が発生しても、内フランジ 1 3 1 と外フランジ 1 3 3との間に閉じ込めることができる。第 6の発明は、更に、前記収納穴は、上面に、前記フロートとの接触により前記蓋を上方へ微小量移動可能にしたテーパ面が形成されているコンテナである。これにより、蓋の押し上げは、 2ケ所のテ一パ面で分担される接触によって行われ、収納穴のテーパ面による接触によって発生する塵埃は、フロートと収納穴の間に閉じこめることができる。

【図面の簡単な説明】

図 1は、本願発明の実施形態に係るコンテナが載置されたローダを低清浄室側から見た斜視図である。

図 2は、図 1においてコンテナの蓋が開放される前の概念的な説明を行うためのもので（A ) は縦断面図

( B ) は（A ) の位置決めピンに備えられたゴムカップを示す縦断面図である。ある。

図 3は、図 2において蓋が開放され、開放されたコンテナの開口部が高清浄室と連通した状態を示す断面図である。

図 4は、本願発明のコンテナを示す全体斜視図である。

図 5は、図 4のコンテナの分解斜視図である。

図 6は、蓋の前面を表す正面図である。

図 7は、ロック機構を示すもので (A はロック機構の正面図

(B は (A) の縦断面図

(C は（B) のロック爪が外れた状態を示す図

(D は（B) の一部を構成する蓋のベースを示す縦断面図

(E はコンテナの開口部の縁を示す正面図

(F は（E) のガイド穴を示す F— F断面図である。

8は、蓋とコンテナの開口部のシール構造を示すもので

(A は蓋のベースを水平断面にして示す全体の平面図

(B は（A) の要部を拡大する図である。

9は、図 7 (A) (B) のロック機構を示す分解斜視図である。

1 0は、位置決め穴の構造と機能を説明するもので

(A は位置決めピンを挿入する挿入初期の断面図

(B は挿入が完了した断面図

(C は挿入後にロックが外れ蓋が下方へずれた断面図

(D はフロー卜が蓋を相対的に上方へ押上げることを説明する断面図である図 1 1は、本発明の他の実施形態を示すもので

(A は位置決めピンを挿入する挿入初期の断面図

(B は挿入が完了した状態を示す断面図である。

図 1 2は、本発明の更に他の実施形態を示すもので

(A は位置決めピンを挿入する挿入初期の断面図

(B は挿入中期の断面図

(C は挿入が完了した断面図である。

図 3は、従来例を示すもので

(A は挿入初期の断面図

(B は挿入が完了し蓋が下方にずれた状態を示す断面図である。

14は、他の従来例を示すもので

(A は位置決めピンと位置決め穴にずれが生じていない状態を示す断面図 (B は位置決め穴が上方にずれるずれを生じた断面図である。【発明を実施するための最良の実施形態】

以下に、本願発明の最良の実施形態の例を図 2乃至図 1 1において説明する。なお、以下の実施形態は本願発明の範囲を限定するものではない。すなわち、当業者であれば本願発明の原理の範囲で、他の実施形態を採用するとが可能である。

[コンテナとローダとの関係]

図 1、図 2、および図 3は、本願発明の実施形態に係るコンテナを、ローダによって開閉し高清浄室と連通、遮断する手順の概要を説明する。

図 1に示すようにこの実施形態においては、 2台のローダ 1が制御盤 3と共に、高清浄室 5と低清浄室 7の境界に設けられた壁 9に設置されている。 2台の口ーダ 1のうち、例えば一方をシリコンウェハの搬入専用、他方を搬出専用とすることにより、流れ作業的にシリコンウェハの搬入、搬出ができる。

コンテナ 1 1はローダ 1のステージ 1 3上に位置決めして載置される。この位置決めは、ステージ 1 3およびコンテナ 1 1のべ一ス部 1 5に設けられたキネマティックカップリング（図中 1 7はその一部を構成する雄型部材）によって行われる。

コンテナ 1 1の載置は、例えば人間が行っても良いし、現場に備え付けられた搬送ロボットゃ床面走行 A G Vに搭載されたロポットなどにより行っても良い。また、天井の搬送ロボットによる載置が可能なように、コンテナ 1 1の上部にはフランジ 1 9を設けることもできる。この運搬の実施形態については例えば規格で定められている手法を用いることができる。また、キネマティックカツプリングを用いた位置決めの手法などについても、例えば規格に定めている方法を取ることができる。

図 2において、ローダ 1に載置されたコンテナ 1 1の前方部分の壁 2 1には開口 2 3が形成され、この開口 2 3はクロージャーなどと呼ばれるドア 2 5によつて覆われている。このドア 2 5と開口 2 3との間は、必ずしも完全に密閉されておらず、一定の隙間 2 7が明けられている。この隙間 2 7の存在により高清浄室 5側に加えられた陽圧により、高清浄室 5側から低清浄室 7側へ気流 2 9が発生し、この気流 2 9によって高清浄室 5へ塵埃が侵入するのを防止することが可能である。

そして、まず、コンテナ 1 1を載置したステージ 1 3を駆動機構 3 1によってドア 2 5へ近接させる。このドア 2 5は、コンテナ 1 1の前面に位置する蓋 3 3 を開閉するためのオープナー機構 3 5の一部を構成するオープナー 3 7を兼ねるすなわち、オープナー 3 7の低清浄室 7側の面には、コンテナ 1 1の蓋 3 3との間に位置決め機構（図中 3 9はその一部を構成する位置決めピン）が設けられ、蓋 3 3とオーブナ一 3 7の位置決めが行われる。図 2 ( B ) に示すように、位置決めピン 3 9は、お椀型のゴムキャップ 4 0の中央に設けられ、位置決めピン 3 9が位置決め穴に挿入された際に、ゴムキヤップ 4 0は蓋の前面に吸着する。すなわち、位置決めピン 3 9のゴムカップ 4 0の内側に位置する部分に形成された吸引口 3 9 Aから、ゴム力ップ 4 0内の空気は吸引され、空気通路 3 9 Bを通って外部の図示しない真空ポンプへ送られる。これにより、蓋 3 3はゴムキャップ 4 0の負圧により、おおよそ保持され固定される。

更に、この固定が行われた状態で、オープナー 3 7側に設けられたキー 4 1が、蓋 3 3側に設けられたキー穴に挿入され、このキー 4 1が回動することで、蓋 3 3の内部に設けられる口ック機構が動作し、これによりロック機構のロック爪がコンテナ 1 1の開口部の縁に設けられた被係合部との係合を解除する。

この後、蓋 3 3がオーブナ一 3 7に固定されたまま、コンテナ 1 1を載置したステージ 1 3が少し後退する。この後退により、蓋 3 3からコンテナ 1 1が離れ、コンテナ 1 1の開口部は開放される。その後、蓋 3 3を固定したオープナー 3 7は、オープナー機構 3 5に備えられた駆動機構 4 3により口一ダ 1内へ下降される。そして、コンテナ 1 1を載置したステージ 1 3は再び前進する。この前進により、コンテナ 1 1の開口部は、壁 2 1の開口 2 3を通して、高清浄室 5と連通する（図 3 )。この時、コンテナ 1 1 の開口部と壁 2 3の開口との間には所定の隙間 4 5が形成され、この隙間 4 5を通って高清浄室 5から低清浄室 7へ気流 4 7が生じ、低清浄室 7側の塵埃が高清浄室 5側へ流入するのを防止する。このようにして高清、净室 5と連通したコンテナ 1 1から、嫌塵埃物質であるシリコンウェハが高清浄室 5へ搬入され、所定の加工が施される。加工を終えたシリコンウェハは、別のローダ 1に載置されたコンテナ 1 1へ搬出されても良いし、同じローダ 1に載置されたコンテナ 1 1へ搬出されても良い。このような搬入および搬出は高清浄室 5内に設けられたクリーンルーム用スカラー型ロボットなどの公知の手法が利用できる。

シリコンウェハがコンテナ 1 1へ搬出される際には、以上の搬入の際の手順と逆の手順が行われる。すなわち、コンテナ 1 1 を載置したステージ 1 3が後退し、蓋 3 3を固定したオープナー 3 7が、オープナー機構 3 5の駆動機構 4 3により上昇する。そして、ステージ 1 3は再び少し前進し、コンテナ 1 1の開口部を蓋 3 3が覆う。そして、オープナー 3 7のキ一 4 1が逆方向に回動しロック機構のロック爪が被係合部に係合してロックし、蓋 3 3によってコンテナ 1 1の開口部の密閉を行う。そして、オープナー 3 7の固定手段が蓋 3 3の固定を解除した後、ステージ 1 3が再び後退し、コンテナ 1 1の低清浄室 7側での運搬が可能となる。

[コンテナの構造]

次に、本願発明の最良の実施形態に係るコンテナの構造例を、図 4乃至図 1 0 において説明する。

(全体概略）

図 4に示すように、この実施形態に係るコンテナ 1 1は全体が概略箱型を成し、前面に四角形の開口部 4 9が形成されている。コンテナ 1 1の内部は、嫌塵埃物品であるシリコンウェハ 5 1を収納するための空間に用いられ、空間の左右の内壁および奥側の内壁には、複数枚のシリコンウェハ 5 1を互いに平行な状態で水平に支持するためのティース 5 3およびストッパー 5 4 (図 6 ) と呼ばれる部品が取り付けられている。

外側の上面には、天井の搬送ロポットにより把持されるためのフランジ 1 9が、複数のネジ 5 5によって上面に平行に所定の間隔を維持して取り付けられる。外側の底面にはベース部 1 5が取り付けられる。このべ一ス部 1 5には、ローダ 1のステージ 1 3 (図 1参照）との間の位置決めを行うためのキネマティック力ップリングが設けられる。すなわちステージ 1 3側に設けられた、キネマテイツクカップリングを構成する雄型部材 1 7 (図 1参照）であるロッド状の突起を受ける V字溝を有する雌型部材 5 7がべ一ス部 1 5に設けられる（図 5参照）。この雌型部材 5 7および雄型部材 1 7は 3か所に設けられ、各 V字溝の底部の V字先端により形成される直線は、それぞれ直線の延長方向がベース部 1 5の中央の 1 か所で交わる配置になっている。この配置により、正確な位置決めが行われる。開口部 4 9を開閉する蓋 3 3は、外側のカバー 5 9と内側のベース 6 1 による二重構造（図 5参照）となっている。また、ベース 6 1の内側には更にフロントウェハ押さえ 6 3 (図 5参照）が設けられ、互いに平行に支持され収納された複数枚のシリコンウェハ 5 1を押さえて固定し、がたつきのない状態での搬送を可能にする。

図 6に示すように、蓋の前面の上方右側と下方左側には、位置決め穴 6 5が設けられる。さらに、左右にはキ一穴 6 7が設けられる。この 2つの位置決め穴 6 5の上下間隔及び左右間隔を大きくとることにより、オープナー機構 3 5の挿入された位置決めピン 3 9により蓋 3 3を安定して支えることができる。キ一穴 6 7に挿入されたキ一 4 1が回転されることで、ロック機構が動作し、ロックが外れる。そして、オープナー機構 3 5が相対的に後退し、蓋が開かれる。

(ロック機構）

図 7及び図 9に示すように、蓋 3 3のカバ一 5 9とべ一ス 6 1の間の空間（図 7 ( B ) ) には、ロック機構 6 9が設けられる。

すなわち、図 6の右側のキー穴 6 7に関係するロック機構について、図 7と図 9に基づいて説明すると、蓋 3 3のカバー 5 9に開けられた円筒状の丸窓 7 1の内側には、円筒状のスリーブ 7 3が嵌合し、このスリーブ 7 3の内部に、カム 7 5の上面に設けられた円筒状部分 7 7が挿入し支持されている。このスリーブ 7 3の内周面には、多数の板パネ 7 9が取り付けられている。この板バネ 7 9は逆 J状に屈曲しており、屈曲した丸い部分で、カム 7 5の円筒状部分 7 7を支えている。これにより、カム 7 5が蓋 3 3の前面の面に沿って微小量上下左右に移動可能となるフローティング機構 8 1が構成されている。丸窓 7 1から露出する円筒状部分 7 7の端面には、長方形のキー穴 6 7が形成される。このキ一穴 6 7の縁は、キー 4 1が挿入されやすいように、面取りされている。カム 7 5の下面には、同様の円筒状部分 8 3が設けられ、同様の多数の板パネ 8 5を備えたスリーブ 8 7を介して、蓋 3 3のべ一ス 6 1に開けられた円筒状の支持部 8 9に支持されている。この板バネ 8 5とスリーブ 8 7によりフロ一ティング機構 8 1が構成されている。

カム 7 5の円盤状部分 9 1には、カム 9 3溝が 2つ、円盤状部分 9 1の中心を挟んで互いに点対称に形成されている。各カム溝 9 3には、スライダ 9 5の先端の丸い係止部 9 7が、係止されている。カム溝 9 3の形状により、カム 7 5が回転すると、スライダ 9 5はカム 7 5へ近づく方向へスライドしたり、遠ざかる方向へスライドしたりする。また、円盤状部分 9 1の上下面にはガイドピン 9 9が形成され、蓋 3 3のカバー 5 9及びベース 6 1 に形成されたガイド溝 1 0 1に揷入され、回転動作を安定したものにしている。

スライダ 9 5は、スライダ押さえ 1 0 3に保持され、一方向にのみ往復スライド可能となっている。スライダ 9 5の側面には、爪溝 1 0 5 (図 7 ( A ) ) と爪 1 0 7によるラチエツ卜機構 1 0 9が設けられ、スライダ 9 5のスライダ動作の節度を持たせ、ロックがされた状態と外れた状態との節度を持たせている。すなわち、スライダ 9 5の側面には 2か所に爪溝 1 0 5が形成され、各爪溝 1 0 5は口ックがされた状態位置と、ロックが外れた状態位置に対応する。これら爪溝 1 0 5に対し、係止する爪 1 0 7 、回動軸 1 1 1回りに回動可能となっている。スライダ 9 5の側面のうち、蓋 3 3の縁部へ面する側面には、凹部 1 1 3が形 /

成され、ロック爪 1 1 5のレバ一 1 1 7が保持されている。このロック爪 1 1 5 は、蓋 3 3のベース 6 1に形成された窓 1 1 9に臨んで設けられ、窓 1 1 9の縁部に形成された支持部 1 2 1に支持される回動軸 1 2 3回りに、回動可能に設けられる。

この窓 1 1 9に対し、蓋 3 3が閉じられた状態では、コンテナ 1 1の開口部 4 9の縁部 5 0に形成された被係合穴 1 2 5が接する。被係合穴 1 2 5の反対側縁部には、小さな被係合凸部 1 2 7が形成される。これら被係合穴 1 2 5と被係合凸部 1 2 7が、被係合部 1 2 9を構成する。

以上の構造により、スライダ 9 5がカム 7 5に引っ張られて近づく方向へスライドすると、ロック爪 1 1 5は、レバー 1 1 7がひかれて回動し、先端を窓 1 1 9から引っ込める。逆の動作により、ロック爪 1 1 7の先端は窓 1 1 9から突出し、コンテナ 1 1の開口部 4 9の縁部に設けられた被係合部 1 2 9に係合する。

(蓋及び開口部のシール構造）

蓋 3 3と開口部 4 9が接触して気密にシールするシール構造を図 8に示す。コンテナ 1 1の開口部 4 9の縁部 5 0には、全周にわたって、内周側の内フランジ 1 3 1 と外周側の外フランジ 1 3 3が形成され、両フランジ 1 3 1 、 1 3 3 の間に前述した被係合部 1 2 9が設けられる。内フランジ 1 3 1に対応して、蓋 3 3のべ一スにはフランジ収納凹部 1 3 5が形成される。このフランジ収納凹部 1 3 5と内フランジ 1 3 1 との間は、上下左右方向に略 1 mm程、蓋 3 3を微小量移動可能とする隙間（図示せず）が形成される。また、フランジ収納凹部 1 3 5のすぐ外側には、シールのための〇リング 1 3 7が取り付けられる Oリング溝 1 3 9が形成されている。この Oリング 1 3 7、及び Oリング 1 3 7と接触する部分が、シールエリア 1 4 1 となる。また、図 7 ( D ) ( E ) ( F ) に示すように、蓋 3 3のベース 6 1の左右の上下方向中央には、ガイド突起 1 4 3が形成され、このガイド突起 1 4 3が挿入されるガイド孔 1 4 5力、コンテナ 1 1の開口縁 4 9の縁部 5 0に形成される。ガイド突起 1 4 3とガイド孔 1 4 5との間には、積極的に隙間（例えば l mm程度）を形成し、蓋 3 3が上方に微小量移動可能な構造にしている。この微小移動により、シールエリア 1 4 1では、開口部 4 9の緣部 5 0と蓋 3 3との間にこすれが生じるが、このこすれによって生じる塵埃は、内フランジ 1 3 1 と外フランジ 1 3 3との間に閉じ込められる。閉じ込められた塵埃は、蓋 3 3が開かれる際に、ガイド孔 1 4 5の奥から低清浄室側へ、気圧差に伴う気流により運び去られ、したがって、コンテナ 3 3の内部や高清浄室 5内を汚染することが防止される。

(位置決め穴）

次に、図 6、図 1 0において位置決め穴 6 5の構造を説明する。

位置決め穴 6 5は、収納穴 1 5 1 とフロート 1 5 3とからなる二重構造になつている。まず、蓋 3 3のカバ一 5 9の表面に収納穴 1 5 1が形成される。この収納穴 1 5 1は、縦断面が袋状を有し、カバ一 5 9と一体的な構造となっている。収納穴 1 5 1は奥が広くなつており、フロート 1 5 3が収納されている。このフロート 1 5 3は、収納穴 1 5 1内で少なくとも上下方向に微小量移動可能となるように、収納穴 1 5 1の内部上面 1 5 5との間に隙間 Sを有する。そして、フロート 1 5 3の前面には、実際に位置決めピン 3 9が挿入される挿入穴 1 5 6が形成される。この挿入穴 1 5 6の内部の上面には、テーパ面 1 5 7が挿入穴 1 5 6 の奥深くまで形成されている。また、このテ一パ面 1 5 7の傾斜と同じ傾斜角を有する傾斜面 1 5 9が、収納穴 1 5 1の縁部の上方に形成されている。

(開閉動作）

以上の実施形態において、蓋 3 3の開閉動作は、次のように行われる。

すなわち、蓋 3 3を開ける場合には、オープナー機構 3 5に対しコンテナ 1 1 が前進し、オープナー機構 3 5の位置決めピン 3 9力、コンテナ 1 1の蓋 3 3に設けられた位置決め穴 6 5に挿入される。そして、位置決めピン 3 9の先端が、フロート 1 5 3の挿入穴 1 5 6に挿入され、フロート 1 5 3のテ一パ面 1 5 7に接触すると、フロート 1 5 3は上方に微小量移動する。そして、収納穴 1 5 1の上面 1 5 5との隙間 Sがなくなり、収納穴 1 5 1 を介して蓋 3 3を支える。更に、この場合に、蓋 3 3が閉じていた最初の状態において蓋 3 3が下方にずれていた場合には、蓋 3 3は押し上げられ、上方に微小量移動し、正常な位置に戻る。この状態でキ一 4 1がキ一穴 6 7に挿入される。キ一穴 6 7の縁は面取りされており、キ一 4 1 とキー穴 6 7の位置にずれがあって、キ一4 1の先端がキ一穴 6 7の面取りの面に接することで、面取り面の傾斜に従い、キ一穴 6 7はフローティング機構 8 1により微小量移動し、この移動によりキ一 4 1がキ一穴 6 7へ挿入される。

そして、キ一4 1が回転すると、キー穴 6 7及びカム 7 5が回転し、スライダ 9 5が引っ張られてロック爪 1 1 5が回動し、被係合部 1 2 9から外れる。ロック爪 1 1 5が外れた状態で、コンテナ 1 1が後退すると、オープナー機構 3 5の位置決めピン 3 9で支えられた蓋 3 3は、開口部 4 9から離れて開く。

逆に、蓋 3 3を閉める場合には、オープナー機構 3 5の位置決めピン 3 9が蓋 3 3を支え、キー 4 1 もキー穴 6 7に挿入された状態で、コンテナ 1 1が再び前進し、蓋 3 3が開口部 4 9を閉じる。そして、キー 4 1が逆方向に回転すると、キ一穴 6 7及びカム 7 5が逆回転し、スライダ 9 5が押しやられてロック爪 1 1 5が逆方向に回動し、被係合部 1 2 9に係合し、しっかりシールがされる。そして、コンテナ 1 1が後退すると、位置決めピン 3 9は位置決め穴 6 5から抜け、キ一4 1はキー穴 6 7から抜ける。

(位置決め穴のテーパ面の作用の詳細な説明）

図 1 0において、（A ) に示すように、収納穴 1 5 1の縁と位置決めピン 3 9との間には、上部と下部にそれぞれ遊びと E _{1 2}が存在し、蓋 3 3が下方にずれておらず正常の位置にあるとすると、一般に両者は同じとなるように設計されるべきなので、

E _{1 1 =} E _{1 2} ( 1 )

となる。そして、フロート 1 5 3の上面 1 5 4と収納穴 1 5 1の内部の上面 1 5 5との間には、隙間 Sが設けられている。この遊びより隙間が小さいと、フロートは十分に移動せず機能しにくくなる。逆に、大きいと、移動はするが蓋 3 3を押し上げる機能が少なくなる。よって、ほぼ

E！！ + E！ ₂ = S ( 2 ) であることが望ましい。

同図（B) に示すように、位置決めピン 3 9がフロート 1 5 3の挿入穴 1 5 6の奥まで挿入された状態で、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1との間には、上部に隙間 a 1 S下部に隙間 a 2 Sが存在する。そして、

a 1 + a 2 = 1 (a l、 a 2は正の係数）（3) であるが、蓋 33がはじめからまったく正常な位置にある時は、

a 1 = a 2 = 0. 5 (4)

である。

この状態でロック爪 3 9が外れ蓋 3 3が開けられると同図（C) に示すように、蓋 33が下方に微小量 D 1下がる。このとき、

D 1 = a 2 S ( 5 )

であり、（2) 式と（4) 式から

= 0. 5 (En + E₁₂) (5— 2)

また、仮にフロート 1 53が全く設けられていない場合（同図（D)) には、蓋は微少量 D cだけ下方へずれる。そして、

Ό c =E _{1 1} ( 6 )

である。

蓋 33がはじめは下方にずれている場合には、明らかに

E„<E₁₂ (7)

であるから（5) 式、（6) 式式、（7) 式より

D c >D 1 ( 8 )

となり、結果的に、蓋 3 3はフロート 1 5 3により D c—D 1の分だけ上方へ押し上げられたことになる。

これに対し従来例を示す図 1 3に示すように、位置決めピン 3 9と位置決め穴 6 5との間で、上部及び下部のそれぞれに遊び Eが存在するとすれば、蓋 3 3を開けた後に蓋 3 3が下方に落下する微少量 Dは

D = E (9)

である。この図ではデーパ面が形成されないので、挿入が行われるためには

E>E！ ₁； E！ ₂ ( 1 1 ) であり、（2) (5— 2) (9) から

D〉D 1

となり、この実施形態において蓋が下方に微小量 D 1の方が小さくできる。 (効果）

以上の構成や作用により、以下の効果を有する。

[ 1 ] このようにして、蓋 3 3は、位置決めピン 3 9で支えられており、自重で下方へずれることを少なくできる。したがって、蓋 3 3が再び閉められる際に、開口部 49をうまく閉じることができる。

[2] また、位置決めピン 3 9がフロート 1 5 3の挿入穴 1 5 6に挿入されていく際において、慣性により位置決めピン 3 9とフロート 1 5 3は挿入方向に勢いがついており、フロート 1 5 3が収納穴 1 5 1の上面 1 5 5に接した時に、収納穴 1 5 1を介して蓋 3 3は力強く押し上げられる。この慣性により、位置決めピン 1 5 3がテ一パー面 1 5 7に引っ掛かかって止まってしまう現象である突つかかりが生じにくい。

[3] また、フロート 1 5 3の挿入穴 1 5 6においては、テ一パー面 1 5 7は下面には形成されておらず、上面にのみ形成されているので、これにより、必ず蓋 3 3を上方に微小量移動させて、挿入が確実に行われ、突つかかりを生じにくい。

[4] また、フロート 1 5 3は収納穴 1 5 1の内部の上面 1 5 5に強く接するが、この強い接触により仮に塵埃が生じても、この塵埃はフロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込められ、周囲を汚染することを抑えられる。

[ 5] また、蓋 3 3が閉じている状態で蓋 3 3が正常な位置にある場合には、蓋 3 3はフロート 1 5 3により押し上げられることはなく（図 1 0 (B))、蓋 3 3が開いた時に下方へ微少量ずれる（図 1 0 (C))。このずれはフロート 1 5 3 と収納穴 1 5 1の間でおき、よって、ずれに伴って発生する塵埃が周囲に汚染を生じない。

従って、図 1 3の従来技術、すなわち位置決め穴の遊びを大きくしたものに比ベ、以下の効果を有する。つまり、蓋 3 3が閉じたはじめの状態で蓋 3 3が下方にずれていた場合には、蓋 3 3は押し上げられたままで開かれるので、従来技術のように下方へずれることは全くない。また、はじめの状態で蓋 3 3が正常な位置にある時は、蓋 3 3が開いた時に、従来例と同様に蓋 3 3は下方へ微小量ずれるが、このずれに伴う塵埃は、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込められ、汚染を生じない（上記 [ 5 ] )。また、図 1 4の従来技術、すなわち位置決め穴 6 5の縁に面取り 6 6を施したものに比べ以下の効果を有する。つまり蓋 3 3を力強く押し上げることができ、したがって引っ掛かりが生じにくい（上記 [ 2 ] )。この力強い押し上げの際に、仮に塵埃が発生しても、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込められ、周囲を汚染しない（上記 [ 4 ] )。更に、はじめの状態で蓋 3 3が正常な位置にあつた時に、蓋 3 3が開いた際に生じる下方への微小量のずれに伴う塵埃は、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込められ周囲を汚染しない（上記 [ 5 ] )。また、蓋 3 3は必ず上方に微小量移動され、挿入が確実に行われるので、突つかかりを生じにくレゝ（上記 [ 3 ] )。

(他の実施形態）

以上の実施形態では、位置決め穴 6 5はフロート 1 5 3を有する二重構造を有していたが、他の実施形態においては、例えば図 1 1に示すように、二重構造ではなく、単に位置決め穴 6 5の上面にテ一パ面 1 6 1が形成されたものとすることが可能である。

位置決め穴 6 5における遊びを、位置決めピン 3 9の上部と下部とでそれぞれ E ₂とすると、蓋 3 3が初めから正常な位置にある時は、蓋 3 3が押し上げられる微少量 U ₂は、 E ₂に等しい。このようにして、蓋 3 3を開いた時に、蓋 3 3が下方にずれることはない。

また、位置決め穴 6 5の上面にのみテ一パ面 1 6 1を形成することで、必ず、蓋 3 3を上方に移動させることができ、したがって挿入が確実に行われ、突つかかりを生じにくい。これに比べ、上面のみならず下面にテーパー面を形成する場合、例えば図 1 4 従来技術のように位置決め穴 6 5の縁に面取り 6 6を施す場合には、下面のテーパー面に位置決めピンが接触した場合には、蓋 3 3は下方には移動することはできないので、したがって突つかかりを生じやすい。また、以上の実施形態においては、収納穴 1 5 1の上面 1 5 5にはテーパー面は形成されていなかったが、他の実施形態においては例えば図 1 2に示すように、収納穴 1 5 1の内部の上面 1 5 5にテーパー面 1 6 3を形成することができる。これにより、フロ一ト 1 5 3がこのテ一パ面 1 6 3に接触することで、蓋 1 3 3はさらに上方へ微少量移動することが可能となる。

この場合に、テーパー面 1 5 7、 1 6 3における接触は、位置決めピン 3 9とフロート 1 5 3、及びフロート 1 5 3と収納穴 1 5 1 との 2か所で分担されることになる。そして、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1 とで行われる接触によって生じる塵埃は、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込められ、周囲に汚染を生じない。また同時に、位置決めピン 3 9 とフロート 1 5 3との接触は図 1 0に比べ少なくできるので、塵埃による汚染を抑えることができる。

さらに、フロート 1 5 3の内部上面に設けられるテーパー面 1 5 7のテ一パ一量を少なくすることで、大部分の接触を、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1のテ一パー面 1 6 3との間で生じさせることが可能である。これによれば、接触に伴う塵埃を大部分、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込めることが可能である。特に、フロート 1 5 3内部上面のテーパー面 1 5 7のテ一パー量をほとんど 0 とすることで、より一層大きな効果を得ることができる。

また、図 1 2の実施例においては、フロート 1 5 3 と収納穴 1 5 1内部上面のテーパー面 1 6 3との接触において、フロート 1 5 3の側にもテーパー面 1 6 5 を図のように形成することが可能である。

また、以上の図 1 0の実施形態において、テーパー面 1 5 7に接触する位置決めピン 3 9には実質上のテ一パー面は形成されておらず、したがって接触は点接触で行われるものであつたが、他の実施形態においてはテーパー面 1 5 7に対応するテーパー面を位置決めピンに形成することで、接触を面接触とし、塵埃発生の可能性を低くできる。

また、図 1 2の実施例において、フロート 1 5 3と収納穴 1 5 1の間に閉じ込められた塵埃を外部にいっさい漏れ出さないようにするためには、フロート 1 5 3の挿入穴 1 5 6の縁部と、収納穴 1 5 1の縁部内側との間に、蛇腹状のフレキシブルな覆い 1 6 7を設け、塵埃を完全に閉じ込めることが可能である。

また、以上の実施形態においては、キ一穴 6 7はフローティング機構 8 1を備えたものであつたが、他の実施形態においては、必ずしもフローティング機構を備えなくても良い。上下左右に収縮可能な使用してもよく、あるいは、キ一穴 6 7と位置決め穴 6 5との間の寸法を十分に精密なものとできる場合には、このようなフローティング機構は不要である。

また、以上の実施形態においては、ロック爪 1 1 5は回動することで、蓋 3 3 ベース 6 1の背面に形成された窓 1 1 9から円弧状に突出し被係合部 1 2 9に係合するものであつたが、他の実施形態においては、ロック爪 1 1 5が蓋 3 3の縁の側面、あるいは上下面に形成された穴から左右方向あるいは上下方向に直線的に出入りし、これによつて被係合部に係合する構造とすることも可能である。

【産業状の利用の可能性】

以上説明したように、本発明によれば、半導体ウェハなどのような嫌塵埃物品を収納して搬送するためのコンテナの蓋に設けられた位置決め穴及びキー穴へ、オープナー機構の位置決めピン及びキーを挿入して、蓋を開閉する際に、挿入がうまく行え、更に蓋がうまく閉まらないことを防止できる。

なお、本願発明に係るコンテナによって収納され運搬される嫌塵埃物品は、シリコンウェハなどに限らず液晶基板などの半導体基板、さらには医療関係の物品などであっても良い。

Claims

請求の範囲

1 . 嫌塵埃物品を収納して運搬するためのコンテナであって、高清浄室と低清浄室の境界に設置されたローダに載置され、該ローダ一に備えられたオープナー機構により蓋が開閉されることで開口部が高清浄室と連通、遮断される以下の手段を備えたコンテナ。

( b ) 前記位置決め穴の内部の上面にのみ形成され、前記位置決めピンとの接触により前記蓋を上方へ微小量移動可能にしたテ一パ面。

2 . 前記位置決め穴は、前記蓋の前面に一体的に形成される収納穴と、この収納穴内で少なくとの上下に微小量移動可能に収納されたフロートと、このフロートの前面に形成され実際に位置決めピンが挿入される挿入穴と、からなる二重構造を有し、この挿入穴の上面に前記テ一パ面が形成されている請求項 1に記載のコンテナ。

3 . 前記蓋の前面には、前記オープナー機構のキーが挿入されるキ一穴が設けられ、このキ一穴の部分を、前記蓋の面に沿って微小量移動可能にしたフローティング機構が備えられている請求項 1、または 2に記載のコンテナ。

4 . 前記フローティング機構は、キー穴の回転部分の周囲を、略 J状に屈曲した多数の板パネが支える構造を有する請求項 3に記載のコンテナ。

5 . 前記蓋には、前記キーの回転により前記蓋の開閉のために動作するロック機構と、前記ロック機構のロック爪が、前記蓋の縁部の窓から突出して、前記開口部の縁部に設けられた被係合部に係合するための前記ロック爪と、が備えられ、前記開口部の縁部には、内周側の内フランジと外周側の外フランジが形成され、両フランジの間に前記被係合部およびシールエリァが設けられる請求項 1 、 2 、 3、または 4に記載のコンテナ。

6 . 前記収納穴は、上面に、前記フロートとの接触により前記蓋を上方へ微小量移動可能にしたテーパ面が形成されている請求項 2に記載のコンテナ。