WO2004038789A1 - 基板収納容器 - Google Patents

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WO2004038789A1
WO2004038789A1 PCT/JP2003/012612 JP0312612W WO2004038789A1 WO 2004038789 A1 WO2004038789 A1 WO 2004038789A1 JP 0312612 W JP0312612 W JP 0312612W WO 2004038789 A1 WO2004038789 A1 WO 2004038789A1
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check valve
gas
valve
storage container
substrate storage
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PCT/JP2003/012612
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Atsusi Sumi
Junya Toda
Takayuki Nakayama
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Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.
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    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
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    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7834—Valve seat or external sleeve moves to open valve

Definitions

  • the present invention relates to a gas purgeable substrate storage container for storing a substrate made of a semiconductor wafer photomask glass or the like, and more particularly, to a gas purge for controlling the passage of gas into and out of the substrate storage container. It relates to a valve body. Background art
  • the review of the production system includes a system that manufactures semiconductor components while maintaining the entire semiconductor manufacturing plant in a highly clean environment (for example, a cleanliness level of 10 or less). For example, there is a shift to a system in which the partitioned internal space is made a highly clean environment and the semiconductor wafers between processing steps are transferred to and from a substrate storage container.
  • a highly clean environment for example, a cleanliness level of 10 or less.
  • Substrate storage containers used in semiconductor manufacturing factories that adopt this new system are stipulated by SEMI standards (E19, E47.1, E62, E63, etc.), and are transported in manufacturing plants by automatic machines. It has a transport means that can be used, and a FIMS-compatible lid that can be attached and detached by an automatic machine.
  • the substrate storage container contains a semiconductor In order to prevent contamination of the container, high sealing performance is required, and in order to keep the inside of the container body in a clean state, it is necessary to manufacture using clean materials that generate less volatile gas. Have been.
  • the minimum line width of an electronic circuit formed on a semiconductor component tends to be increasingly lower (0.10 im or less).
  • the semiconductor device stored in a substrate storage container is required. It is necessary to prevent the formation of a natural oxide film on the surface of the cylinder and the occurrence of organic contamination.
  • As a countermeasure there is a method of purging (replacement) the inside of the substrate storage container with dry air from which an inert gas such as nitrogen or moisture has been removed (1% or less).
  • the conventional substrate storage container is configured as described above and is purged with gas. However, this has the following problems.
  • a locking mechanism for mounting the valve is required, but there is a problem that the configuration of the locking mechanism is complicated.
  • a normal valve has a structure in which a narrow opening is formed in a hollow portion, and an opening / closing valve that closes this opening is configured to contact and seal a tapered portion of the opening.
  • the seal is incompletely sealed, resulting in leakage.
  • a normal valve has a considerable amount of built-in metal parts, such as springs for operating the valve, so that a small amount of metal ions that ooze out of the metal parts during storage and cleaning of the board storage container are contained in the board storage container. And may contaminate the semiconductor wafer.
  • the gas can be purged with a simple configuration, but the gas purged by the filter is used for the substrate storage container. There is a problem that it cannot be held inside. Therefore, the gas in the substrate container easily flows out to the outside, so that the effect of the gas purge can be maintained only for a short time. Further, since the inside and outside of the substrate storage container communicate with each other, there is a problem that a small amount of organic matter in the clean room cannot be effectively prevented from flowing into the substrate storage container from the outside. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above, and can simplify a locking mechanism for mounting a valve. Even if the valve is repeatedly used, the position of the valve does not shift, and a seal leakage is prevented. It is an object of the present invention to provide a substrate storage container capable of preventing contamination of a substrate by a small amount of leached metal ions. Another object is to keep the purged gas for a relatively long period of time and to effectively prevent contaminants from flowing into the vessel from outside to inside.
  • a container body in order to achieve the above object, a container body, a lid for opening and closing the container body, and a through-hole attached to at least one of the container body and the lid.
  • a valve body for controlling the flow of gas to the container body.
  • a valve and an inner lid cylinder for gas flow opposed to the elastic check valve Either the fixed cylinder or the inner lid cylinder can be opened and closed by the elastic check valve, and the elastic check valve is opened. It is characterized by allowing gas to flow when released and restricting gas flow when the elastic check valve is closed.
  • a through hole is provided in the bottom of the container body, and the valve body is fitted into the through hole as a gas introduction valve or a gas exhaust valve.
  • a rib is formed on the periphery of the through hole and extended outward, and the fixed cylinder is attached to the periphery of the rib.
  • the holding cylinder can be formed with a flange that contacts the peripheral edge of the through hole.
  • the inner lid cylinder is fitted into the holding cylinder, and a gas filter is interposed between them.
  • the elastic check valve comprises at least a check valve built in the fixed cylinder via a gap, and an elastic deformation member interposed between the check valve and the inner lid cylinder.
  • the opening can be opened and closed by a check valve, allowing gas to flow when the check valve is open, and restricting gas flow when the check valve is closed.
  • the elastic check valve comprises at least a check valve built in the fixed cylinder via a gap, and an elastic deformation member interposed between the check valve and the fixed cylinder.
  • the opening can be opened and closed by a check valve, allowing gas to flow when the check valve is open, and restricting gas flow when the check valve is closed.
  • the elastic check valve comprises at least a check valve built in the fixed cylinder via a gap and an elastically deformable member for the check valve, wherein one of the check valve and the elastically deformable member is provided.
  • the check valve When the check valve is open, gas can flow, and when the check valve is closed, gas flow can be regulated.
  • a guide body is provided on one of the check valve and the inner lid cylinder of the female check valve, and a guided body is provided on the other, and these guide bodies and the guided body can be slidably fitted together. It is.
  • a through hole is provided at the bottom of the container body, and the through hole is connected to the valve body.
  • a hollow nozzle tower can be provided upright and a gas outlet can be opened on the peripheral wall.
  • This deflecting plate is formed to have a substantially L-shaped cross section, and its long piece faces the valve body with a gap. it can.
  • the non-return valve is constituted by a check valve built in at least a fixed cylinder through a gap, and a telescopic bellows fitted into the check valve, and a flow port is formed on a peripheral wall of the bellows body.
  • the check valve can be opened and closed by the expansion and contraction of the snake Ji body.
  • the elastic check valve comprises a check valve built in at least a fixed cylinder through a gap, and an elastic skirt body integrated with the check valve. In addition to the above, it is possible to extend a substantially cylindrical skirt piece from the peripheral edge of the skirt body in a bendable manner and fit the skirt piece into a check valve, and to open and close the check valve by deformation of the skirt body.
  • the container body in the scope of the claims is mainly a front-open box type, but may be a type having an open top, bottom, and side surfaces, and is not particularly limited to transparency or opacity.
  • a plurality of substrates or the like made of a semiconductor wafer photomask glass or the like are stored.
  • the gas is mainly inert gas or dry air, but is not particularly limited.
  • valve body may be attached to the through-holes of the container body and the lid body, respectively, or may be attached to the through-holes of the container body or the lid body.
  • the non-return valve may be formed of a single member, or may be formed of a check valve and a non-deformed member, which are separate parts.
  • One or more seal members are attached to the check valve, and this seal member can be brought into deforming contact with the fixed cylinder or the inner lid cylinder.
  • the elastically deformable member may or may not be incorporated in the holding cylinder through a gap.
  • the inner lid cylinder is supported by the holding cylinder via engaging means formed of, for example, irregularities.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 2 is a bottom view showing the container main body in the embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the valve body in the embodiment of the substrate storage container according to the present invention, which is cut by a II chain line diagram in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory sectional view showing a gas introduction valve in the embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a state in which gas is supplied to the gas introduction valve of FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a gas exhaust valve in the embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory sectional view showing a state where gas is exhausted from the gas exhaust valve of FIG.
  • FIG. 8 is an explanatory plan view showing a gas purge jig in the embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 9 is a side view showing a use state of the gas purge jig of FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory sectional view showing a gas introduction valve in a second embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional explanatory view showing a gas exhaust valve in a second embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 13 is a bottom view showing a container main body in a third embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of the substrate storage container according to the third embodiment of the present invention, which is cut along a chain line II-II in FIG. 12 showing a valve body.
  • FIG. 15 is an explanatory cross-sectional view showing a gas introduction valve in a third embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 16 is an explanatory sectional view showing a state in which gas is supplied to the gas introduction valve of FIG.
  • FIG. 17 is an explanatory sectional view showing a gas exhaust valve in a third embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 18 is a sectional explanatory view showing a state in which gas flows out of the gas exhaust valve of FIG. 17 to the outside.
  • FIG. 19 is a partial sectional view showing a fourth embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 20 is an explanatory partial cross-sectional view showing a fifth embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 21 is an explanatory sectional view showing a gas introduction valve in a sixth embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 22 is an explanatory sectional view showing a gas exhaust valve in a sixth embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • FIG. 23 is an explanatory sectional view showing a gas exhaust valve in a seventh embodiment of the substrate storage container according to the present invention. .
  • FIG. 24 is an explanatory sectional view showing a gas introduction valve in a seventh embodiment of the substrate storage container according to the present invention.
  • the container body 1 that arranges and stores the wafers W in a horizontal state vertically, the lid body 10 that opens and closes the open front of the container body 1 removably, and the container body that is disposed at the bottom of the container body 1.
  • One of the pair of valve bodies 20 is a gas introduction valve 20 A, and the other valve body 20 is 0 is used as the gas exhaust valve 20 B.
  • the semiconductor wafer W for example, a silicon wafer of 300 mm is used, and 25 or 26 wafers are stored.
  • the container body 1 is made of, for example, a front open box type having an open front end at one end using, for example, a conductive polycarbonate to which carbon fiber, a conductive polymer, or the like is added. Molded and provided on both sides of the inside thereof are supports (not shown) for supporting the side edges of the semiconductor wafer W via support pieces.
  • the container body 1 has a bottom plate 2 having a substantially flat Y-shape having a through hole at the bottom for detecting and distinguishing the type of the substrate storage container.
  • Positioning members 3 for a processing apparatus having a substantially V-shaped cross section are disposed on both sides of the front part and the rear part of the bottom plate 2. In addition to the plurality of positioning members 3, a through hole for attaching an identification member and a clamp hole for fixing the container body are formed in the potom plate 2 respectively. .
  • round through holes 4 are formed in the front sides of the bottom of the container body, in other words, in regions not overlapping the projected area of the semiconductor wafer W, and each of the through holes 4 is formed.
  • a cylindrical rib 5 protruding outward and downward is formed on the periphery of the body.
  • a handle 6 is detachably attached to the ceiling of the container body 1, and the handle 6 is held by an automatic machine called OHT (overhead hoist transfer), whereby the substrate storage container is transported in the process.
  • OHT overhead hoist transfer
  • a rim part 7 for fitting a lid is formed in a wide and integral manner on the peripheral edge of the open front of the container body 1, and locking grooves 8 for the lid are respectively recessed on the upper and lower sides of the rib part 7. It is formed.
  • Handles 9 for manual handling are detachable on both outer sides of the container body 1 Attached to.
  • the lid body 10 is formed in a horizontally long, substantially rectangular shape with four rounded corners and a built-in locking mechanism (not shown).
  • this locking mechanism a plurality of locking claws that can be protruded and retracted protrude from the protruding / recessed holes 11 in the peripheral wall, fit into the locking groove 8 of the rim part 7, and are fitted to the container body 1. Function to close tightly.
  • a front retainer 1 2 that is supported horizontally is detachably mounted.
  • An endless gasket 13 that forms a seal with the container body 1 is fitted to the peripheral wall of the lid 10.
  • the container body 1, the bottom plate 2, the handle 6, the grip handle 9, and the lid 10 are made of a thermoplastic resin made of, for example, polycarbonate, polyetherimide, polyester ether ketone, cyclic olefin resin (COP), or the like. Alternatively, it is formed using a material having conductivity imparted thereto.
  • a thermoplastic resin made of, for example, polycarbonate, polyetherimide, polyester ether ketone, cyclic olefin resin (COP), or the like.
  • COP cyclic olefin resin
  • each valve body 20 is detachably fitted from below into the rib 5 of the through hole 4 of the container body 1 to allow a gas to flow therethrough.
  • a holding cylinder 25 is detachably fitted into the through hole 4 from above through a sealing 0-ring 31, and is screwed in combination with the fixed cylinder 21, and between the fixed cylinder 21 and the holding cylinder 25.
  • a check valve 32 incorporated therein with a gap 33 interposed therebetween; a deformable member 36 for opening and closing the check valve 32; and an elastic deformable member 36 facing the check valve 32.
  • the deformable member 36 forms a flexible check valve, and controls the gas flowing from the fixed cylinder 21 to the holding cylinder 25.
  • the fixed cylinder 21 is basically formed into a cylindrical shape with a bottom using polycarbonate, polyesterimide, polyetheretherketone, and the like, and has an inner peripheral surface.
  • a screw groove 22 for fastening is formed by threading.
  • This fixed cylinder 21 is provided with a round vent hole 23 for gas flow in the center of the bottom, and is provided on the outer peripheral surface of the bottom.
  • the PC leak 003/012612 is provided with a ring-shaped flange 24 extending radially outward, and the flange 24 comes into contact with the opening edge of the rib 5 from below.
  • the holding cylinder 25 is basically formed into a cylindrical shape slightly smaller than the fixed cylinder 21 using, for example, the same resin as the fixed cylinder 21.
  • partition ribs 27 for partitioning a plurality of gas flow openings 26 are arranged in a grid or radial pattern, and the rear surface of the partition rib 27 is shaped like a filter 42. It functions as the corresponding surface 28 that is held in correspondence with.
  • the holding cylinder 25 has a ring-shaped flange 29 extending radially outward on the upper outer peripheral surface thereof, and the flange 29 comes into contact with the peripheral edge of the through hole 4 from above.
  • a screw 30 for fastening is formed on the outer peripheral surface of the holding cylinder 25 by screwing, and the screw 30 is screwed with the screw groove 22 of the fixed cylinder 21.
  • the ⁇ ring 31 is interposed between the through hole 4 and the outer peripheral surface of the holding cylinder 25, and effectively prevents gas from entering the container main body 1 and gas leakage from the container main body 1.
  • the check valve 32 has a substantially plate-shaped cross-section and a substantially eight-dot cross-section using a predetermined material based on the use of the valve body 20.
  • the fixed cylinder 21 is fitted into the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 to cover the round vent 23,
  • a gap 33 which is a gas flow path, is formed between the inner peripheral surface 25 and the inner peripheral surface 25.
  • Examples of the material 32 include polyethylene, polypropylene, polyphenol, cyclic polyolefin resin, and thermoplastic polyester elastomer.
  • a guide member 34 having a substantially concave cross section for regulating displacement is protrudingly formed at the center of the surface, and an endless sealing member 35 is formed on the peripheral edge of the back surface. The sealing member 35 functions so as to deform and contact the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 to seal.
  • the sealing member 35 is made of, for example, o-ring, fluoro rubber, NBR rubber, urethane rubber
  • the sealing member 35 is formed by the valve body 20 shown in FIG. Two
  • a step was formed as shown in Figs. 6 and 7.
  • the check valve 32 is fitted to the peripheral edge of the surface and pressed against the peripheral edge of the opening of the inner cover cylinder 37.
  • the valve body 20 is used as the gas introduction valve 20A, such a check valve 32 is provided by the elastically biasing action of the elastic deformation member 36 as shown in FIG. Cover 1 vent 2 3.
  • the valve body 20 is used as the gas exhaust valve '20B, the valve body 20 is disposed upside down with the elastically deformable member 36, is mounted on and supported by the elastically deformable member 36, and is supported by the inner cover cylinder 3. Press against the periphery of the opening 7 (see Figs. 6 and 7).
  • the elastically deformable member 36 is made of a coil spring made of SUS, synthetic resin, or the like, and is provided between the guided member 34 of the check valve 32 and the middle cover cylinder 37 or between the inside of the check valve 32 and the fixed cylinder. Interposed between 2 and 1.
  • the elastic deformation member 36 is mainly a coil spring shown in the drawings, but is not particularly limited, and may be made of elastic rubber, elastomer, foam, leaf spring, or the like. Also, the surface of the coil spring can be coated with a synthetic resin or an elastomer before use. In this case, bleeding of a small amount of metal ions can be suitably prevented.
  • valve body 20 When the valve body 20 is used as the gas introduction valve 2OA, such a deformable member 36 fits into the concave surface of the check valve 32 as shown in FIGS. 3 to 5. However, when the valve body 20 is used as the gas exhaust valve 20 B, the valve body 20 is arranged upside down with the check valve 32 and is mounted on the peripheral edge of the fixed port 21 1 vent hole 23. (See Figures 6 and 7).
  • the inner lid cylinder 37 is basically formed into a cylindrical shape using the same material as the fixed cylinder 21.
  • a plurality of partition ribs 39 for partitioning the plurality of ventilation holes 38 are arranged in a lattice shape and radially, and come into contact with the elastically deformable member 36 while being built in the holding cylinder 25.
  • the inner cover cylinder 37 is fitted and supported inside the holding cylinder 25 via a concave / convex engagement mechanism or the like.
  • a 0 ring 40 is interposed between them to secure the seal.
  • a guide body 41 having a substantially convex cross section for securing assemblability and restricting displacement is formed so as to protrude. 3 and 4 are slidably fitted.
  • the concave / convex engagement mechanism includes, for example, a groove formed between the inner peripheral surface of the holding cylinder 25 or the outer peripheral surface of the inner lid cylinder 37, and a groove formed between the outer peripheral surface of the inner lid cylinder 37 and the retaining cylinder 25. And a projection formed on the inner peripheral surface and fitted into the groove.
  • valve body 20 When the valve body 20 is used as the gas introduction valve 2OA, the inner lid cylinder 37 is brought into contact with the flexible deformation member 36, and the valve body 20 is used as the gas exhaust valve 20B. In this case, the opened lower portion is pressed against the peripheral portion of the check valve 32 via the sealing member 35 (see FIGS. 6 and 7).
  • the filter 42 is composed of a molecular filter made of tetrafluoroethylene, polyester fiber, porous Teflon (registered trademark) membrane, glass fiber, and a chemical filter in which a chemical adsorbent is supported on a filter medium such as activated carbon fiber.
  • a molecular filter made of tetrafluoroethylene, polyester fiber, porous Teflon (registered trademark) membrane, glass fiber, and a chemical filter in which a chemical adsorbent is supported on a filter medium such as activated carbon fiber.
  • a protective member made of polypropylene, polyethylene, or the like is appropriately laminated on the front and back surfaces of the filter 42.
  • the same type may be used, but different types may be used.
  • a molecular filtration filter and a chemical filter filter it is possible to prevent not only particle contamination of the semiconductor wafer W but also organic gas contamination.
  • screw connection may be used, but another connection method may be adopted or used together.
  • a concave portion may be formed in one of the fixed cylinder 21 and the holding cylinder 25, and a convex portion may be formed in the other, and the concave portion and the convex portion may be fitted to be fixed. It is also possible to form a concave portion on one of the holding cylinder 25 and the inner lid cylinder 37 and a convex portion on the other, and fix the concave portion and the convex portion by fitting them together.
  • the substrate storage container provided with the valve body 20 having such a configuration is mounted on a lid opening / closing device (a mouthpiece or lid orbner), stored in a stocker, or used in a process.
  • the gas is replaced during transportation to the stocker.
  • a gas purge jig 60 is installed on the apparatus side and a substrate storage container is set in the gas purge jig 60, smooth, efficient and easy gas purge can be expected.
  • the gas purge jig 60 includes, for example, a housing 62 provided with pins 61 for positioning a substrate storage container arranged in a substantially Y-shape, and a housing 62 provided with this housing.
  • An air supply nozzle 63 installed on the body 62 and connected to the valve body 20, an exhaust nozzle 64 installed on the housing 62 and connected to the valve body 20, and a housing 62 It comprises an air supply passage which is built in and connects the air supply nozzle 63 and the gas supply source, and an exhaust flow passage which is built in the housing 62 and connects the exhaust nozzle 64 and the exhaust device.
  • the air supply nozzle 63 and the exhaust nozzle 64 are appropriately formed with a seal forming means for preventing gas leakage around the protrusion.
  • the air supply nozzle 63 protrudes from the connection surface of the housing 62 when used, for example, and is connected to the valve body 20. When not in use, the air supply nozzle 63 enters the housing 62 and flattens the connection surface of the housing 62. It is set to be.
  • the biasing force of the elastic deformation member 36 causes The check valve 32 of the gas introduction valve 20 A is pressed against the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 via the sealing member 35 to close the ventilation port 23 and a sealed state is formed (see FIG. 4). .
  • the gap flows into the board storage container via the gap 33, gap 3, inner lid cylinder 37, and filter 42 in this order.
  • the elastic deformation member 36 of the gas exhaust valve 20 B places the check valve 32 on the peripheral edge of the opening of the inner cover cylinder 37. It is pressed through the sealing member 35 to form a sealed state.
  • the check valve 32 of the gas exhaust valve 20B is pressed in the direction of the fixed cylinder 21 by the pressure of the filled gas, and the elastically deformable member is pressed. 36 is extended in the same direction, and the check valve 32 forms a gap 33 between the check valve 32 and the inner cover cylinder 37 to release the sealed state.
  • the gas is released from the inside of the substrate storage container by the release of the sealing state, and the gap, gap, and fixed cylinder 21 between the filter 42, the middle cylinder 37, the check valve 32, and the middle lid cylinder 37 Flows out of the substrate storage container through the vent holes 23 in this order.
  • the pressure is reduced by connecting the exhaust nozzle 64 of the gas purge jig 60 to the gas exhaust valve 20B, the gas can be purged efficiently.
  • the fixed cylinder 21 and the flanges 24 and 29 of the holding cylinder 25 are screwed to the through-holes 4 and the ribs 5 of the container body 1, thereby being dropped. Since a strong locking mechanism having no locking mechanism can be obtained, the configuration of the locking mechanism can be simplified, and the mold for the container body 1 can be simplified.
  • the check valve 32 since the guided body 34 and the guide body 41 are fitted to each other to exert a displacement control function, the check valve 32 operates stably even if used repeatedly, causing displacement. None. Therefore, it is possible to effectively solve the problem that the seal is incomplete and leakage occurs, and good gas purging can be expected. Also, since it is not necessary to incorporate a plurality of metal parts in the valve body 20, it is possible to suppress a small amount of metal ions from leaching out of the metal parts during storage and cleaning of the substrate storage container. 20 Easy assembly and cost reduction can be expected.
  • the valve body 20 can be used as the gas introduction valve 2OA, and the gas exhaust can be performed. It can also be used effectively as a valve 2 OB. Therefore, the holding time of the gas that has been replaced inside the substrate storage container becomes longer, and the effect of the gas purge can be maintained for a long time. Further, since the gap 33 between the holding cylinder 25 and the peripheral portion of the check valve 32 is widened, efficient gas purging can be greatly expected.
  • valve body 20 with the built-in filter 42 is attached to the substrate storage container, the gas can be purged, and the gas purged by the filter 42 can be held inside the substrate storage container. Therefore, the gas in the substrate storage container does not easily flow out to the outside, and the effect of the gas purge can be maintained for a long time. Furthermore, since the inside and outside of the substrate storage container are indirectly communicated via the valve body 20, it is possible to almost completely suppress and prevent a trace amount of organic substances existing in the clean room from flowing into the substrate storage container from the outside. be able to.
  • FIGS. 10 and 11 show a second embodiment of the present invention.
  • a check valve 32 A of a gas introduction valve 2 OA and a gas exhaust valve 20 B is used.
  • the check valve 32A is basically formed in a solid, substantially convex cross section, and a guided body 34 made of a round hole is formed in the center of each of the front and back surfaces, and the periphery of the back surface is formed.
  • a ring-shaped seal member 35 is fitted into the portion, and is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the inner cover cylinder 37.
  • the pair of guided members 34 is partitioned without communicating with each other.
  • the inner lid cylinder 37 is basically the same as the above embodiment, except that a ring-shaped seal member 35 which comes into contact with the peripheral portion of the check valve 32 A or the seal member 35 is provided on the inner peripheral surface. Is attached separately. The other parts are the same as in the above-described embodiment, and the description is omitted.
  • a slot may be formed in each of the circumferential portions on the front and back surfaces of the check valve 32A, and the seal member 35 may be selectively fitted into the pair of slots.
  • Figs. 12 to 18 show a third embodiment of the present invention.
  • each valve body 20 is attached to the rib 5 of the through hole 4 of the container body 1 by downward.
  • a fixed cylinder 21 that is inserted into and removed from the container itself to allow gas to flow, and is detachably inserted into the through hole 4 of the container body 1 from above through a sealing ring 31 and is combined with the fixed cylinder 21.
  • a holding cylinder 25 to be screwed in an elastic check valve 32B built in between the fixed cylinder 21 and the holding cylinder 25 via a gap 33, and a check valve 32B •
  • the air-permeable elastically deformable member 36 A, the gas-carrying inner cover cylinder 37 in contact with the elastically deformable member 36 A, the holding cylinder 25 and the inner cover cylinder 37 It is composed of a disk-shaped filter 42 interposed between them, omitting the guided body 34 and the guide body 41, and connecting each valve body 20 to a plurality of gas introduction valves 2OA or gas exhaust. It is to be used as a valve 2 0 B.
  • round through holes 4 are respectively formed in the front and rear sides of the bottom of the container body 1, in other words, in a region not overlapping the projected area of the semiconductor wafer W, and At the periphery of the hole 4, a cylindrical rib 5 protruding outward and downward is formed.
  • the fixed cylinder 21, the holding cylinder 25, and the filter 42 of each valve body 20 are the same as those in the above-described embodiment, and will not be described.
  • the check valve 32B is formed into a substantially circular plane with a substantially H-shaped cross section using a predetermined elastomer, and is fitted and mounted on the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 to be round.
  • the ventilation hole 23 is covered, and a slight gap 33 serving as a gas flow path is formed between the ventilation hole 23 and the inner peripheral surface of the holding cylinder 25.
  • the material of the flexible check valve 32B include rubber such as melamine rubber, isoprene rubber, butyl rubber, silicone rubber, and fluorine rubber; Examples include polyester-based thermoplastic elastomers and various thermoplastic elastomers.
  • An uneven surface for forming a seal is appropriately formed on a surface of the check valve 32B facing the fixed cylinder 21.
  • valve body 20 When the valve body 20 is used as the gas introduction valve 2OA, such a check valve 32B is fixed by the elastic pressure urging action of the elastically deformable member 36A as shown in FIG. The vent 23 of the cylinder 21 is covered.
  • the valve body 20 when the valve body 20 is used as the gas exhaust valve 20 B, the valve body 20 is disposed upside down with the elastically deformable member 36 A, mounted on and supported by the elastically deformable member 36 A, and has an inner lid. It comes into pressure contact with the periphery of the opening of the cylinder 37 (see FIGS. 17 and 18).
  • the elastically deformable member 36 A is formed into a ring provided with open cells communicating the inside and outside of the container body 1 using a predetermined foaming material, and the inside of the holding cylinder 25 is formed. And is mounted on the outer periphery of the check valve 32B, and forms a slight gap 33 as a gas flow path between the check valve and the inner peripheral surface of the holding cylinder 25.
  • the elastically deformable member 36A of this endless is made of rubber, such as melamine rubber, isoprene rubber, butyl rubber, silicone rubber, fluorine rubber, etc., polyethylene, elastic permeable nonwoven fabric, and the like. Due to the operation of the stop valve 32B, the degree of compression strain is set low.
  • the elastically deformable member 36A is not limited to a ring shape as long as air permeability can be ensured, and may be, for example, another cylindrical shape.
  • valve body 20 When the valve body 20 is used as the gas introduction valve 20A, such an elastic deformation member 36A is mounted on the outer periphery of the check valve 32B as shown in FIG. Is done.
  • the valve body 20 when the valve body 20 is used as the gas exhaust valve 20 B, the valve body 20 is disposed upside down with the check valve 32 B and is fitted and mounted on the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 (No. (See Fig. 17 and Fig. 18).
  • the other parts are the same as in the above-described embodiment, and the description is omitted.
  • valve body 20 when the valve body 20 is used as the gas introduction valve 2 OA and is not supplied from the outside to the inside of the gas container, such as an inert gas, the elasticity is increased. Due to the urging force of the deforming member 36 A, the check valve 32 B of the gas introduction valve 2 OA is pressed against the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 via the sealing member 35 to close the ventilation port 23, A seal is formed (see Figure 15).
  • gas flows from the outside of the substrate storage container to the gap 33 between the ventilation port 23 of the fixed cylinder 21 and the check valve 3 2B, the gap, the inner lid cylinder 37, and the filter 42 in this order. Flows into the substrate storage container via the
  • the elastically deformable member 36 A of the gas exhaust valve 20 B connects the check valve 32 B to the opening rim of the inner lid cylinder 37. It is pressed against the part via the sealing member 35 to form a sealed state (see FIG. 17).
  • the check valve 3 2 B of the gas exhaust valve 20 B is fixed by the pressure of the filled gas.
  • the elastically deformable member 36 A is pressed in one direction to compress the elastically deformable member 36 A in the same direction, and the deformed check valve 32 B forms a gap 33 with the inner lid cylinder 37 to release the sealed state.
  • gas is released from the inside of the substrate storage container to the gap between the holding cylinder 25, the filter 42, the inner lid cylinder 37, the check valve 32B and the inner lid cylinder 37.
  • the pressure is reduced by connecting the exhaust nozzle 64 of the gas purging jig 60 to the gas exhaust valve 20B, the gas can be efficiently purged.
  • the same operation and effects as those of the above embodiment can be expected, and further, since the guided body 34 and the guide body 41 are omitted, the configuration can be simplified. It is obvious. Further, since no metal parts are present in the pulp body 20, it is possible to prevent a small amount of metal ions from oozing out of the metal parts during storage or washing of the substrate storage container.
  • FIG. 19 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • a nozzle tower 43 communicating with the valve body 20 is set up in an arbitrary through hole 4 in the container body 1. We are trying to establish.
  • the nozzle tower 43 is basically formed in a hollow cylindrical shape using a predetermined resin such as, for example, polycarbonate, polyetherimide, polyester ether ketone, and cycloolefin polymer.
  • a plurality of gas outlets 44 are vertically pierced at predetermined intervals on the peripheral wall facing the side of the semiconductor device. Supplied to.
  • the area of the plurality of outlets 44 may be all the same, or may gradually increase from the bottom to the top.
  • the other parts are the same as those in the above-described embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • the same operation and effect as those of the above embodiment can be expected. Further, since the gas flows from the plurality of outlets 44 toward the semiconductor wafer 18W, the inside of the container body 1 is introduced when the gas is introduced. Obviously, the stagnation portion can be eliminated and the purge time can be greatly reduced.
  • FIG. 20 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • a deflecting plate 45 is erected near an arbitrary through-hole 4 in the container body 1 and The long piece portion 46 of 45 is opposed to the valve body 20 via a gap.
  • the deflection plate 45 is basically formed in a substantially inverted L-shaped cross section using a predetermined resin such as polycarbonate, polyether imide, polyether ether ketone, or cycloolefin polymer. It functions to guide the gas from 0 in the semiconductor wafer W direction and to guide the gas in the substrate storage container to the valve body 20.
  • the other parts are the same as those in the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted. In this embodiment, the same operation and effect as those of the above embodiment can be expected. Further, since the deflection plate 45 controls the gas flow, the gas directly collides with the semiconductor wafer W stored in the lowermost stage, and Obviously, it is possible to effectively prevent the spraying of a single particle or the winding of the particle.
  • FIGS. 21 and 22 show a sixth embodiment of the present invention.
  • the positive check valves of the respective valve bodies 20 are formed in a substantially U-shaped cross section.
  • a check valve 32 C inserted into at least the holding cylinder 25 through a gap 33 serving as a flow path, and a check valve 3 2 C inserted into the bottomed cylindrical check valve 32 C
  • the elastic deformation member 36A is omitted from the elastic bellows body 47 that deforms 2C.
  • the bellows body 47 is formed in a hollow cylindrical shape having flexibility and elasticity, and a plurality of ventilation holes 48 for ventilation are perforated in the peripheral wall at predetermined intervals. It is laminated on the check valve 32 C located between the lower peripheral wall of the inner lid cylinder 37. As shown in the drawing, the bellows body 47 has a check valve 32 C depending on whether the valve body 20 is used as a gas introduction valve 2 OA or as a gas exhaust valve 20 B. The up-down relationship is reversed. The other parts are the same as in the above-described embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • the bellows body 47 of the gas introduction valve 20 A is used. Presses the check valve 32 C against the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 to close the ventilation port 23, and a sealed state is formed. Therefore, it is possible to effectively prevent gas from flowing into the inside from the outside of the substrate storage container and leakage of gas from the inside of the substrate storage container to the outside.
  • valve body 20 when used as the gas exhaust valve 20 B, the bellows body 47 presses the upper check valve 32 C against the lower part of the opening of the inner cover cylinder 37 to seal A state is formed. Therefore, it is possible to effectively prevent gas from flowing into the inside from the outside of the substrate storage container and leakage of gas from the inside of the substrate storage container to the outside.
  • a check valve 32 C that allows gas to flow at the time of deformation instead of forming the elastic check valve from a plurality of separate parts, Since it is composed of a bellows body 47 having a panel function, reduction of the number of parts can be expected, thereby simplifying the configuration, improving the assemblability, and facilitating the production management.
  • FIG. 23 and FIG. 24 show a seventh embodiment of the present invention.
  • the positive check valves of the respective valve bodies 20 are connected to the holding cylinders 25 by flow passages.
  • Elastic check valve 3 2D which is built in through a gap 33 which is a non-return valve 32 2D which is integrated with the check valve 32 D through a gap. 9, and the elastic deformation member 36A is omitted.
  • the check valve 32D and the skirt body 49 examples include rubbers such as melamine rubber, isoprene rubber, butyl rubber, silicone rubber, and fluoro rubber, polyester-based thermoplastic elastomers, and various thermoplastic elastomers. .
  • the check valve 32D is provided with a plurality of ventilation ports 50 for ventilation at predetermined intervals.
  • the skirt body 49 is formed in the shape of a substantially disk or a column having a substantially concave cross section, and a thin skirt piece 51 having a paneling property is extended from the periphery thereof in a bendable manner. 5 1 is fitted and integrated with the peripheral surface of the check valve 32D. As shown in the drawing, this scart body 49 has a check valve 32 depending on whether the valve body 20 is used as a gas introduction valve 20A or as a gas exhaust valve 20B. The vertical relationship with D is reversed. The other parts are the same as in the above embodiment, and the description is omitted.
  • the skirt body 4 of the gas introduction valve 2 OA is used. 9 presses the lower check valve 3 2D through the skirt piece 51 to the inner bottom surface of the fixed cylinder 21 to close the ventilation port 23, thereby forming a sealed state. Therefore, gas may flow in from the outside of the substrate container, Leakage of gas from the inside of the vessel to the outside is effectively prevented.
  • the lower skirt body 49 is connected to the upper check valve 3 2 D via the skirt piece 5 1 and the inner lid cylinder 3. 7 is pressed against the lower part of the opening to form a sealed state. Therefore, it is possible to effectively prevent gas from flowing into the inside of the substrate storage container and leakage of gas from the inside of the substrate storage container to the outside.
  • the flexible check valve is a check valve 32D that allows gas to flow when deformed, and a skit body 49 having a spring function is provided. Therefore, a reduction in the number of parts can be expected. Through this, simplification of the configuration, improvement in assemblability, and simplification of production management can be realized.
  • the locking groove 8 is formed in the inner peripheral surface of the rim portion 7 of the container body 1, it can be omitted. In this case, the locking mechanism of the lid 10 that operates based on an external operation can be omitted. Also, if the shape of the check valve 32 in FIGS. 10 and 11 is changed, the mounting position of the elastically deformable member 36 can be changed without changing the direction of the check valve 32 upside down. Just use it. Further, a processing apparatus for supplying and discharging gas may be provided with a projection for opening and closing a valve, a suction hand, and the like. Next, an embodiment of the substrate storage container according to the present invention will be described together with a comparative example.
  • a substrate storage container provided with a conventional valve body was prepared, and a retention time during which the substrate storage container could be maintained in a low oxygen state was measured.
  • a pair of through-holes are drilled in the bottom of the container body, a pipe line for measurement is made to connect the pair of through-holes, and an oxygen concentration meter is installed in the middle of this pipe line to measure the oxygen concentration.
  • the surroundings were sealed and nitrogen gas was supplied into the substrate container at a constant rate via an introduction valve.
  • the oxygen concentration meter Toray Engineering Co., Ltd. having a measurement range of 0.1 ppm to 100 VOL% was used.
  • the locking mechanism for valve attachment can be simplified, and even if it uses repeatedly, there exists an effect that a position shift of a valve does not arise.
  • the purged gas can be retained for a relatively long time, and contaminants can be prevented from flowing from the outside to the inside of the container.

Abstract

バルブ取付用の係止機構を簡素化でき、繰り返し使用しても弁の位置ずれを招くことがなく、シール漏れを抑制することができるとともに、滲み出る微量の金属イオンが基板を汚染させるおそれを排除できる基板収納容器を提供する。　半導体ウェーハを整列収納する容器本体と、容器本体の正面を開閉する蓋体と、容器本体の底部に配設されて容器本体に対するガスの流通を制御する一対のバルブ体とを備える。各バルブ体を、容器本体の貫通孔のリブに嵌入されてガスを流通させる固定筒と、容器本体の貫通孔にＯリングを介し嵌入され、固定筒と組み合わせて螺嵌される保持筒と、固定筒と保持筒の間に隙間を介して内蔵される逆止弁と、逆止弁を開閉させる弾性変形部材と、逆止弁に対向して弾性変形部材を保持するガス流通用の中蓋筒と、保持筒と中蓋筒の間に介在されるフィルタとから構成する。

Description

明 細 書
基板収納容器 技術分野
本発明は、 半導体ゥェ一ハゃフォトマスクガラス等からなる基板を収納するガ スパージ可能な基板収納容器に関し、 より詳しくは、 基板収納容器の内外に対す る気体の通過を制御するガスパージ用のバルブ体に関するものである。 背景技術
近年、 半導体業界においては、 DRAM (Dyn am i c Random A c c e s s Memo ry) にみられるように、 半導体部品のコスト削減による シェア獲得競争が行われているが、 コスト削減のための生産システムの見直し、 あるいは半導体部品の製造に使用される半導体ゥェ一ハの大口径化 （300mm 以上） も実施されてきている。
生産システムの見直しとしては、 半導体の製造工場全体を高度にクリーンな環 境 (例えば、 クリーン度 10以下） に維持して半導体部品を製造するというシス テムから半導体ゥェ一八の複数の処理工程を別々に区画し、 区画された内部空間 を高度にクリーンな環境とし、 処理工程間の半導体ゥェ一ハを基板収納容器で受 け渡すシステムへの移行があげられる。
このような新システムによれば、 クリーンルーム建設のための設備コストやそ の維持のためのランニングコストを大幅に削減することができ、 しかも、 半導体 の部品製造の歩留まり向上が可能となる。
係る新システムを採用した半導体の製造工場で使用される基板収納容器は、 そ の規格が SEMI規格 （E 19、 E47. 1、 E62、 E63等） で定められ、 製造工場内を自動機により搬送される搬送手段、 及び自動機での取り付け取り外 しが可能な F IMS対応の蓋体を有している。 また、 基板収納容器には、 半導体 ゥェ一八の汚染を招かないよう、 高い密封性が求められたり、 容器本体内を清浄 な状態に保っため、 揮発性ガスの発生の少ないクリーンな材料を使用して製造す ることが求められている。
ところで、 半導体部品に形成される電子回路の最小線幅は益々低ピッチ化 （0 . 1 0 im以下） の傾向にあるが、 これに資するためには、 基板収納容器に収納 された半導体ゥヱ一ハの表面に自然酸化膜が形成されたり、 有機汚染が生じるの を防止する必要がある。 この対策としては、 基板収納容器の内部を窒素等の不活 性ガスや水分を除去 （1 %以下） したドライエアでガスパージ （置換） する方法 があげられる。
この点に鑑み、 基板収納容器の一部を開口させてフィルタを取り付けたり、 開 口の周縁部にチェックパルプ等のバルブを取り付けてガスパージする技術が提案 されている （特開平 1 1 - 1 9 1 5 8 7号公報、 特表 2 0 0 2 - 5 1 0 1 5 0号 公報参照） 。
従来の基板収納容器は、 以上のように構成されてガスパージするが、 これには 以下のような問題がある。
先ず、 基板収納容器にバルブを取り付けてガスパージする場合、 バルブ取付用 の係止機構が必要となるが、 この係止機構の構成が複雑化するという問題がある 。 また、 通常のバルブは、 中空部に狭い開口が形成され、 この開口を閉鎖する開 閉弁が開口のテーパ部に接触してシールする構造に構成されているが、 繰り返し て使用すると、 開閉弁の位置ずれを招きやすく、 この結果、 シールが不完全にな つて漏れが生じるという問題がある。 また、 通常のバルブには、 弁を操作するス プリング等からなる金属部品が少なからず内蔵されるので、 基板収納容器の保管 時や洗浄時に金属部品から滲み出る微量の金属ィォンが基板収納容器内に侵入し て半導体ゥエーハを汚染させるおそれがある。
一方、 基板収納容器にフィルタを単に取り付ける場合には、 簡易な構成でガス パージすることができるものの、 フィル夕によりパージしたガスを基板収納容器 の内部に保持することができないという問題がある。 したがって、 基板収納容器 内のガスが外部に簡単に流出してしまうので、 ガスパージの効果を短時間しか維 持することができない。 さらに、 基板収納容器の内外が連通するので、 クリーン ルームにおける微量の有機物が基板収納容器の外部から内部に流入するのを有効 に防ぐことができないという問題もある。 発明の開示
本発明は、 上記に鑑みなされたもので、 バルブ取付用の係止機構を簡素化する ことができ、 例え繰り返し使用しても弁の位置ずれを招くことがなく、 シール漏 れを抑制防止することができるとともに、 滲み出る微量の金属イオンが基板を汚 染させるおそれを排除することのできる基板収納容器を提供することを目的とし ている。 また、 パージした気体を比較的長時間保持することができ、 汚染物が容 器の外部から内部に流入するのを有効に防ぐことを他の目的としている。
請求の範囲第 1項記載の発明においては、 上記課題を達成するため、 容器本体 と、 この容器本体を開閉する盖体と、 これら容器本体と蓋体の少なくともいずれ か一方の貫通孔に取り付けられて容器本体に対する気体の流通を制御するバルブ 体とを含んでなるものであって、
バルブ体を、 貫通孔に嵌められる気体流通用の固定筒と、 この固定筒に組み合 わされる気体流通用の保持筒と、 これら固定筒と保持筒との間に内蔵される弾性 逆止弁と、 この弾性逆止弁に対向する気体流通用の中蓋筒とから構成し、 固定筒 と中蓋筒のいずれか一方を弾性逆止弁により開閉可能とし、 この弾性逆止弁の開 放時には気体を流通させ、 弾性逆止弁の閉塞時には気体の流通を規制するように したことを特徴としている。
なお、 容器本体の底部に貫通孔を設け、 この貫通孔に、 バルブ体をガス導入バ ルブあるいはガス排気バルブとして嵌めることが好ましい。
また、 貫通孔の周縁部にリブを形成して外方向に伸ばし、 固定筒に、 リブの周 縁部に接触するフランジを形成するとともに、 保持筒には、 貫通孔の周縁部に接 触するフランジを形成することができる。 ·
また、 少なくとも保持筒と弾性逆止弁の周縁部との間に、 気体流通用の隙間を 形成することが好ましい。
また、 保持筒に中蓋筒を嵌め入れてこれらの間には気体用のフィルタを介在す ることが好ましい。
また、 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 この逆止弁と中蓋筒との間に介在される弾性変形部材とから構成し、 固定筒の開 口部を逆止弁により開閉可能とし、 逆止弁の開放時には気体を流通させ、 逆止弁 の閉塞時には気体の流通を規制することができる。
また、 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 この逆止弁と固定筒との間に介在される弾性変形部材とから構成し、 中蓋筒の開 口部を逆止弁により開閉可能とし、 逆止弁の開放時には気体を流通させ、 逆止弁 の閉塞時には気体の流通を規制することができる。
また、 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 この逆止弁用の弾性変形部材とから構成し、 逆止弁と弾性変形部材のいずれか一 方と中蓋筒とを接触させ、 逆止弁の開放時には気体を流通させ、 逆止弁の閉塞時 には気体の流通を規制することができる。
また、 弹性逆止弁の逆止弁と中蓋筒のいずれか一方にガイド体を、 他方には被 ガイド体をそれぞれ設け、 これらガイド体と被ガイド体とをスライド可能に嵌め 合わせることが可能である。
また、 ガイド体を断面略凸字形として中蓋筒に形成し、 被ガイド体を断面略凹 字形として弾性逆止弁の逆止弁に形成することが可能である。
また、 弾性逆止弁の逆止弁にシール部材を取り付け、 このシール部材を固定筒 あるいは中蓋筒の開口部に変形接触させてシールすることが可能である。
また、 容器本体の底部に貫通孔を設け、 この貫通孔に、 バルブ体に連なり通る 中空のノズルタワーを立て設けてその周壁には気体用の噴出し口を開けることが できる。
また、 容器本体の底部に貫通孔を設けてその近傍には偏向板を取り付け、 この 偏向板を断面略 L字形に形成してその長片部をバルブ体に隙間を介して対向させ ることができる。
さらに、 弹性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と 、 この逆止弁に嵌め入れられる伸縮自在の蛇腹体とから構成し、 蛇腹体の周壁に 流通口を設け、 この蛇 Ji 体の伸縮により逆止弁を開閉することが可能である。 さらにまた、 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止 弁と、 この逆止弁に一体ィヒされる弾性のスカート体とから構成し、 逆止弁に流通 口を設けるとともに、 スカート体の周縁部から略筒形のスカート片を屈曲可能に 伸ばして逆止弁に嵌め、 このスカート体の変形により逆止弁を開閉することが可 能である。
ここで、 請求の範囲における容器本体は、 フロントォ一プンボックスタイプが 主ではあるが、 上面、 底面、 側面が開口したタイプでも良く、 透明や不透明を特 に問うものではない。 この容器本体には、 半導体ゥェ一ハゃフォトマスクガラス 等からなる基板等が単数複数収納される。 気体は、 不活性ガスやドライエアが主 ではあるが、 特に限定されるものではない。
また、 バルブ体は、 容器本体と蓋体の貫通孔にそれぞれ取り付けても良いし、 容器本体あるいは蓋体の貫通孔に取り付けても良く、 単数複数いずれとすること もできる。 弹性逆止弁は、 単一部材からなるものでも良いが、 別部品である逆止 弁と弹性変形部材とからなるものでも良い。 逆止弁には、 単数複数のシ一ル部材 を取り付け、 このシ一ル部材を固定筒や中蓋筒に変形接触させることができる。 また、 弾性変形部材は、 保持筒に隙間を介して内蔵されても良いが、 そうでなく ても良い。 さらに、 中蓋筒は、 例えば凹凸等からなる係合手段を介して保持筒に 支持される。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明に係る基板収納容器の実施形態を示す分解斜視図である。 第 2図は本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体を示す底面図 である。
第 3図は本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるバルブ体を示す第 1図 の I - I鎖線図で切断した状態の分解斜視図である。
第 4図は本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるガス導入バルブを示す 断面説明図である。
第 5図は第 4図のガス導入バルブにガスが供給される状態を示す断面説明図で ある。
第 6図は本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるガス排気バルブを示す 断面説明図である。
第 7図は第 6図のガス排気バルブからガスが排気される状態を示す断面説明図 である。
第 8図は本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるガスパージ用治具を示 す平面説明図である。
第 9図は第 8図のガスパージ用治具の使用状態を示す側面図である。
第 1 0図は本発明に係る基板収納容器の第 2の実施形態におけるガス導入バル ブを示す断面説明図である。
第 1 1図は本発明に係る基板収納容器の第 2の実施形態におけるガス排気バル ブを示す断面説明図である。
第 1 2図は本発明に係る基板収納容器の第 3の実施形態を示す分解斜視図であ る。
第 1 3図は本発明に係る基板収納容器の第 3の実施形態における容器本体を示 す底面図である。 612 第 1 4図は本発明に係る基板収納容器の第 3の実施形態におけるバルブ体を示 す第 1 2図の I I - I I鎖線図で切断した状態の分解斜視図である。
第 1 5図は本発明に係る基板収納容器の第 3の実施形態におけるガス導入バル ブを示す断面説明図である。
第 1 6図は第 1 5図のガス導入バルブにガスが供給される状態を示す断面説明 図である。
第 1 7図は本発明に係る基板収納容器の第 3の実施形態におけるガス排気バル ブを示す断面説明図である。
第 1 8図は第 1 7図のガス排気バルブからガスが外部に流出する状態を示す断 面説明図である。
第 1 9図は本発明に係る基板収納容器の第 4の実施形態を示す部分断面説明図 である。
第 2 0図は本発明に係る基板収納容器の第 5の実施形態を示す部分断面説明図 である。
第 2 1図は本発明に係る基板収納容器の第 6の実施形態におけるガス導入バル ブを示す断面説明図である。
第 2 2図は本発明に係る基板収納容器の第 6の実施形態におけるガス排気バル ブを示す断面説明図である。
第 2 3図は本発明に係る基板収納容器の第 7の実施形態におけるガス排気バル ブを示す断面説明図である。 .
第 2 4図は本発明に係る基板収納容器の第 7の実施形態におけるガス導入バル ブを示す断面説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、 本実施形態に おける基板収納容器は、 第 1図ないし第 7図に示すように、 複数枚の半導体ゥェ ーハ Wを水平状態で上下に並べて整列収納する容器本体 1と、 この容器本体 1の 開口した正面を着脱自在に開閉する蓋体 1 0と、 容器本体 1の底部に配設されて 容器本体 1に対するガスの流通を制御する一対のバルブ体 2 0とを備え、 この一 対のバルブ体 2 0のうち、 一方のバルブ体 2 0をガス導入バルブ 2 0 Aとし、 他 方のバルブ体 2 0をガス排気バルブ 2 0 Bとして利用するようにしている。 半導体ゥエーハ Wとしては、 例えば 3 0 0 mmのシリコンゥエーハがあげられ 、 2 5枚又は 2 6枚収納される。
容器本体 1は、 第 1図に示すように、 例えば炭素繊維や導電性ポリマ一等が添 加されて導電性を有するポリカーボネート等を使用して一端面である正面の開口 したフロントオープンボックスタイプに成形され、 内部両側には、 半導体ゥエー ハ Wの側部周縁を支持片を介して支持する支持体 （図示せず） がそれぞれ配設さ れる。 この容器本体 1は、 第 2図に示すように、 底部に基板収納容器の種類を検 知して区別するための貫通孔を有する平面略 Y字形のボトムプレート 2が着脱自 在に装着され、 このボトムプレート 2の前部両側と後部とに、 断面略 V字形を呈 した加工装置用の位置決め部材 3がそれぞれ配設される。 ポトムプレート 2には 、 複数の位置決め部材 3の他、 識別部材取付用の貫通孔と、 容器本体固定用のク ランプ穴とがそれぞれ穿孔される。 .
容器本体底部の前方両側、 換言すれば、 半導体ゥエーハ Wの投影面積に重なら ない領域には、 第 1図ないし第 3図に示すように、 丸い貫通孔 4がそれぞれ穿孔 され、 各貫通孔 4の周縁部には、 外部下方向に突出する円筒形のリブ 5がー体形 成される。 容器本体 1の天井には、 ハンドル 6が着脱自在に装着され、 このハン ドル 6が OHT (オーバーヘッドホイストトランスファー） と呼ばれる自動機に 保持されることにより、 基板収納容器が工程内を搬送される。 容器本体 1の開口 した正面の周縁部には、 蓋体嵌合用のリム部 7が幅広に一体形成され、 このリブ 部 7内の上下両側には、 蓋体用の係止溝 8がそれぞれ凹み形成される。 容器本 体 1の外部両側には、 手動ハンドリング用の把持ハンドル 9がそれぞれ着脱自在 に装着される。
蓋体 1 0は、 四隅部が丸く湾曲した横長の略矩形に形成され、 内部に図示しな い係止機構が内蔵される。 この係止機構は、 その出没可能な複数の係止爪が周壁 の出没孔 1 1から突出してリム部 7の係止溝穴 8に嵌入し、 容器本体 1に嵌合し た蓋体 1 0を強固に閉鎖するよう機能する。 蓋体 1 0の裏面には、 容器本体 1の リム部 7と嵌合する段差部が突出形成され、 この段差部には、 複数枚の半導体ゥ ェ一ハ Wを所定のピッチで上下方向に水平に整列支持するフロントリテーナ 1 2 が着脱自在に装着される。 蓋体 1 0の周壁には、 容器本体 1との間にシールを形 成するエンドレスのガスケット 1 3が嵌合される。
なお、 容器本体 1、 ボトムプレート 2、 ハンドル 6、 把持ハンドル 9、 及び蓋 体 1 0は、 例えばポリカーボネート、 ポリエーテルイミド、 ポリエ一テルエ一テ ルケトン、 環状ォレフィン樹脂 （C O P ) 等からなる熱可塑性樹脂、 あるいはこ れらに導電性を付与した材料を使用して成形される。
各バルブ体 2 0は、 第 3図等に示すように、 容器本体 1の貫通孔 4のリブ 5に 下方から着脱自在に嵌入されてガスを流通させる固定筒 2 1と、 容器本体 1の貫 通孔 4にシール用の 0リング 3 1を介し上方から着脱自在に嵌入され、 固定筒 2 1と組み合わせて螺嵌される保持筒 2 5と、 これら固定筒 2 1と保持筒 2 5との 間に隙間 3 3を介して内蔵される逆止弁 3 2と、 この逆止弁 3 2を開閉させる弹 性変形部材 3 6と、 逆止弁 3 2に対向して弾性変形部材 3 6を保持するガス流通 用の中蓋筒 3 7と、 保持筒 2 5と中蓋筒 3 7との間に介在される円板形のフィル タ 4 2とから構成され、 逆止弁 3 2と弾性変形部材 3 6とが弹性逆止弁を形成し ており、 固定筒 2 1から保持筒 2 5にかけて流れるガスを制御する。
固定筒 2 1は、 第 3図ないし第 7図に示すように、 ポリカーボネート、 ポリエ 一テルイミド、 ポリエーテルエーテルケトン等を使用して基本的には有底円筒形 に成形され、 内周面には、 締結用の螺子溝 2 2が螺刻形成される。 この固定筒 2 1は、 その底部中心に、 ガス流通用の丸い通気口 2 3が穿孔され、 底部外周面に PC漏 003/012612 は、 半径外方向に伸びるリング形のフランジ 2 4が周設されており、 このフラン ジ 2 4がリブ 5の開口周縁部に下方から接触する。
保持筒 2 5は、 第 3図や第 4図等に示すように、 例えば固定筒 2 1と同様の樹 脂を使用して基本的には固定筒 2 1よりも一回り小さい円筒形に成形され、 開口 した上部には、 ガス流通用の複数の通気口 2 6を区画する区画リブ 2 7が格子形 あるいは放射状に配設されており、 この区画リブ 2 7の裏面がフィルタ 4 2の形 に対応して保持する対応面 2 8として機能する。 この保持筒 2 5は、 上部外周面 に半径外方向に伸びるリング形のフランジ 2 9が周設され、 このフランジ 2 9が 貫通孔 4の周縁部に上方から接触する。 保持筒 2 5の外周面には、 締結用の螺子 3 0が螺刻形成され、 この螺子 3 0が固定筒 2 1の螺子溝 2 2と螺合する。
〇リング 3 1は、 貫通孔 4と保持筒 2 5の外周面との間に介在され、 容器本体 1に対するガスの侵入や容器本体 1からのガスの漏れを有効に防止する。
逆止弁 3 2は、 第 3図ないし第 7図等に示すように、 バルブ体 2 0の用途に基 づき、 所定の材料を使用して断面略板形、 断面略八ット形を呈した平面円板に形 成され、 固定筒 2 1の内底面に嵌入搭載されて丸い通気口 2 3を被覆し、 保持筒
2 5の内周面との間に、 ガスの流路である隙間 3 3を区画形成する。 この逆止弁
3 2の材料としては、 例えばポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリ力一ポネート 、 環状ポリオレフイン榭脂、 熱可塑性ポリエステル系エラストマ一があげられる 。 逆止弁 3 2は、 その表面の中心部に、 位置ずれを規制する断面略凹字形の被ガ ィド体 3 4が突出形成され、 裏面の周縁部には、 ェンドレスのシール部材 3 5が 嵌合されており、 このシール部材 3 5が固定筒 2 1の内底面に変形接触してシー ルするよう機能する。
シール部材 3 5は、 例えば〇リング、 フッ素ゴム、 N B Rゴム、 ウレタンゴム
、 E P DMゴム、 シリコーンゴム等を使用して弾性のリングに形成され、 表面に フッ素やシリコーンのコ一ティングが適宜施されるが、 金属製の場合には、 表面 が樹脂コーティングされる。 このシール部材 3 5は、 バルブ体 2 0が第 4図や第 2
5図のようにガス導入バルブ 2 O Aとして使用されるのではなく、 ガス排気バル ブ 2 0 Bとして使用される場合には第 6図や第 7図に示すように、 段差の形成さ れた逆止弁 3 2の表面周縁部に嵌合されて中蓋筒 3 7の開口周縁部に圧接する。 このような逆止弁 3 2は、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 0 Aとして利用さ れる場合には、 第 4図のように弾性変形部材 3 6の弾圧付勢作用により、 固定筒 2 1の通気口 2 3を被覆する。 これに対し、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ' 2 0 Bとして利用される場合には、 弾性変形部材 3 6と上下逆に配置され、 弾性変形 部材 3 6に搭載支持されて中蓋筒 3 7の開口周縁部に圧接する （第 6図、 第 7図 参照） 。
弹性変形部材 3 6は、 S U Sや合成樹脂等のコィルスプリングからなり、 逆止 弁 3 2の被ガイド体 3 4と中盖筒 3 7との間、 あるいは逆止弁 3 2内と固定筒 2 1との間に介在される。 この弾性変形部材 3 6は、 図面に示すコイルスプリング が主ではあるが、 特に限定されるものではなく、 弹性のゴム、 エラストマ一、 発 泡体、 板バネ等を使用することもできる。 また、 コイルスプリングの表面を合成 樹脂やエラストマ一によりコーティングして使用することもできる。 この場合、 微量の金属ィォンの滲み出しを好適に防止することができる。
このような弹性変形部材 3 6は、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとして 利用される場合には、 第 3図ないし第 5図のように逆止弁 3 2の凹んだ表面に嵌 合されるが、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には、 逆止弁 3 2と上下逆に配置され、 固定筒 2 1の通気口 2 3周縁部に搭載される （ 第 6図、 第 7図参照） 。
中蓋筒 3 7は、 第 3図ないし第 7図に示すように、 固定筒 2 1と同様の材料を 使用して基本的には円筒形に成形され、 開口した上部には、 ガス流通用の複数の 通気口 3 8を区画する区画リブ 3 9が格子形、 放射状に配設されており、 保持筒 2 5に内蔵された状態で弾性変形部材 3 6に接触する。 この中蓋筒 3 7は、 保持 筒 2 5の内部に凹凸係合機構等を介して嵌入支持され、 保持筒 2 5の内部上方と の間に、 シールを確保する 0リング 4 0が介在される。 中蓋筒 3 7の区画リブ 3 9の下面中心部には、 組立性の確保や位置ずれを規制する断面略凸字形のガイド 体 4 1が突出形成され、 このガイド体 4 1が被ガイド体 3 4とスライド可能に嵌 合する。 凹凸係合機構としては、 例えば保持筒 2 5の内周面又は中蓋筒 3 7の外 周面との間に形成される溝と、 中蓋筒 3 7の外周面又は保持筒 2 5の内周面に形 成されて溝に嵌まる突部とからなる機構があげられる。
このような中蓋筒 3 7は、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとして利用さ れる場合には、 弹性変形部材 3 6に接触され、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には、 開口した下部が逆止弁 3 2の周縁部にシール部 材 3 5を介し圧接される （第 6図、 第 7図参照） 。
フィルタ 4 2は、 四フッ化工チレン、 ポリエステル繊維、 多孔質テフロン （登 録商標） 膜、 ガラス繊維からなる分子濾過フィルタ、 活性炭素繊維等の濾材に化 学吸着剤を担持させたケミカルフィルタからなり、 保持筒 2 5の対応面 2 8と中 蓋筒 3 7の区画リブ 3 9との間に挟持された状態で単数複数挿入され、 中蓋筒 3 7の通気口 3 8を被覆する。 このフィル夕 4 2の表裏面には、 ポリプロピレンや ポリエチレン等からなる保護部材が適宜積層される。
なお、 フィル夕 4 2を複数枚使用する場合、 同種類のタイプを使用しても良い が、 異なるタイプを使用することも可能である。 例えば、 分子濾過フィル夕とケ ミカルフィル夕とを組み合わせれば、 半導体ゥェ一ハ Wのパーティクル汚染の他 、 有機ガス汚染をも防止することができる。
バルブ体 2 0の組立に際しては、 螺子結合しても良いが、 他の結合方法を採用 したり、 併用しても良い。 例えば、 固定筒 2 1と保持筒 2 5の一方に凹部を、 他 方には凸部をそれぞれ形成し、 これらの凹部と凸部とを嵌合させることにより固 定しても良い。 また、 保持筒 2 5と中蓋筒 3 7の一方に凹部を、 他方には凸部を それぞれ形成し、 これらの凹部と凸部とを嵌合させて固定することも可能である 2003/012612 係る構成のバルブ体 2 0を備えた基板収納容器は、 蓋体開閉装置 （口一ドボ一 ト又は蓋体オーブナ） への搭載時、 ストッカーでの保管時、 工程内での使用時、 ストッカーへの搬送途中時にガスが置換される。 この際、 装置側には、 ガスパー ジ用治具 6 0を設置し、 このガスパージ用治具 6 0に基板収納容器をセットすれ ば、 ガスパージの円滑化、 効率化、 容易化が期待できる。
ガスパージ用治具 6 0は、 第 5図、 第 7図ないし第 9図に示すように、 例えば 基板収納容器位置決め用のピン 6 1を略 Y字形に並べ備えた筐体 6 2と、 この筐 体 6 2に設置されてバルブ体 2 0に接続される給気ノズル 6 3と、 筐体 6 2に設 置されてバルブ体 2 0に接続される排気ノズル 6 4と、 筐体 6 2に内蔵されて給 気ノズル 6 3とガス供給源とを接続する給気流路と、 筐体 6 2に内蔵されて排気 ノズル 6 4と排気装置とを接続する排気流路とから構成される。
給気ノズル 6 3と排気ノズル 6 4とは、 その突起部周辺に、 ガス漏れ防止用の シール形成手段が適宜形成される。 給気ノズル 6 3は、 例えば使用時には筐体 6 2の接続面から突出してバルブ体 2 0に接続され、 不使用時には筐体 6 2内に没 入して筐体 6 2の接続面を平坦にするよう設置される。
上記構成において、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 0 Aとして利用され、 不 活性ガス等のガスが基板収納容器の外部から内部に供給されない場合には、 弾性 変形部材 3 6の付勢力により、 ガス導入バルブ 2 0 Aの逆止弁 3 2が固定筒 2 1 の内底面にシール部材 3 5を介し圧接されて通気口 2 3を閉塞し、 シール状態が 形成される （第 4図参照） 。
これに対し、 ガスパ一ジ用治具 6 0の給気ノズル 6 3からガス導入バルブ 2 0 Aに不活性ガス等のガスが供給される場合には、 給気ノズル 6 3から噴出するガ スの圧力により、 ガス導入バルブ 2 O Aの逆止弁 3 2が中蓋筒 3 7方向に押圧さ れて弹性変形部材 3 6を同方向に圧縮し、 逆止弁 3 2が固定筒 2 1の通気口 2 3 との間に隙間を形成してシール状態を解除する （第 5図参照） 。 このシール状態 の解除によりガスは、 基板収納容器の外部から固定筒 2 1の通気口 2 3と逆止弁 PC蘭 003/012612
3 2との隙間 3 3、 隙間、 中蓋筒 3 7、 フィル夕 4 2を順次経由して基板収納容 器の内部に流入する。
一方、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には、 ガス 排気バルブ 2 0 Bの弹性変形部材 3 6が逆止弁 3 2を中蓋筒 3 7の開口周縁部に シール部材 3 5を介して押し付け、 シール状態が形成される。
これに対し、 基板収納容器の内部にガスが充満する場合には、 充満するガスの 圧力により、 ガス排気バルブ 2 0 Bの逆止弁 3 2が固定筒 2 1方向に押圧されて 弾性変形部材 3 6を同方向に引き伸ばし、 逆止弁 3 2が中蓋筒 3 7との間に隙間 3 3を形成してシール状態を解除する。 このシール状態の解除によりガスは、 基 板収納容器の内部からフィル夕 4 2、 中篕筒 3 7、 逆止弁 3 2と中蓋筒 3 7との 間の隙間、 隙間、 固定筒 2 1の通気口 2 3を順次経由して基板収納容器の外部に 流出する。 この際、 ガス排気バルブ 2 0 Bにガスパ一ジ用治具 6 0の排気ノズル 6 4を接続して減圧すれば、 ガスを効率的にパージすることができる。
上記構成によれば、 容器本体 1の貫通孔 4やそのリブ 5に、 螺子結合した固定 筒 2 1と保持筒 2 5のフランジ 2 4 · 2 9をそれぞれ当接させることにより、 脱 落することのない強固な係止機構を得ることができるので、 係止機構の構成の簡 素化が可能となり、 しかも、 容器本体 1用の金型の簡素化を図ることができる。 また、 被ガイド体 3 4とガイド体 4 1とが嵌合して位置ずれ制御機能を発揮する ので、 例え繰り返し使用しても、 逆止弁 3 2が安定して作動し、 位置ずれを招く ことがない。 したがって、 シールが不完全になって漏れが生じるという問題を有 効に解消することができ、 良好なガスパージが期待できる。 また、 バルブ体 2 0 に複数の金属部品を内蔵する必要がないので、 基板収納容器の保管時や洗浄時に 金属部品から微量の金属イオンが滲み出るのを抑制することが可能となり、 バル ブ体 2 0の組立の容易化ゃコスト削減が期待できる。
また、 逆止弁 3 2の表裏面周縁部に、 垂直方向に圧接されるシール部材 3 5を それぞれ嵌合すれば、 バルブ体 2 0をガス導入バルブ 2 O Aとしても、 ガス排気 バルブ 2 O Bとしても有効に利用することができる。 したがって、 基板収納容器 の内部に置換されたガスの保持時間が長くなり、 ガスパージの効果を長時間に亘 つて持続することが可能になる。 また、 保持筒 2 5と逆止弁 3 2の周縁部との隙 間 3 3を広く拡大するので、 効率的なガスパージが大いに期待できる。 さらに、 基板収納容器にフィルタ 4 2内蔵のバルブ体 2 0を取り付けるので、 ガスパージ することができる他、 フィル夕 4 2によりパージしたガスを基板収納容器の内部 に保持することができる。 したがって、 基板収納容器内のガスが外部に簡単に流 出することがなく、 ガスパージの効果を長時間維持することができる。 さらにま た、 基板収納容器の内外がバルブ体 2 0を介し間接的に連通するので、 クリーン ルームに存在する微量の有機物が基板収納容器の外部から内部に流入するのを略 完全に抑制防止することができる。
次に、 第 1 0図、 第 1 1図は本発明の第 2の実施形態を示すもので、 この場合 には、 ガス導入バルブ 2 O Aとガス排気バルブ 2 0 Bの逆止弁 3 2 Aを兼用可能 な構造に構成するようにしている。
逆止弁 3 2 Aは、 基本的には中実の断面略凸字に形成され、 表裏面の中心部に は、 丸穴からなる被ガイド体 3 4がそれぞれ穿孔されるとともに、 裏面の周緣部 には、 リング形のシール部材 3 5が嵌合されており、 中蓋筒 3 7の内径よりも一 回り小さく形成される。 一対の被ガイド体 3 4は、 相互に連通することなく、 区 画される。 この逆止弁 3 2 Aは、 ガス導入バルブ 2 O Aに利用される場合には、 第 1 0図に示すように突部が上方に向けられ、 ガス排気バルブ 2 0 Bに利用され る場合には、 第 1 1図に示すように上下逆に配置される。
中蓋筒 3 7は、 基本的には上記実施形態と同様であるが、 内周面上部に、 逆止 弁 3 2 Aの周縁部又はシール部材 3 5に接触するリング形のシール部材 3 5が別 に貼着される。 その他の部分については、 上記実施形態と同様であるので説明を 省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、 しかも、 部 3 012612
品の共用化を図ることができるので、 バルブ体 2 0の用途に応じた複数の逆止弁 3 2 Aを予め用意する必要が全くない。 したがって、 組立作業や管理の効率化が 大いに期待できるのは明らかである。
なお、 逆止弁 3 2 Aの表裏面の周緣部に溝穴をそれぞれ穿孔し、 この一対の溝 穴にシール部材 3 5を選択的に嵌入しても良い。
次に、 第 1 2図ないし第 1 8図は本発明の第 3の実施形態を示すもので、 この 場合には、 各バルブ体 2 0を、 容器本体 1の貫通孔 4のリブ 5に下方から着脱自 在に嵌入されてガスを流通させる固定筒 2 1と、 容器本体 1の貫通孔 4にシール 用の〇リング 3 1を介し上方から着脱自在に嵌入され、 固定筒 2 1と組み合わせ て螺嵌される保持筒 2 5と、 これら固定筒 2 1と保持筒 2 5との間に隙間 3 3を 介して内蔵される弾性の逆止弁 3 2 Bと、 この逆止弁 3 2 Bを変形させる通気性 •連気性の弾性変形部材 3 6 Aと、 この弹性変形部材 3 6 Aに接触するガス流通 用の中蓋筒 3 7と、 保持筒 2 5と中蓋筒 3 7との間に介在される円板形のフィル 夕 4 2とから構成して被ガイド体 3 4とガイド体 4 1とを省略し、 各バルブ体 2 0を複数のガス導入バルブ 2 O Aあるいはガス排気バルブ 2 0 Bとして利用する ようにしている。
容器本体 1底部の前後両側、 換言すれば、 半導体ゥェ一ハ Wの投影面積に重な らない領域には、 第 1 3図に示すように、 丸い貫通孔 4がそれぞれ穿孔され、 各 貫通孔 4の周縁部には、 外部下方向に突出する円筒形のリブ 5がー体形成される 。 各バルブ体 2 0の固定筒 2 1、 保持筒 2 5、 フィルタ 4 2については、 上記実 施形態と同様であるので説明を省略する。
逆止弁 3 2 Bは、 第 1 4図に示すように、 所定のエラストマ一を使用して断面 略 H字の平面略円形に形成され、 固定筒 2 1の内底面に嵌入搭載されて丸い通気 口 2 3を被覆し、 保持筒 2 5の内周面との間にガスの流路である僅かな隙間 3 3 を形成する。 この可撓性を有する逆止弁 3 2 Bの材料としては、 例えばメラミン ゴム、 イソプレンゴム、 ブチルゴム、 シリコーンゴム、 フッ素ゴム等のゴム、 ポ リエステル系熱可塑性エラストマ一、 各種熱可塑性エラストマ一があげられる。 逆止弁 3 2 Bの固定筒 2 1に対向する対向面には、 シール形成用の凹凸部が適宜 形成される。
このような逆止弁 3 2 Bは、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとして利用 される場合には、 第 1 5図のように弹性変形部材 3 6 Aの弾圧付勢作用により、 固定筒 2 1の通気口 2 3を被覆する。 これに対し、 バルブ体 2 0がガス排気バル ブ 2 0 Bとして利用される場合には、 弾性変形部材 3 6 Aと上下逆に配置され、 弹性変形部材 3 6 Aに搭載支持されて中蓋筒 3 7の開口周縁部に圧接する （第 1 7図、 第 1 8図参照） 。
弾性変形部材 3 6 Aは、 第 1 4図に示すように、 所定の発泡材料を使用して容 器本体 1の内外を連通する連泡を備えたリングに形成され、 保持筒 2 5の内部に 嵌入されて逆止弁 3 2 Bの外周上に搭載されるとともに、 保持筒 2 5の内周面と の間にガスの流路である僅かな隙間 3 3を形成する。 このェンドレスの弾性変形 部材 3 6 Aは、 例えばメラミンゴム、 イソプレンゴム、 ブチルゴム、 シリコーン ゴム、 フッ素ゴム等のゴム、 ポリエチレン、 弾性 '通気性の不織布等を材料とし て形成され、 圧縮変形して逆止弁 3 2 Bを動作させる関係上、 圧縮歪み度が低く 設定される。 弹性変形部材 3 6 Aは、 通気性が確保できるのであれば、 リング形 状に何ら限定されるものではなく、 例えば円筒形の他形状でも良い。
このような弾性変形部材 3 6 Aは、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 0 Aとし て利用される場合には、 第 1 5図のように逆止弁 3 2 Bの外周緣部に搭載される 。 これに対し、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には 、 逆止弁 3 2 Bと上下逆に配置され、 固定筒 2 1の内底面に嵌入搭載される （第 1 7図、 第 1 8図参照） 。 その他の部分については、 上記実施形態と同様である ので説明を省略する。
上記構成において、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとして利用され、 不 活性ガス等のガスカ堪板収納容器の外部から内部に供給されない場合には、 弾性 変形部材 3 6 Aの付勢力により、 ガス導入バルブ 2 O Aの逆止弁 3 2 Bが固定筒 2 1の内底面にシ一ル部材 3 5を介し圧接されて通気口 2 3を閉塞し、 シール状 態が形成される （第 1 5図参照） 。
これに対し、 ガスパージ用治具 6 0の給気ノズル 6 3からガス導入バルブ 2 0 Aに第 1 6図の矢印で示す不活性ガス等のガスが供給される場合には、 給気ノズ ル 6 3から噴出するガスの圧力により、 ガス導入バルブ 2 O Aの逆止弁 3 2 Bが 中蓋筒 3 7方向に押圧されて弾性変形部材 3 6 Aを同方向に圧縮し、 変形した逆 止弁 3 2 Bが固定筒 2 1の通気口 2 3との間に隙間 3 3を形成してシール状態を 解除する。 このシール状態の解除によりガスは、 基板収納容器の外部から固定筒 2 1の通気口 2 3と逆止弁 3 2 Bとの隙間 3 3、 隙間、 中蓋筒 3 7、 フィルタ 4 2を順次経由して基板収納容器の内部に流入する。
一方、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には、 ガス 排気バルブ 2 0 Bの弾性変形部材 3 6 Aが逆止弁 3 2 Bを中蓋筒 3 7の開口周縁 部にシール部材 3 5を介して押し付け、 シール状態が形成される （第 1 7図参照 ) 。
これに対し、 基板収納容器の内部に第 1 8図に矢印で示すガスが充満する場合 には、 充満するガスの圧力により、 ガス排気バルブ 2 0 Bの逆止弁 3 2 Bが固定 筒 2 1方向に押圧されて弾性変形部材 3 6 Aを同方向に圧縮し、 変形した逆止弁 3 2 Bが中蓋筒 3 7との間に隙間 3 3を形成してシール状態を解除する。 このシ ール状態の解除によりガスは、 基板収納容器の内部から保持筒 2 5、 フィル夕 4 2、 中蓋筒 3 7、 逆止弁 3 2 Bと中蓋筒 3 7との間の隙間 3 3、 隙間、 固定筒 2 1の通気口 2 3を順次経由して基板収納容器の外部に流出する。 この際、 ガス排 気バルブ 2 0 Bにガスパージ用治具 6 0の排気ノズル 6 4を接続して減圧すれば 、 ガスを効率的にパージすることができる。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、 しかも、 被 ガイド体 3 4とガイド体 4 1とを省略するので、 構成の簡素化を図ることができ るのは明白である。 また、 パルプ体 2 0内に金属部品が存在しないので、 基板収 納容器の保管時や洗 時に金属部品から微量の金属イオンが滲み出るのを防止す ることが可能となる。
次に、 第 1 9図は本発明の第 4の実施形態を示すもので、 この場合には、 容器 本体 1における任意の貫通孔 4に、 バルブ体 2 0に連通するノズルタワー 4 3を 立設するようにしている。
ノズルタワー 4 3は、 例えばポリカーボネート、 ポリエーテルイミド、 ポリエ 一テルエ一テルケトン、 シクロォレフィンポリマ一等からなる所定の樹脂を使用 して基本的には中空の円柱形に形成され、 半導体ゥエー八 Wの側部と対向する周 壁に、 ガス用の複数の噴出し口 4 4が所定の間隔をおいて上下に並べて穿孔され ており、 この複数の噴出し口 4 4からガスが半導体ゥエーハ W方向に供給される 。 複数の噴出し口 4 4の面積は、 全て同一面積でも良いし、 下方向から上方向に 向かうにしたがい徐々に拡大するものでも良い。 その他の部分については、 上記 実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、 しかも、 複 数の噴出し口 4 4から半導体ゥェ一八 Wに向かって流動するので、 ガスの導入時 に容器本体 1内の滞留部分を解消してパージ時間を大幅に短縮することができる のは明らかである。
次に、 第 2 0図は本発明の第 5の実施形態を示すもので、 この場合には、 容器 本体 1における任意の貫通孔 4の近傍に偏向板 4 5を立設し、 この偏向板 4 5の 長片部 4 6をバルブ体 2 0に隙間を介して対向させるようにしている。
偏向板 4 5は、 例えばポリカーボネート、 ポリエーテルイミド、 ポリエーテル エーテルケトン、 シクロォレフインポリマー等からなる所定の樹脂を使用して基 本的には断面略倒 L字形に形成され、 バルブ体 2 0からのガスを半導体ゥェ一ハ W方向に案内したり、 基板収納容器内のガスをバルブ体 2 0に導くよう機能する 。 その他の部分については、 上記実施形態と同様であるので説明を省略する。 本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、 しかも、 偏 向板 4 5がガスの流れを制御するので、 最下段に収納される半導体ゥエーハ Wに ガスが直接衝突し、 パ一ティクルを吹きかけたり、 あるいはパ一ティクルが巻き 上がつたりするのを有効に抑制防止することができるのは明らかである。
次に、 第 2 1図、 第 2 2図は本発明の第 6の実施形態を示すもので、 この場合 には、 各バルブ体 2 0の弹性逆止弁を、 断面略 U字形に形成されて少なくとも保 持筒 2 5に流路である隙間 3 3を介し嵌入される弾性の逆止弁 3 2 Cと、 この有 底円筒形の逆止弁 3 2 Cに嵌入されて逆止弁 3 2 Cを変形させる伸縮自在の蛇腹 体 4 7とから形成して弹性変形部材 3 6 Aを省略するようにしている。
蛇腹体 4 7は、 可撓性 ·弾性を有する中空の円柱形に形成され、 周壁には通気 用の複数の流通口 4 8が所定の間隔をおいて穿孔されており、 固定筒 2 1と中蓋 筒 3 7の周壁下部間に位置する逆止弁 3 2 Cに積層される。 この蛇腹体 4 7は、 図面に示すように、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとして使用されるか、 あるいはガス排気バルブ 2 0 Bとして使用されるかにより、 逆止弁 3 2 Cとの上 下関係が逆になる。 その他の部分については、 上記実施形態と同様であるので説 明を省略する。
上記構成において、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとして利用され、 不 活性ガス等のガスが基板収納容器の外部から内部に供給されない場合には、 ガス 導入バルブ 2 0 Aの蛇腹体 4 7が逆止弁 3 2 Cを固定筒 2 1の内底面に押し付け て通気口 2 3を閉塞し、 シール状態が形成される。 したがって、 基板収納容器の 外部から内部にガスが流入したり、 基板収納容器の内部から外部にガスの漏れ出 るのが有効に防止される。
これに対し、 バルブ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には 、 蛇腹体 4 7が上方の逆止弁 3 2 Cを中蓋筒 3 7の開口下部に圧接し、 シール状 態が形成される。 したがって、 基板収納容器の外部から内部にガスが流入したり 、 基板収納容器の内部から外部にガスの漏れ出るのが有効に防止される。 本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、 しかも、 弾 性逆止弁を複数の別部品から形成するのではなく、 変形時にガスを流通させる逆 止弁 3 2 Cと、 パネ機能を有する蛇腹体 4 7とから構成するので、 部品点数の削 減が期待でき、 これを通じて構成の簡素化、 組立性の向上、 生産管理の容易化を 図ることができる。
次に、 第 2 3図、 第 2 4図は本発明の第 7の実施形態を示すもので、 この場合 には、 各バルブ体 2 0の弹性逆止弁を、 保持筒 2 5に流路である隙間 3 3を介し て内蔵される弾性の逆止弁 3 2 Dと、 この逆止弁 3 2 Dに空隙を介し一体ィ匕され る逆止弁 3 2 D用の弹性のスカート体 4 9とから形成して弾性変形部材 3 6 Aを 省略するようにしている。
逆止弁 3 2 Dとスカート体 4 9の材料としては、 例えばメラミンンゴム、 イソ プレンゴム、 ブチルゴム、 シリコーンゴム、 フッ素ゴム等のゴム、 ポリエステル 系熱可塑性エラストマ一、 各種の熱可塑性エラストマ一があげられる。 逆止弁 3 2 Dには、 通気用の複数の流通口 5 0が所定の間隔をおいて穿孔される。
スカート体 4 9は、 略円板あるいは断面略凹字の円柱形に形成されてその周縁 部からパネ性を有する薄肉のスカート片 5 1が屈曲可能に伸長され、 この略中空 円錐台のスカート片 5 1が逆止弁 3 2 Dの周面に嵌合して一体化される。 このス カート体 4 9は、 図面に示すように、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 O Aとし て使用されるか、 あるいはガス排気バルブ 2 0 Bとして使用されるかにより、 逆 止弁 3 2 Dとの上下関係が逆になる。 その他の部分については、 上記実施形態と 同様であるので説明を省略する。
上記構成において、 バルブ体 2 0がガス導入バルブ 2 0 Aとして利用され、 不 活性ガス等のガスが基板収納容器の外部から内部に供給されない塲合には、 ガス 導入バルブ 2 O Aのスカート体 4 9が下方の逆止弁 3 2 Dをスカート片 5 1を介 し固定筒 2 1の内底面 押し付けて通気口 2 3を閉塞し、 シール状態が形成され る。 したがって、 基板収納容器の外部から内部にガスが流入したり、 基板収納容 器の内部から外部にガスの漏れ出るのが有効に防止される。
. これに対し、 パルプ体 2 0がガス排気バルブ 2 0 Bとして利用される場合には 、 下方のスカート体 4 9が上方の逆止弁 3 2 Dをスカート片 5 1を介し中蓋筒 3 7の開口下部に圧接し、 シール状態が形成される。 したがって、 基板収納容器の 外部から内部にガスが流入したり、 基板収納容器の内部から外部にガスの漏れ出 るのが有効に防止される。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、 しかも、 弹 性逆止弁を、 変形時にガスを流通させる逆止弁 3 2 Dと、 バネ機能を有するスカ —卜体 4 9とから構成するので、 部品点数の削減が期待でき、 これを通じて構成 の簡素化、 組立性の向上、 生産管理の容易化を実現することができる。
なお、 容器本体 1のリム部 7内周面に係止溝穴 8を形成したが、 これは省略す ることができる。 この場合、 外部からの操作に基づいて動作する蓋体 1 0の係止 機構を省略することができる。 また、 第 1 0図、 第 1 1図の逆止弁 3 2の形状を 変更すれば、 逆止弁 3 2の向きを上下逆に変更することなく、 弾性変形部材 3 6 の取り付け位置を変更するだけで使用することができる。 さらに、 ガスを給排出 する加工装置に、 バルブ開閉用の突起や吸着ハンド等を設けることも可能である 次に、 本発明に係る基板収納容器の実施例を比較例と共に説明する。
第 4図と第 6図に示すバルブ体を備えた基板収納容器を用意し、 この基板収納 容器を窒素ガスで置換した場合の酸素濃度を測定するとともに、 低酸素の状態を 維持することのできる保持時間を測定した。
測定の結果、 窒素ガスを 2 0 LZ分の割合で供給していくと、 約 1 5分で酸素 濃度を 1 O p p m以下にすることができた。 また、 窒素ガスの供給を停止して基 板収納容器を放置しておくときの酸素濃度の変化を調べたところ、 酸素濃度が 1 %まで上昇するのに約 5時間を要した。
これにより、 半導体ゥェ一ハを加工途中で一時保管するとき等、 低酸素状態を 一定の時間維持することができ、 半導体ゥェ一八の汚染や表面酸化を抑制できる のを確認した。
これに対し、 比較例として従来のバルブ体を備えた基板収納容器を用意し、 こ の基板収納容器を低酸素の状態を維持することのできる保持時間を測定した。 測定に際しては、 容器本体の底部に一対の貫通孔を穿孔し、 この一対の貫通孔 を連結するよう測定用の配管経路を作製し、 この配管経路の途中に酸素濃度計を 設置して酸素濃度を 1分毎に測定するようにした。 一対の貫通孔を穿孔したら、 その周囲を密閉し、 基板収納容器の内部に窒素ガスを導入バルブを介し一定速度 で供給した。 酸素濃度計としては、 測定レンジが 0 . l p p m〜1 0 0 VO L % の東レエンジニアリング株式会社製を使用した。
測定の結果、 窒素ガスの供給を停止して基板収納容器を放置しておくときの酸 素濃度の変化を調べたところ、 酸素濃度が 1 %まで上昇するのに約 7 0分しか要 さなかった。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 バルブ取付用の係止機構を簡素化することができ、 例え繰り 返し使用しても弁の位置ずれを招くことがないという効果がある。 また、 シール 漏れを抑制防止することができ、 滲み出る微量の金属イオンが基板を汚染させる おそれを抑制することができるという効果がある。 また、 パージした気体を比較 的長時間保持することができ、 汚染物が容器の外部から内部に流入するのを防ぐ ことが可能になる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 容器本体と、 この容器本体を開閉する蓋体と、 これら容器本体と篕体の少 なくともいずれか一方の貫通孔に取り付けられて容器本体に対する気体の流通を 制御するバルブ体とを含んでなる基板収納容器であって、
バルブ体を、 貫通孔に嵌められる気体流通用の固定筒と、 この固定筒に組み合 わされる気体流通用の保持筒と、 これら固定筒と保持筒との間に内蔵される弾性 逆止弁と、 この弾性逆止弁に対向する気体流通用の中蓋筒とから構成し、 固定筒 と中蓋筒のいずれか一方を弾性逆止弁により開閉可能とし、 この弹性逆止弁の開 放時には気体を流通させ、 弾性逆止弁の閉塞時には気体の流通を規制するように したことを特徴とする基板収納容器。
2 . 容器本体の底部に貫通孔を設け、 この貫通孔に、 バルブ体をガス導入バル • ブあるいはガス排気バルブとして嵌めるようにした請求の範囲第 1項記載の基板 収納容器。
3 . 貫通孔の周縁部にリブを形成して外方向に伸ばし、 固定筒に、 リブの周縁 部に接触するフランジを形成するとともに、 保持筒には、 貫通孔の周縁部に接触 するフランジを形成した請求の範囲第 1項又は第 2項記載の基板収納容器。
4. 少なくとも保持筒と弾性逆止弁の周縁部との間に、 気体流通用の隙間を形 成した請求の範囲第 1項、 第 2項、 又は第 3項記載の基板収納容器。
5 . 保持筒に中蓋筒を嵌め入れてこれらの間には気体用のフィルタを介在した 請求の範囲第 1項ないし第 4項いずれかに記載の基板収納容器。
6 . 弾性逆止弁を、' 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 こ の逆止弁と中蓋筒との間に介在される弹性変形部材とから構成し、 固定筒の開口 部を逆止弁により開閉可能とし、 逆止弁の開放時には気体を流通させ、 逆止弁の 閉塞時には気体の流通を規制するようにした請求の範囲第 1項ないし第 5項いず れかに記載の基板収納容器。
7 . 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 こ の逆止弁と固定筒との間に介在される弾性変形部材とから構成し、 中蓋筒の開口 部を逆止弁により開閉可能とし、 逆止弁の開放時には気体を流通させ、 逆止弁の 閉塞時には気体の流通を規制するようにした請求の範囲第 1項ないし第 5項いず れかに記載の基板収納容器。
8 . 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 こ の逆止弁用の弾性変形部材とから構成し、 逆止弁と弾性変形部材のいずれか一方 と中蓋筒とを接触させ、 逆止弁の開放時には気体を流通させ、 逆止弁の閉塞時に は気体の流通を規制するようにした請求の範囲第 1項ないし第 5項いずれかに記 載の基板収納容器。
9 . 弾性逆止弁の逆止弁と中蓋筒のいずれか一方にガイド体を、 他方には被ガ ィド体をそれぞれ設け、 これらガイド体と被ガイド体とをスライド可能に嵌め合 わせるようにした請求の範囲第 6項ないし第 8項いずれかに記載の基板収納容器 1 0 . ガイド体を断面略凸字形として中蓋筒に形成し、 被ガイド体を断面略凹 字形として弾性逆止弁の逆止弁に形成した請求の範囲第 9項記載の基板収納容器
1 1 . 弹性逆止弁の逆止弁にシール部材を取り付け、 このシール部材を固定筒 あるいは中蓋筒の開口部に変形接触させてシールするようにした請求の範囲第 6 項ないし第 1 0項いずれかに記載の基板収納容器。
1 2 . 容器本体の底部に貫通孔を設け、 この貫通孔に、 バルブ体に連なり通る 中空のノズルタヮーを立て設けてその周壁には気体用の噴出し口を開けた請求の 範囲第 1項ないし第 1 1項いずれかに記載の基板収納容器。
1 3 . 容器本体の底部に貫通孔を設けてその近傍には偏向板を取り付け、 この 偏向板を断面略 L字形に形成してその長片部をバルブ体に隙間を介して対向させ た請求の範囲第 1項ないし第 1 1項いずれかに記載の基板収納容器。
1 4. 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 この逆止弁に嵌め入れられる伸縮自在の蛇腹体とから構成し、 蛇腹体の周壁に流 通口を設け、 この蛇腹体の伸縮により逆止弁を開閉するよ'うにした請求の範囲第 1項ないし第 5項、 第 1 2項、 第 1 3項いずれかに記載の基板収納容器。
1 5 . 弾性逆止弁を、 少なくとも固定筒に隙間を介して内蔵される逆止弁と、 この逆止弁に一体化される弹性のスカ一ト体とから構成し、 逆止弁に流通ロを設 けるとともに、 スカート体の周縁部から略筒形のスカート片を屈曲可能に伸ばし て逆止弁に嵌め、 このスカート体の変形により逆止弁を開閉するようにした請求 の範囲第 1項ないし第 5項、 第 1 2項、 第 1 3項いずれかに記載の基板収納容器
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