基板収納容器
【課題】基板との摩擦・摺動によるパーティクルの発生をより低減させる、基板収納容器を提供。
【解決手段】開口部を有し、基板支持部と、基板支持部よりもリア側に位置する位置規制部とが設けられた容器本体と、蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体閉鎖時に、リテーナの保持溝25が基板13の1端側を基板支持部から浮かせて保持し、基板13の他端側は、基板支持部の支持面より下方の位置で位置規制部の側壁と接触して支持するものであって、前記リテーナは、蓋体内面に取り付け可能な係止部(取り付け部)を有するベース部材(枠体部)と、基板13のそれぞれと当接するようにベース部材(枠体部)の向き合う側壁から延びる1又は複数列の弾性片と保持溝25とを有するとともに、保持溝25の最深部28の下側の傾斜面26を上側の傾斜面27よりも急傾斜で長くなるように設定する。
【解決手段】開口部を有し、基板支持部と、基板支持部よりもリア側に位置する位置規制部とが設けられた容器本体と、蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体閉鎖時に、リテーナの保持溝25が基板13の1端側を基板支持部から浮かせて保持し、基板13の他端側は、基板支持部の支持面より下方の位置で位置規制部の側壁と接触して支持するものであって、前記リテーナは、蓋体内面に取り付け可能な係止部(取り付け部)を有するベース部材(枠体部)と、基板13のそれぞれと当接するようにベース部材(枠体部)の向き合う側壁から延びる1又は複数列の弾性片と保持溝25とを有するとともに、保持溝25の最深部28の下側の傾斜面26を上側の傾斜面27よりも急傾斜で長くなるように設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス、マスクガラス等からなる基板の収納、輸送、保管、加工等に使用される基板収納容器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体業界では生産量をより一層向上させるため、300mmという大口径の半導体ウェーハやガラスウェーハ等からなる基板が使用され始めている。このような大きな基板は、搬送や輸送の間に、外部からの衝撃や撓みによって破損したり、傷つくことがあり、所定の基板収納容器に収納した状態で安全に取り扱うことが求められている。
また、自動機で基板を容器から取り出したり、再挿入する際のエラーを防ぐために、基板の載置位置の安定性も求められている。
【0003】
容器の搬送中や保管中に基板と基板支持部との接触を少なくするために、基板を2つのリテーナによって水平に持上げることが提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の場合には、蓋を閉めるに際して、蓋体側とリア側のリテーナのV溝30(図16)の最深部28に基板13が移動し、完全に基板支持部から基板が水平状態に浮き上がって支持されるので、蓋を開放したときは、基板はリテーナのV溝を滑り落ちて基板支持部に再び支持されるようになる。蓋の開閉が繰り返されて、こうした基板の位置移動が繰り返し行われると、基板の位置精度は、各基板支持部毎に変化してしまい、精度が悪くなってしまっていた。
【0004】
また、リアリテーナのV溝の途中で止まってしまうときには、基板の位置が動いてしまうので、基板の取り出しミスやそれに伴なう工程の停止トラブル、最悪の場合は基板と取り出し機の衝突による基板の破損という重大トラブルが発生していた。
また、基板をリア側のV溝の側壁面(斜面)を移動させる際の基板と側壁面との摩擦によるパーティクルの発生や、基板端面の傷つきが問題となっていた。
【0005】
蓋の開閉に伴う基板の基板支持部との接触・離隔の繰り返しに基づく基板位置の変動や、基板と基板支持部やV溝斜面との摩擦や衝突等に起因するパーティクルの発生を軽減するものとして、蓋体で容器本体の開口部を閉鎖したときに、リテーナの基板端面と当接するそれぞれの当接溝(V溝)の高さ方向の中心位置が、容器本体の基板支持部上に位置するそれぞれの基板の高さ方向の中心位置より上方に位置するように構成し、基板を収納した際に基板の一部を基板支持部から浮かせて保持するようにすることも行われている(特許文献2参照)。
【0006】
特許文献2に示されている基板収納容器においては、蓋体を閉鎖したときに基板が接触するリテーナの当接溝形状に関して、「当接溝は基板を誘導する傾斜面を有し、凹部の断面がV字またはU字状に形成されている。」とされ、また、「リアサポート(本発明の位置規制部に相当)の基板への当接面は、垂直面状や傾斜面状に形成できるが、断面がV字やU字状をしていることが好ましい。」とされている。そして、V字の場合、図16に示すV字の斜面が水平となす角度γ、δは、γ≒δとすることが想定されている。
【0007】
さらに、それらの材質に関しては、「リテーナは、ポリエーテルエーテルケトン樹脂やポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)、各種熱可塑性エラストマー(TPO、TPEE等)の合成樹脂から形成される。」、「リアサポートはリテーナと同様に、ポリエステル系やポリオレフィン系等の各種の熱可塑性エラストマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂から形成される。好ましくは、リテーナ50よりも弾性変形が小さくなるような形状及び材質から構成するのが望ましい。」とされている。
【0008】
特許文献2に示されている基板収納容器は、特許文献1に示されている基板収納容器に比較して、トラブルやパーティクルの発生を格段に軽減することができるが、材質的にも、形状の面からも、リアサポートやリテーナの当接溝部分での基板との摩擦・摺動によるパーティクルの発生が未だ若干認められ、更なる性能向上が望まれている。
【0009】
【特許文献1】特開2003−522078号公報
【特許文献2】特開2002−9142号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、上記の状況に鑑みて、基板収納容器による基板の収納・運搬等に際して、基板と基板収納容器との摩擦・摺動によるパーティクルの発生をより低減させる、基板収納容器を構成する部材の形状・材質等をより好ましいものとすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の基板収納容器は、開口部を有し、相対向する容器本体2の側壁11の内壁に1又は複数枚の基板13を水平に支持する支持面を有する基板支持部12と、基板支持部12よりもリア側に位置する位置規制部15とが設けられた容器本体2と、前記開口部をシール可能に閉鎖しその内面に基板13の端面に当接するリテーナ18が取り付けられた蓋体3とを有する基板収納容器1であって、前記蓋体3で容器本体1の開口部を閉鎖するときに、リテーナ18の保持溝(基板収納溝)25が基板13の開口側端部を基板支持部12から浮かせて保持し、リア側の基板13の他端部は位置規制部15の側壁と前記基板支持部12の支持面より下方の位置で接触して支持するものであって、前記リテーナ18は、蓋体3内面に取り付け可能な係止部(取り付け部)19を有するベース部材(枠体部)20と、基板13のそれぞれと当接するようにベース部材(枠体部)20の向き合う側壁21から延びる1又は複数列の弾性片22と保持溝25とを有するとともに、保持溝25の最深部28の下側の傾斜面26を上側の傾斜面27よりも急傾斜で長くなるように設定したことを特徴とする。
【0012】
前記リテーナ18が、基板13の一部を基板支持部12から浮かせて保持するときの保持溝25の最深部28から基板支持部12上面までの鉛直距離が1.0mm以上としたこと、また、基板のリア側を支える前記基板支持部12よりリア側の位置規制部15が、基板支持部12を形成する樹脂よりも低摩擦係数を有する樹脂から形成されていること、がそれぞれ好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明は、基板収納溝を非対称とし、最深部の下面側の傾斜面を上側の傾斜面よりも急傾斜で、長く設定しているので、容器本体に蓋体(ドア)を取り付けることにより確実に基板を収納でき、また、基板を取り外すときにも基板を基板支持部に精度良く載置できる。本発明では、容器本体に蓋体を取り付けるときに開口側の基板を基板支持部から持上げるだけで、リア側の壁面上での位置移動はない。
蓋体を開けるときには、持上げられていた開口側の基板の高さが徐々に低くなり基板支持部上へ移動するだけなので、基板が基板支持部に位置精度良く搭載される。また、従来のように、蓋を閉めるときに基板はリア側の壁面を競りあがり、蓋体を開けるときには元に戻る動作を繰り返すことがないので、基板の位置ずれを低減でき、基板の取り出しエラー、工程トラブルを効果的に防止できる。
【0014】
また、移動時の摩擦によるパーティクル発生を低減できる。すなわち、基板のフロント側を基板支持部から、1.0mm以上、好ましくは1.5mm以上の高さに持上げられて斜めに保持しているので、振動があって、基板にばたつきが生じても基板支持部に接触させることなく保持することができる。
さらに、リア側の位置規制部を容器本体の側壁内に部分的にポリブチレンテレフタレートで形成しておくと、耐摩擦性に優れるので、基板の接触部を傷つけることがなくなり、また、磨耗粉が発生することを防止できるのでより好ましい。
本発明では、基板の一端を弾力片で構成されるリテーナで支え、基板の他端はクッション性材料からなる位置規制部によって支えられ、かつ、基板の一端部のみを基板支持部から持上げるので、基板の両端部を弾性部材で保持することに比べて、共振するのを防止でき、基板を破損無く保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明では、蓋体内側に設けられているリテーナの基板収納溝を非対称形に形成し、溝の最深部が、基板支持部の基板接触部平面よりも上方の位置にあり、蓋体を容器本体の開口部に係止するときに、蓋体内側に設けられているリテーナで基板を持上げながら、リア側に押し込み、基板支持部の基板へのリア側の接触部を支点として、基板のリア側端を基板支持部の上面よりも下方で接触して、基板を保持する。このとき、リア側のリテーナの基板収納溝(保持溝)を構成する傾斜面を非対称とし、最深部の下側の傾斜面を上側の傾斜面よりも急傾斜で、長くなるように設定しておき、開口側の基板下面を持上げ、水平状態に支持されていた基板を開口側からリア側に向けて基板の保持位置が低くなるように傾斜させて保持するようにしている点を基本的な特徴としている。
【0016】
以下に、本発明の実施形態を図面を使って詳細に説明する。
図1は、本発明の基板収納容器の全体斜視図であり、図2は、その基板収納容器の水平方向の断面図であり、図3は、基板収納容器の側壁の内側壁面に形成されている基板支持部の斜視図である。
図4は、本発明の一実施形態である基板収納容器の内側壁面の、位置規制部近傍の詳細を示す部分断面説明図である。
図5は、本発明の一実施形態である蓋体の背面図である。
図6は、本発明の一実施形態であるリテーナを示す平面説明図である。
図7は、リテーナ側保持部を示す図6のB−B断面図である。
【0017】
図8は、リテーナ側保持部の取付状態を示す図6のC−C断面図である。
図9は、本発明の一実施形態であるリテーナ側保持部の拡大断面説明図である。
図10(a)〜(c)は、本発明の一実施形態において、溶器本体に蓋板が取り付けられるときに、リテーナが、基板支持部上に載置された基板の開口側部分を持上げ、基板を斜めに保持する様子を模式的に示している説明図である。
図11は、本発明の他の実施形態である基板支持部の場合において、蓋体が開いた状態から蓋体が閉じた状態でのリテーナ保持部と基板支持部に搭載される基板の位置関係を、(a)〜(c)に順次模式的に示す説明図である。
【0018】
図12は、蓋体内側に設けられているリテーナの別の弾性体配列の実施の形態を示す説明図である。
図13は、蓋体内側に設けられているリテーナのさらに別の弾性体の実施の形態を示す説明図である。
図14は、フロント側のリテーナの取り付け構造の変形例を示す説明図であり、図15は、図14の蓋体内側に設けられているリテーナを蓋体に取り付けた状態を示す説明図である。
【0019】
図1〜図3に示すように、本発明の基板収納容器1は、容器本体2と、蓋体3とからなり、容器本体2の天面や側面には、ロボティックフランジ4やマニュアルハンドル5が設けられている。
容器本体2は、正面に開口を有し、正面開口周縁にはフランジ部8と、蓋体がはまり込む凹部9が形成されていて、蓋体側壁10に設けられたシール部材(図示せず)によってシールを形成して開口部を密閉状態に閉鎖する。
容器本体2の相対向する側壁11の内側壁面には、図2〜図3に示すように、基板を支持するための向き合う1対の基板支持部12が内側壁面から突出するように棚状に一定間隔で形成されていて、1又は複数枚の基板13を水平状態で保持可能となっている。基板支持部12の開口に近い部分には、基板の移動を禁止するための段差14が設けられている。
【0020】
また、容器本体2の相対向する側壁11の内側壁面の基板のリア側(奥側)には、挿入される基板13の位置を規制する位置規制部15が形成されている。位置規制部15は、図4に示したように、容器本体2の側壁11(外側壁面)に対して僅かに傾斜した側壁として形成する(断面としてみれば、急傾斜となっている)。このようにすることにより、基板を容器本体に挿入したり、容器本体から取り出したりするときに、基板支持部と側壁のなす角が鈍角であるので、基板のフロント側端を垂直方向に移動しても、基板が側壁を擦ることが防止できる。
【0021】
また、基板の一端部が持ち上がったときに、基板のリア側端部が鈍角に傾斜した側壁に対してほぼ直角に接触するので、安定的に保持され、この部分での摺動もより小さくなる。
位置規制部は、容器本体を形成する材質よりも低摩耗性の材料であることが望ましい。
蓋体3には、蓋体3の開閉に用いられる操作キー孔6が設けられており、操作キー孔6を介して、外部から自動操作可能なラッチ機構7を操作して蓋体3を係止したり解錠したりできるようになっている。なお、蓋体の係止はこれに限らず、容器本体に係止するための係合片が左右の側壁に設けられているものも使用できる。
【0022】
蓋体3の内側には、収納する基板の端面に当接するリテーナ18が取り付けられている(図5)。
リテーナ18は、図6〜図9に詳細を示すように、リテーナ18を固定するための複数の取り付け部(係止部)19を間隔をあけて有する略矩形をした枠体部(ベース部材)20と、枠体部(ベース部材)20の左右の側壁から中央に向かって張り出す弾性片22と、弾性片22の先端に位置するリテーナ側保持部23とからなる。取り付け部(係止部)19が蓋体3の裏面に設けられている係合部24に係合されて取り付けられている。
【0023】
リテーナ側保持部23には、保持溝25が形成されている。保持溝25は、図9に示すように、下側の傾斜面26と上側の傾斜面27を有し、上下方向に非対称形状に形成される。このとき、下側の傾斜面26が上側の傾斜面27に比べて長い傾斜面を有するように設定される(断面としてみれば、急傾斜となっている)。蓋体が開けられた状態で、基板支持部に支持された基板131から、蓋体が閉じられて基板支持部から持ち上げられたときの基板132位置まで、基板端部は持ち上がる。その持ち上がり量は、1.0mm以上、好ましくは1.5mm以上と設定する。
【0024】
持ち上がり量を1.0mm以上としているので、輸送時の振動や衝撃で、持ち上げた基板の中央部が0.2〜0.3mm程度撓んだり、上下方向に微振動したとしても、基板の容器本体の開口面と平行な中心線上の端部が、基板支持部から前記した撓み量以上の高さがあるので、他端部を除いて、基板支持部と線又は面接触したり、擦れたり擦ることを防止できる。
持ち上がり量を1.5mm以上とすると、前記した基板中心線上で最大撓み寸法に安全率(1.5)を乗じた値以上の(約0.5mm)の十分な空間が確保できるので、より安全に基板を保持できる。
【0025】
上側の傾斜面27と下側の傾斜面26との交わり部分が保持溝25の最深部28となり、ここで基板を安定的に保持する。保持溝25の水平線とのなす角度α、βは、リテーナ側保持部23の摩擦係数にもよるが、下側の傾斜面26が45〜75°、上側の傾斜面27が25〜60に設定される。図9には、リテーナ側保持部23が、ポリブチレンテレフタレートである場合に、下側の傾斜面26が63°、上側傾斜面27が40°に設定された例が示されている。
図10(a)〜(c)には、容器本体に蓋板が取り付けられるときに、リテーナ側保持部23が、基板支持部12上に載置された基板13の開口側部分を持上げ、基板13を斜めに保持する様子を順を追って模式的に示している。
【0026】
すなわち、蓋体3が容器本体2に対して閉め始められると、リテーナ側保持部23の下側の傾斜面26が先ず基板13と接触する(図10(a))。蓋体がさらに開口部に向かって前進すると、基板13の開口側の端面は、下側の傾斜面26に沿って保持溝25の最深部28に向かって移動し(図10(b))、最終的には保持溝25の最深部28で保持される(図10(c))。このとき基板13の開口側の一端部は、基板支持部12から持上げられ、リア側は基板支持部12の基板接触面よりも下方に位置する位置規制部(15、図4)に接触して支持される。蓋体3が取り除かれるときは、これとは逆に、開口側の基板13の開口側の端面がリテーナ18の保持溝25から滑り落ちて、再び基板支持部12上に載置される。
【0027】
図11は、他の実施形態であり、基板支持部12上に基板13を水平に保持する断面半円状をした基板受け突起29を複数設けた場合である。この場合も、上記した一実施形態と同様の効果が期待できる他に、基板13を支持している部分の面積が小さいので、基板を汚染することをより低減できる。
容器本体は、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ボリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂、あるいは、これらの樹脂やアロイ樹脂に、カーボン、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性高分子などを添加して導電性を付与された樹脂から選択されたものを使用することができる。特には、透明性の良好なポリカーボネートで形成することが好ましい。
【0028】
また、位置規制部は、容器本体を形成する材質よりも低摩耗性の材料である、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂から形成するのが好ましい。
次に、本発明の容器本体2の形成について、順を追って説明する。素材については、上で好ましいとした素材を例として説明するが、これらに限られるものではない。
先ず、基板支持部のベースとなる、容器本体2の側壁11の一部分をポリカーボネート樹脂によって形成する。引き続いて、容器本体2の側壁11に形成された注入口16(図4)を利用して基板支持部12の裏面側から、例えば低摩耗性のポリブチレンテレフタレート樹脂を注入して位置規制部分を形成する。
【0029】
正面側に位置規制部15が抜けてこないように、裏面側に正面側よりも寸法を大きく設定した部分、例えば位置規制フランジ17のような部分を設けておくと、位置規制部15と容器本体2(基板収納容器の側壁11)との界面の接着力が小さく、十分な接着強度を有さない場合でも、位置規制部15が剥がれたりずれてしまうことを防止できるので好ましい。
できあがった容器本体2の側壁11の一部分を容器本体形成用の金型ヘインサートして、容器本体と一体化するように形成する。こうして、基板13と接触する位置規制部15が低摩擦性の樹脂から形成された容器本体2が形成される。
【0030】
本発明では、リテーナの保持溝を上下非対称形状に設けたので、リテーナを取り付けるときに、上下の取り付け間違いを防止することが好ましい。なぜならば、リテーナの保持溝を上下非対称にしているので、上下方向を間違えて取り付けてしまうと、基板を持ち上げる効果が十分に発揮できなくなるからである。
そのために、取り付けに使われる枠体部(ベース部材)を上下非対称となるような形状とする。枠体部(ベース部材)の左右の側壁の上部に(ポカよけ)突起(1)31を形成し、枠体部(ベース部材)の上辺にも(ポカよけ)突起(2)を形成し、蓋体内面の取り付け部(係止部)19にも上部だけにこれらの突起を挿入可能な凹部を形成して、正しい方向にしかリテーナが取り付けられないようにする。
【0031】
こうした間違い防止用の突起は、上辺に限らず、下辺や側片に設けても、上下で非対称となるならばかまわない。
本発明の実施形態のリテーナとして、対をなす弾性片が枠体部(ベース部材)の左右の側壁から伸びる片持ち構造で、それぞれの弾性片の端部に保持溝を形成されて複数列をなすように設けられる例を示したが、これに限らず、例えば図12に示すように、左右の側壁から交互に伸びる片持ちの弾性片構造で保持溝が一線をなすように形成されるものであっても良い。また、左右の側壁から延びる弾性片を連結して両持ち構造としても良い。この場合保持溝は、1又は複数個形成できる。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明によれば、基板の収納・保管・運搬中にパーティクルの発生を著しく軽減でき、安定した操作ができるので、シリコンウェーハ、ガラス、マスクガラス等からなる基板を取り扱う技術分野に裨益するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の一実施形態である基板収納容器の斜視図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1に示す基板収納容器の側壁の内側壁面に形成されている基板支持部の斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態である基板収納容器の側壁の内側壁面の、位置規制部近傍の詳細を示す部分断面説明図である。
【図5】本発明の一実施形態である蓋体の背面図である。
【図6】本発明の一実施形態であるリテーナを示す平面説明図である。
【図7】リテーナ側保持部を示す図6のB−B断面図である。
【図8】リテーナ側保持部の取付状態を示す図6のC−C断面図である。
【図9】本発明の一実施形態であるリテーナ側保持部の拡大断面説明図である。
【図10】本発明の一実施形態において、溶器本体に蓋板が取り付けられるときに、リテーナが、基板支持部上に載置された基板の開口側部分を持上げ、基板を斜めに保持する様子を、(a)〜(c)に順次模式的に示す説明図である。
【図11】本発明の他の実施形態である基板支持部の場合において、蓋体が開いた状態から蓋体が閉じた状態でのリテーナ保持部と基板支持部に搭載される基板の位置関係を、(a)〜(c)に順次模式的に示す説明図である。
【図12】蓋体内側に設けられているリテーナの別の弾性体配列の実施の形態を示す説明図である。
【図13】蓋体内側に設けられているリテーナのさらに別の弾性体の実施の形態を示す説明図である。
【図14】蓋体内側に設けられているリテーナの取り付け構造の変形例を示す説明図である。
【図15】図14の蓋体内側に設けられているリテーナを蓋体に取り付けた状態を示す説明図である。
【図16】従来のリテーナ保持部を表す断面図である。
【符号の説明】
【0034】
1:基板収納容器
2:容器本体
3:蓋体
4:ロボティックフランジ
5:マニュアルハンドル
6:操作キー孔
7:ラッチ機構
8:フランジ部
9:(蓋体がはまり込む)凹部
10:蓋体側壁
11:(容器本体の)側壁
12:基板支持部
13:基板
14:段差
15:位置規制部
16:注入口
17:位置規制フランジ
18:リテーナ
19:取り付け部(係止部)
20:枠体部(ベース部材)
21:(ベース部材の)側壁
22:弾性片
23:リテーナ側保持部
24:係合部
25:保持溝(基板収納溝)
26:(下側の)傾斜面
27:(上側の)傾斜面
28:最深部
29:基板受け突起
30:V溝
31:(ポカよけ)突起(1)
32:(ポカよけ)突起(2)
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス、マスクガラス等からなる基板の収納、輸送、保管、加工等に使用される基板収納容器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体業界では生産量をより一層向上させるため、300mmという大口径の半導体ウェーハやガラスウェーハ等からなる基板が使用され始めている。このような大きな基板は、搬送や輸送の間に、外部からの衝撃や撓みによって破損したり、傷つくことがあり、所定の基板収納容器に収納した状態で安全に取り扱うことが求められている。
また、自動機で基板を容器から取り出したり、再挿入する際のエラーを防ぐために、基板の載置位置の安定性も求められている。
【0003】
容器の搬送中や保管中に基板と基板支持部との接触を少なくするために、基板を2つのリテーナによって水平に持上げることが提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の場合には、蓋を閉めるに際して、蓋体側とリア側のリテーナのV溝30(図16)の最深部28に基板13が移動し、完全に基板支持部から基板が水平状態に浮き上がって支持されるので、蓋を開放したときは、基板はリテーナのV溝を滑り落ちて基板支持部に再び支持されるようになる。蓋の開閉が繰り返されて、こうした基板の位置移動が繰り返し行われると、基板の位置精度は、各基板支持部毎に変化してしまい、精度が悪くなってしまっていた。
【0004】
また、リアリテーナのV溝の途中で止まってしまうときには、基板の位置が動いてしまうので、基板の取り出しミスやそれに伴なう工程の停止トラブル、最悪の場合は基板と取り出し機の衝突による基板の破損という重大トラブルが発生していた。
また、基板をリア側のV溝の側壁面(斜面)を移動させる際の基板と側壁面との摩擦によるパーティクルの発生や、基板端面の傷つきが問題となっていた。
【0005】
蓋の開閉に伴う基板の基板支持部との接触・離隔の繰り返しに基づく基板位置の変動や、基板と基板支持部やV溝斜面との摩擦や衝突等に起因するパーティクルの発生を軽減するものとして、蓋体で容器本体の開口部を閉鎖したときに、リテーナの基板端面と当接するそれぞれの当接溝(V溝)の高さ方向の中心位置が、容器本体の基板支持部上に位置するそれぞれの基板の高さ方向の中心位置より上方に位置するように構成し、基板を収納した際に基板の一部を基板支持部から浮かせて保持するようにすることも行われている(特許文献2参照)。
【0006】
特許文献2に示されている基板収納容器においては、蓋体を閉鎖したときに基板が接触するリテーナの当接溝形状に関して、「当接溝は基板を誘導する傾斜面を有し、凹部の断面がV字またはU字状に形成されている。」とされ、また、「リアサポート(本発明の位置規制部に相当)の基板への当接面は、垂直面状や傾斜面状に形成できるが、断面がV字やU字状をしていることが好ましい。」とされている。そして、V字の場合、図16に示すV字の斜面が水平となす角度γ、δは、γ≒δとすることが想定されている。
【0007】
さらに、それらの材質に関しては、「リテーナは、ポリエーテルエーテルケトン樹脂やポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)、各種熱可塑性エラストマー(TPO、TPEE等)の合成樹脂から形成される。」、「リアサポートはリテーナと同様に、ポリエステル系やポリオレフィン系等の各種の熱可塑性エラストマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂から形成される。好ましくは、リテーナ50よりも弾性変形が小さくなるような形状及び材質から構成するのが望ましい。」とされている。
【0008】
特許文献2に示されている基板収納容器は、特許文献1に示されている基板収納容器に比較して、トラブルやパーティクルの発生を格段に軽減することができるが、材質的にも、形状の面からも、リアサポートやリテーナの当接溝部分での基板との摩擦・摺動によるパーティクルの発生が未だ若干認められ、更なる性能向上が望まれている。
【0009】
【特許文献1】特開2003−522078号公報
【特許文献2】特開2002−9142号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、上記の状況に鑑みて、基板収納容器による基板の収納・運搬等に際して、基板と基板収納容器との摩擦・摺動によるパーティクルの発生をより低減させる、基板収納容器を構成する部材の形状・材質等をより好ましいものとすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の基板収納容器は、開口部を有し、相対向する容器本体2の側壁11の内壁に1又は複数枚の基板13を水平に支持する支持面を有する基板支持部12と、基板支持部12よりもリア側に位置する位置規制部15とが設けられた容器本体2と、前記開口部をシール可能に閉鎖しその内面に基板13の端面に当接するリテーナ18が取り付けられた蓋体3とを有する基板収納容器1であって、前記蓋体3で容器本体1の開口部を閉鎖するときに、リテーナ18の保持溝(基板収納溝)25が基板13の開口側端部を基板支持部12から浮かせて保持し、リア側の基板13の他端部は位置規制部15の側壁と前記基板支持部12の支持面より下方の位置で接触して支持するものであって、前記リテーナ18は、蓋体3内面に取り付け可能な係止部(取り付け部)19を有するベース部材(枠体部)20と、基板13のそれぞれと当接するようにベース部材(枠体部)20の向き合う側壁21から延びる1又は複数列の弾性片22と保持溝25とを有するとともに、保持溝25の最深部28の下側の傾斜面26を上側の傾斜面27よりも急傾斜で長くなるように設定したことを特徴とする。
【0012】
前記リテーナ18が、基板13の一部を基板支持部12から浮かせて保持するときの保持溝25の最深部28から基板支持部12上面までの鉛直距離が1.0mm以上としたこと、また、基板のリア側を支える前記基板支持部12よりリア側の位置規制部15が、基板支持部12を形成する樹脂よりも低摩擦係数を有する樹脂から形成されていること、がそれぞれ好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明は、基板収納溝を非対称とし、最深部の下面側の傾斜面を上側の傾斜面よりも急傾斜で、長く設定しているので、容器本体に蓋体(ドア)を取り付けることにより確実に基板を収納でき、また、基板を取り外すときにも基板を基板支持部に精度良く載置できる。本発明では、容器本体に蓋体を取り付けるときに開口側の基板を基板支持部から持上げるだけで、リア側の壁面上での位置移動はない。
蓋体を開けるときには、持上げられていた開口側の基板の高さが徐々に低くなり基板支持部上へ移動するだけなので、基板が基板支持部に位置精度良く搭載される。また、従来のように、蓋を閉めるときに基板はリア側の壁面を競りあがり、蓋体を開けるときには元に戻る動作を繰り返すことがないので、基板の位置ずれを低減でき、基板の取り出しエラー、工程トラブルを効果的に防止できる。
【0014】
また、移動時の摩擦によるパーティクル発生を低減できる。すなわち、基板のフロント側を基板支持部から、1.0mm以上、好ましくは1.5mm以上の高さに持上げられて斜めに保持しているので、振動があって、基板にばたつきが生じても基板支持部に接触させることなく保持することができる。
さらに、リア側の位置規制部を容器本体の側壁内に部分的にポリブチレンテレフタレートで形成しておくと、耐摩擦性に優れるので、基板の接触部を傷つけることがなくなり、また、磨耗粉が発生することを防止できるのでより好ましい。
本発明では、基板の一端を弾力片で構成されるリテーナで支え、基板の他端はクッション性材料からなる位置規制部によって支えられ、かつ、基板の一端部のみを基板支持部から持上げるので、基板の両端部を弾性部材で保持することに比べて、共振するのを防止でき、基板を破損無く保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明では、蓋体内側に設けられているリテーナの基板収納溝を非対称形に形成し、溝の最深部が、基板支持部の基板接触部平面よりも上方の位置にあり、蓋体を容器本体の開口部に係止するときに、蓋体内側に設けられているリテーナで基板を持上げながら、リア側に押し込み、基板支持部の基板へのリア側の接触部を支点として、基板のリア側端を基板支持部の上面よりも下方で接触して、基板を保持する。このとき、リア側のリテーナの基板収納溝(保持溝)を構成する傾斜面を非対称とし、最深部の下側の傾斜面を上側の傾斜面よりも急傾斜で、長くなるように設定しておき、開口側の基板下面を持上げ、水平状態に支持されていた基板を開口側からリア側に向けて基板の保持位置が低くなるように傾斜させて保持するようにしている点を基本的な特徴としている。
【0016】
以下に、本発明の実施形態を図面を使って詳細に説明する。
図1は、本発明の基板収納容器の全体斜視図であり、図2は、その基板収納容器の水平方向の断面図であり、図3は、基板収納容器の側壁の内側壁面に形成されている基板支持部の斜視図である。
図4は、本発明の一実施形態である基板収納容器の内側壁面の、位置規制部近傍の詳細を示す部分断面説明図である。
図5は、本発明の一実施形態である蓋体の背面図である。
図6は、本発明の一実施形態であるリテーナを示す平面説明図である。
図7は、リテーナ側保持部を示す図6のB−B断面図である。
【0017】
図8は、リテーナ側保持部の取付状態を示す図6のC−C断面図である。
図9は、本発明の一実施形態であるリテーナ側保持部の拡大断面説明図である。
図10(a)〜(c)は、本発明の一実施形態において、溶器本体に蓋板が取り付けられるときに、リテーナが、基板支持部上に載置された基板の開口側部分を持上げ、基板を斜めに保持する様子を模式的に示している説明図である。
図11は、本発明の他の実施形態である基板支持部の場合において、蓋体が開いた状態から蓋体が閉じた状態でのリテーナ保持部と基板支持部に搭載される基板の位置関係を、(a)〜(c)に順次模式的に示す説明図である。
【0018】
図12は、蓋体内側に設けられているリテーナの別の弾性体配列の実施の形態を示す説明図である。
図13は、蓋体内側に設けられているリテーナのさらに別の弾性体の実施の形態を示す説明図である。
図14は、フロント側のリテーナの取り付け構造の変形例を示す説明図であり、図15は、図14の蓋体内側に設けられているリテーナを蓋体に取り付けた状態を示す説明図である。
【0019】
図1〜図3に示すように、本発明の基板収納容器1は、容器本体2と、蓋体3とからなり、容器本体2の天面や側面には、ロボティックフランジ4やマニュアルハンドル5が設けられている。
容器本体2は、正面に開口を有し、正面開口周縁にはフランジ部8と、蓋体がはまり込む凹部9が形成されていて、蓋体側壁10に設けられたシール部材(図示せず)によってシールを形成して開口部を密閉状態に閉鎖する。
容器本体2の相対向する側壁11の内側壁面には、図2〜図3に示すように、基板を支持するための向き合う1対の基板支持部12が内側壁面から突出するように棚状に一定間隔で形成されていて、1又は複数枚の基板13を水平状態で保持可能となっている。基板支持部12の開口に近い部分には、基板の移動を禁止するための段差14が設けられている。
【0020】
また、容器本体2の相対向する側壁11の内側壁面の基板のリア側(奥側)には、挿入される基板13の位置を規制する位置規制部15が形成されている。位置規制部15は、図4に示したように、容器本体2の側壁11(外側壁面)に対して僅かに傾斜した側壁として形成する(断面としてみれば、急傾斜となっている)。このようにすることにより、基板を容器本体に挿入したり、容器本体から取り出したりするときに、基板支持部と側壁のなす角が鈍角であるので、基板のフロント側端を垂直方向に移動しても、基板が側壁を擦ることが防止できる。
【0021】
また、基板の一端部が持ち上がったときに、基板のリア側端部が鈍角に傾斜した側壁に対してほぼ直角に接触するので、安定的に保持され、この部分での摺動もより小さくなる。
位置規制部は、容器本体を形成する材質よりも低摩耗性の材料であることが望ましい。
蓋体3には、蓋体3の開閉に用いられる操作キー孔6が設けられており、操作キー孔6を介して、外部から自動操作可能なラッチ機構7を操作して蓋体3を係止したり解錠したりできるようになっている。なお、蓋体の係止はこれに限らず、容器本体に係止するための係合片が左右の側壁に設けられているものも使用できる。
【0022】
蓋体3の内側には、収納する基板の端面に当接するリテーナ18が取り付けられている(図5)。
リテーナ18は、図6〜図9に詳細を示すように、リテーナ18を固定するための複数の取り付け部(係止部)19を間隔をあけて有する略矩形をした枠体部(ベース部材)20と、枠体部(ベース部材)20の左右の側壁から中央に向かって張り出す弾性片22と、弾性片22の先端に位置するリテーナ側保持部23とからなる。取り付け部(係止部)19が蓋体3の裏面に設けられている係合部24に係合されて取り付けられている。
【0023】
リテーナ側保持部23には、保持溝25が形成されている。保持溝25は、図9に示すように、下側の傾斜面26と上側の傾斜面27を有し、上下方向に非対称形状に形成される。このとき、下側の傾斜面26が上側の傾斜面27に比べて長い傾斜面を有するように設定される(断面としてみれば、急傾斜となっている)。蓋体が開けられた状態で、基板支持部に支持された基板131から、蓋体が閉じられて基板支持部から持ち上げられたときの基板132位置まで、基板端部は持ち上がる。その持ち上がり量は、1.0mm以上、好ましくは1.5mm以上と設定する。
【0024】
持ち上がり量を1.0mm以上としているので、輸送時の振動や衝撃で、持ち上げた基板の中央部が0.2〜0.3mm程度撓んだり、上下方向に微振動したとしても、基板の容器本体の開口面と平行な中心線上の端部が、基板支持部から前記した撓み量以上の高さがあるので、他端部を除いて、基板支持部と線又は面接触したり、擦れたり擦ることを防止できる。
持ち上がり量を1.5mm以上とすると、前記した基板中心線上で最大撓み寸法に安全率(1.5)を乗じた値以上の(約0.5mm)の十分な空間が確保できるので、より安全に基板を保持できる。
【0025】
上側の傾斜面27と下側の傾斜面26との交わり部分が保持溝25の最深部28となり、ここで基板を安定的に保持する。保持溝25の水平線とのなす角度α、βは、リテーナ側保持部23の摩擦係数にもよるが、下側の傾斜面26が45〜75°、上側の傾斜面27が25〜60に設定される。図9には、リテーナ側保持部23が、ポリブチレンテレフタレートである場合に、下側の傾斜面26が63°、上側傾斜面27が40°に設定された例が示されている。
図10(a)〜(c)には、容器本体に蓋板が取り付けられるときに、リテーナ側保持部23が、基板支持部12上に載置された基板13の開口側部分を持上げ、基板13を斜めに保持する様子を順を追って模式的に示している。
【0026】
すなわち、蓋体3が容器本体2に対して閉め始められると、リテーナ側保持部23の下側の傾斜面26が先ず基板13と接触する(図10(a))。蓋体がさらに開口部に向かって前進すると、基板13の開口側の端面は、下側の傾斜面26に沿って保持溝25の最深部28に向かって移動し(図10(b))、最終的には保持溝25の最深部28で保持される(図10(c))。このとき基板13の開口側の一端部は、基板支持部12から持上げられ、リア側は基板支持部12の基板接触面よりも下方に位置する位置規制部(15、図4)に接触して支持される。蓋体3が取り除かれるときは、これとは逆に、開口側の基板13の開口側の端面がリテーナ18の保持溝25から滑り落ちて、再び基板支持部12上に載置される。
【0027】
図11は、他の実施形態であり、基板支持部12上に基板13を水平に保持する断面半円状をした基板受け突起29を複数設けた場合である。この場合も、上記した一実施形態と同様の効果が期待できる他に、基板13を支持している部分の面積が小さいので、基板を汚染することをより低減できる。
容器本体は、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ボリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂、あるいは、これらの樹脂やアロイ樹脂に、カーボン、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性高分子などを添加して導電性を付与された樹脂から選択されたものを使用することができる。特には、透明性の良好なポリカーボネートで形成することが好ましい。
【0028】
また、位置規制部は、容器本体を形成する材質よりも低摩耗性の材料である、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂から形成するのが好ましい。
次に、本発明の容器本体2の形成について、順を追って説明する。素材については、上で好ましいとした素材を例として説明するが、これらに限られるものではない。
先ず、基板支持部のベースとなる、容器本体2の側壁11の一部分をポリカーボネート樹脂によって形成する。引き続いて、容器本体2の側壁11に形成された注入口16(図4)を利用して基板支持部12の裏面側から、例えば低摩耗性のポリブチレンテレフタレート樹脂を注入して位置規制部分を形成する。
【0029】
正面側に位置規制部15が抜けてこないように、裏面側に正面側よりも寸法を大きく設定した部分、例えば位置規制フランジ17のような部分を設けておくと、位置規制部15と容器本体2(基板収納容器の側壁11)との界面の接着力が小さく、十分な接着強度を有さない場合でも、位置規制部15が剥がれたりずれてしまうことを防止できるので好ましい。
できあがった容器本体2の側壁11の一部分を容器本体形成用の金型ヘインサートして、容器本体と一体化するように形成する。こうして、基板13と接触する位置規制部15が低摩擦性の樹脂から形成された容器本体2が形成される。
【0030】
本発明では、リテーナの保持溝を上下非対称形状に設けたので、リテーナを取り付けるときに、上下の取り付け間違いを防止することが好ましい。なぜならば、リテーナの保持溝を上下非対称にしているので、上下方向を間違えて取り付けてしまうと、基板を持ち上げる効果が十分に発揮できなくなるからである。
そのために、取り付けに使われる枠体部(ベース部材)を上下非対称となるような形状とする。枠体部(ベース部材)の左右の側壁の上部に(ポカよけ)突起(1)31を形成し、枠体部(ベース部材)の上辺にも(ポカよけ)突起(2)を形成し、蓋体内面の取り付け部(係止部)19にも上部だけにこれらの突起を挿入可能な凹部を形成して、正しい方向にしかリテーナが取り付けられないようにする。
【0031】
こうした間違い防止用の突起は、上辺に限らず、下辺や側片に設けても、上下で非対称となるならばかまわない。
本発明の実施形態のリテーナとして、対をなす弾性片が枠体部(ベース部材)の左右の側壁から伸びる片持ち構造で、それぞれの弾性片の端部に保持溝を形成されて複数列をなすように設けられる例を示したが、これに限らず、例えば図12に示すように、左右の側壁から交互に伸びる片持ちの弾性片構造で保持溝が一線をなすように形成されるものであっても良い。また、左右の側壁から延びる弾性片を連結して両持ち構造としても良い。この場合保持溝は、1又は複数個形成できる。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明によれば、基板の収納・保管・運搬中にパーティクルの発生を著しく軽減でき、安定した操作ができるので、シリコンウェーハ、ガラス、マスクガラス等からなる基板を取り扱う技術分野に裨益するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の一実施形態である基板収納容器の斜視図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1に示す基板収納容器の側壁の内側壁面に形成されている基板支持部の斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態である基板収納容器の側壁の内側壁面の、位置規制部近傍の詳細を示す部分断面説明図である。
【図5】本発明の一実施形態である蓋体の背面図である。
【図6】本発明の一実施形態であるリテーナを示す平面説明図である。
【図7】リテーナ側保持部を示す図6のB−B断面図である。
【図8】リテーナ側保持部の取付状態を示す図6のC−C断面図である。
【図9】本発明の一実施形態であるリテーナ側保持部の拡大断面説明図である。
【図10】本発明の一実施形態において、溶器本体に蓋板が取り付けられるときに、リテーナが、基板支持部上に載置された基板の開口側部分を持上げ、基板を斜めに保持する様子を、(a)〜(c)に順次模式的に示す説明図である。
【図11】本発明の他の実施形態である基板支持部の場合において、蓋体が開いた状態から蓋体が閉じた状態でのリテーナ保持部と基板支持部に搭載される基板の位置関係を、(a)〜(c)に順次模式的に示す説明図である。
【図12】蓋体内側に設けられているリテーナの別の弾性体配列の実施の形態を示す説明図である。
【図13】蓋体内側に設けられているリテーナのさらに別の弾性体の実施の形態を示す説明図である。
【図14】蓋体内側に設けられているリテーナの取り付け構造の変形例を示す説明図である。
【図15】図14の蓋体内側に設けられているリテーナを蓋体に取り付けた状態を示す説明図である。
【図16】従来のリテーナ保持部を表す断面図である。
【符号の説明】
【0034】
1:基板収納容器
2:容器本体
3:蓋体
4:ロボティックフランジ
5:マニュアルハンドル
6:操作キー孔
7:ラッチ機構
8:フランジ部
9:(蓋体がはまり込む)凹部
10:蓋体側壁
11:(容器本体の)側壁
12:基板支持部
13:基板
14:段差
15:位置規制部
16:注入口
17:位置規制フランジ
18:リテーナ
19:取り付け部(係止部)
20:枠体部(ベース部材)
21:(ベース部材の)側壁
22:弾性片
23:リテーナ側保持部
24:係合部
25:保持溝(基板収納溝)
26:(下側の)傾斜面
27:(上側の)傾斜面
28:最深部
29:基板受け突起
30:V溝
31:(ポカよけ)突起(1)
32:(ポカよけ)突起(2)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口部を有し、相対向する容器本体の側壁の内壁に1又は複数枚の基板を水平に支持する支持面を有する基板支持部と、基板支持部よりもリア側に位置する位置規制部とが設けられた容器本体と、前記開口部をシール可能に閉鎖しその内面に基板の端面に当接するリテーナが取り付けられた蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体で容器本体の開口部を閉鎖するときに、リテーナの保持溝が基板の開口側端部を基板支持部から浮かせて保持し、リア側の基板の他端部は位置規制部の側壁と前記基板支持部の支持面より下方の位置で接触して支持するものであって、前記リテーナは、蓋体内面に取り付け可能な係止部(取り付け部)を有するベース部材(枠体部)と、基板のそれぞれと当接するようにベース部材(枠体部)の向き合う側壁から延びる1又は複数列の弾性片と保持溝とを有するとともに、保持溝の最深部の下側の傾斜面を上側の傾斜面よりも急傾斜で長くなるように設定したことを特徴とする基板収納容器。
【請求項2】
前記リテーナが、基板の一部を基板支持部から浮かせて保持するときの保持溝の最深部から基板支持部上面までの鉛直距離が1.0mm以上とした請求項1に記載の基板収納容器。
【請求項3】
基板のリア側を支える前記基板支持部よりリア側の位置規制部が、基板支持部を形成する樹脂よりも低摩擦係数を有する樹脂から形成されている請求項1または請求項2に記載の基板収納容器。
【請求項1】
開口部を有し、相対向する容器本体の側壁の内壁に1又は複数枚の基板を水平に支持する支持面を有する基板支持部と、基板支持部よりもリア側に位置する位置規制部とが設けられた容器本体と、前記開口部をシール可能に閉鎖しその内面に基板の端面に当接するリテーナが取り付けられた蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体で容器本体の開口部を閉鎖するときに、リテーナの保持溝が基板の開口側端部を基板支持部から浮かせて保持し、リア側の基板の他端部は位置規制部の側壁と前記基板支持部の支持面より下方の位置で接触して支持するものであって、前記リテーナは、蓋体内面に取り付け可能な係止部(取り付け部)を有するベース部材(枠体部)と、基板のそれぞれと当接するようにベース部材(枠体部)の向き合う側壁から延びる1又は複数列の弾性片と保持溝とを有するとともに、保持溝の最深部の下側の傾斜面を上側の傾斜面よりも急傾斜で長くなるように設定したことを特徴とする基板収納容器。
【請求項2】
前記リテーナが、基板の一部を基板支持部から浮かせて保持するときの保持溝の最深部から基板支持部上面までの鉛直距離が1.0mm以上とした請求項1に記載の基板収納容器。
【請求項3】
基板のリア側を支える前記基板支持部よりリア側の位置規制部が、基板支持部を形成する樹脂よりも低摩擦係数を有する樹脂から形成されている請求項1または請求項2に記載の基板収納容器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2006−332261(P2006−332261A)
【公開日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−152629(P2005−152629)
【出願日】平成17年5月25日(2005.5.25)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年5月25日(2005.5.25)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】
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