基板収納容器

【課題】振動や衝撃で保持片や保持溝が回転するのを抑制し、保持溝から基板が外れて磨耗、汚染、破損するおそれを排除できる基板収納容器を提供する。
【解決手段】複数枚の半導体ウェーハ１を整列収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面部を着脱自在に開閉する蓋体とを備え、この蓋体の半導体ウェーハ１に対向する対向内面に、複数枚の半導体ウェーハ１を保持する基板保持具３０を装着する。また、基板保持具３０を、蓋体の半導体ウェーハ１に対向する対向内面方向から半導体ウェーハ１に接近する第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂと、この第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂにそれぞれ形成されて半導体ウェーハ１の周縁部２前方を保持する保持溝３６とから構成し、各保持溝３６の半導体ウェーハ１の周縁部２前方との接触部３９を第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの肉厚Ｔの範囲内に位置させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板の収納、搬送、輸送に使用される基板収納容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板収納容器は、図示しないが、複数枚の半導体ウェーハを整列収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面部をガスケットを介して着脱自在に開閉する蓋体とを備えて構成され、半導体ウェーハの収納、保管、搬送、輸送に使用されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
容器本体は、所定の成形材料を使用してフロントオープンボックスタイプに成形され、両側壁の一部がそれぞれ内方向に向けて傾斜形成されており、この傾斜した各側壁の内面に半導体ウェーハの周縁部側方が接触する。この容器本体の両側壁内面には、半導体ウェーハの周縁部側方を水平に支持するティースがそれぞれ対設され、この左右一対のティースが容器本体の上下方向に所定のピッチで配列されている。
【０００４】
蓋体は、所定の成形材料を使用して容器本体の開口した正面部に嵌合可能な形に成形され、半導体ウェーハに対向する対向内面に、半導体ウェーハを保持する基板保持具が装着されている。
【０００５】
基板保持具は、図９に部分的に示すように、蓋体方向から半導体ウェーハ１方向に伸びる弾性の保持片３４Ｄと、この保持片３４Ｄに形成されて半導体ウェーハ１の周縁部２前方を保持する保持溝３６Ａとから形成されている。保持溝３６Ａは、保持片３４Ｄの肉厚の中心部から半導体ウェーハ１の周縁部２前方に対向する表面側に偏位して断面Ｖ字形に切り欠かれ、保持片３４Ｄの肉厚の中心部から離れた箇所で半導体ウェーハ１の周縁部２前方を水平に保持する。
【０００６】
係る基板収納容器の容器本体に半導体ウェーハ１を整列収納して蓋体を嵌合し、容器本体を閉鎖すると、半導体ウェーハ１の周縁部２前方に基板保持具の保持溝３６Ａが前方から嵌合して保持する。そして、嵌合した蓋体が容器本体方向に圧入されると、一対のティース上から半導体ウェーハ１が容器本体の傾斜した側壁内面にガイドされつつ浮き上がり、半導体ウェーハ１が容器本体の傾斜した側壁内面と基板保持具の保持溝３６Ａとに支持される。
【０００７】
以上のように半導体ウェーハ１は、一対のティースから浮いた状態で基板収納容器により輸送され、ティースとの接触に伴い擦れて磨耗したり、損傷して破損するおそれが未然に防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３５３３０１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２００２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来における基板収納容器は、以上のように構成され、保持片３４Ｄの肉厚の中心部から離れた箇所で半導体ウェーハ１の周縁部２前方を保持溝３６Ａが保持するので、輸送時の振動や衝撃の作用する力点が保持片３４Ｄの肉厚の中心部から離れた箇所に存在することとなる。したがって、輸送時の振動や衝撃で保持片３４Ｄが捩れて回転する（図１０参照）と、保持溝３６Ａも同方向に回転するので、この保持溝３６Ａから半導体ウェーハ１が外れてティースと接触し、その結果、半導体ウェーハ１が擦れて磨耗したり、汚染を招いたり、あるいは破損するおそれがある。
【００１０】
本発明は上記に鑑みなされたもので、振動や衝撃で保持片や保持溝が回転するのを抑制し、保持溝から基板が外れて磨耗、汚染、破損す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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては上記課題を解決するため、基板を収納する容器本体と、この容器本体の開口部を開閉する蓋体とを備え、この蓋体の基板に対向する対向面には、基板を保持する基板保持具を設けたものであって、
基板保持具は、基板に接近する保持片と、この保持片に形成されて基板の周縁部を保持する保持溝とを含み、この保持溝の基板の周縁部との接触部を保持片の肉厚の範囲内に位置させるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
なお、基板保持具は、筐体の対向内面に設けられ、容器本体に収納された基板の周縁部に保持片を接近させる一対の保持ブロックと、各保持ブロックに設けられて基板の周縁部に接近する保持片とを含み、これら複数の保持片に、基板の周縁部を保持する保持溝をそれぞれ形成することができる。
また、基板保持具は、筐体の対向内面に設けられる支持枠体を含み、この支持枠体の相対向する両側部間に、基板の周縁部に接近する保持片を架設し、この保持片に保持溝を形成することができる。
【００１３】
また、保持片の基板の周縁部に対向する表面とその反対側の裏面とにそれぞれ突出部を形成し、この複数の突出部に保持溝を形成してその最深の谷部を保持片の裏面を越えた箇所に位置させることが可能である。
さらに、保持溝と基板の周縁部との接触部を保持片の肉厚の略中心線上に位置させることも可能である。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくともφ２００、φ３００、φ４５０ｍｍの半導体ウェーハ、ガラス基板、マスクガラス等が含まれる。この基板は、撓み量や単数複数の数を特に問うものではない。また、容器本体と蓋体とは、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。
【００１５】
容器本体は、フロントオープンボックスタイプ、上部の開口したトップオープンボックスタイプ、底部の開口したボトムオープンボックスタイプでも良い。この容器本体の上部、後部、側部には、基板観察用の透視窓や物流管理用のＩＣタグ等を取り付けることができる。また、基板保持具の保持片は、単数複数を特に問うものではない。保持溝は、断面略Ｕ字形、略Ｖ字形、略Ｙ字形等に適宜形成することができる。
【００１６】
本発明によれば、保持溝と基板との接触部が保持片の肉厚の範囲内に位置するので、振動や衝撃の作用する力点が保持片の肉厚の中心部から離れた箇所に存在するのを防ぐことができる。
すなわち、振動や衝撃が基板収納容器に作用し、基板が移動しようとしても、力点が保持片の肉厚の範囲内にあるので、保持片が捩れて変形するのを抑制することができ、保持溝から基板が外れて磨耗したり、汚染を招いたり、あるいは破損するおそれを排除することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、振動や衝撃で保持片や保持溝が回転するのを抑制し、保持溝から基板が外れて磨耗、汚染、破損するおそれを排除することができるという効果がある。
また、保持溝と基板の周縁部との接触部を保持片の肉厚の略中心線上に位置させれば、保持片が捩れて回転変形し、保持溝から基板が外れるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図２】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と蓋体とを模式的に示す分解斜視説明図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図４】本発明に係る基板収納容器の実施形態における保持片、保持溝、及び半導体ウェーハの関係を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明に係る基板収納容器の実施形態における保持片の保持溝に半導体ウェーハの周縁部前方が適切に保持された状態を模式的に示す説明図である。
【図６】図５の保持片に振動や衝撃等が作用する状態を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明に係る基板収納容器の実施形態における保持片、保持溝、及び半導体ウェーハとの関係を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態における蓋体を模式的に示す説明図である。
【図９】従来の保持片、保持溝、及び半導体ウェーハの関係を模式的に示す説明図である。
【図１０】従来の保持片の保持溝から半導体ウェーハが外れる状態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る基板収納容器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、図１ないし図７に示すように、複数枚の半導体ウェーハ１を収納する容器本体１０と、この容器本体１０の開口した正面部を開閉する着脱自在の蓋体２０と、この蓋体２０に装着されて複数枚の半導体ウェーハ１を弾発的に保持する基板保持具３０とを備え、この基板保持具３０の保持溝３６と半導体ウェーハ１との接触部３９を第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの肉厚Ｔの範囲内に位置させるようにしている。
【００２０】
半導体ウェーハ１は、図２や図３に示すように、例えばφ３００ｍｍの薄く脆いシリコンウェーハからなり、周縁部２に図示しない位置合わせや識別用のノッチが平面半円形に切り欠かれており、容器本体１０に２５枚あるいは２６枚の枚数で整列して収納される。
【００２１】
容器本体１０と蓋体２０とは、所定の樹脂を含有する成形材料によりそれぞれ射出成形される。この成形材料の所定の樹脂としては、例えば力学的性質や耐熱性等に優れるポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、あるいは環状オレフィン樹脂、これらのアロイ樹脂等があげられる。この樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて適宜添加される。
【００２２】
容器本体１０は、図１ないし図３に示すように、正面部が横長に開口した透明のフロントオープンボックスに形成され、正面部を水平横方向に向けた状態で図示しない半導体加工装置や気体置換装置上に位置決めして搭載されたり、輸送される。この容器本体１０は、両側壁の一部がそれぞれ内方向に向けて傾斜形成され、この傾斜した各側壁の内面に半導体ウェーハ１の周縁部２側方が接触して位置決めされる。
【００２３】
容器本体１０の両側壁内面には、半導体ウェーハ１の周縁部２側方を水平に支持するティース１１がそれぞれ対設され、この左右一対のティース１１が容器本体１０の上下方向に所定のピッチで配列される。各ティース１１は、特に限定されるものではないが、例えば半導体ウェーハ１の周縁部２側方に沿うよう平面略半円弧形の平板に湾曲形成され、蓋体２０の嵌合圧入時には、従来例と同様に接触していた半導体ウェーハ１と非接触の関係になる。
【００２４】
容器本体１０の底板の前部両側と後部中央とには、基板収納容器を位置決めする位置決め具がそれぞれ螺着され、容器本体１０の天板の中央部には、工場の天井搬送機構に把持される搬送用のトップフランジが螺着される。また、容器本体１０の正面部の周縁には、外方向に張り出すリムフランジ１２が膨出形成され、このリムフランジ１２内に蓋体２０が図示しない蓋体開閉装置により自動的に嵌合される。
【００２５】
容器本体１０の正面部両側には、蓋体２０係止用の係止突部１３がそれぞれ外方向に向けて突出形成される。また、容器本体１０の背面壁の内面には、複数枚の半導体ウェーハ１の周縁部２後方をそれぞれ水平に遊嵌支持するリヤリテーナ１４が上下に並べて形成される。
【００２６】
蓋体２０は、図１ないし図３に示すように、容器本体１０の開口した正面部のリムフランジ１２内に着脱自在に嵌合される横長の筐体２１により構成される。この筐体２１は、基本的には浅底の断面略皿形に形成され、中央部には、表面側に位置する左右一対の補強用リブ２２が間隔をおいて対設されており、この一対の補強用リブ２２の間が半導体ウェーハ１の周縁部２前方に沿うよう半円弧形に湾曲形成される。各補強用リブ２２は、上下方向に細長い棒形に形成される。
【００２７】
筐体２１の半導体ウェーハ１に対向する対向内面２３である裏面の周縁部には、枠形のシールガスケット２４が嵌合され、このシールガスケット２４が容器本体１０のリムフランジ１２内に圧接変形することにより、基板収納容器のシール性が確保される。また、筐体２１の両側部には、横長の係止片２５がそれぞれ前後方向に回転可能に軸支され、この一対の係止片２５の係止孔が容器本体１０の係止突部１３にそれぞれ嵌合係止することにより、容器本体１０に嵌合した蓋体２０が取り外し不能に固定される。
【００２８】
基板保持具３０は、図２ないし図７に示すように、筐体２１の対向内面２３の両側部にそれぞれ配設され、容器本体１０に収納された半導体ウェーハ１の周縁部２前方を第一の保持片３４Ａの保持溝３６に挟んで保持させる左右一対の保持ブロック３１と、各保持ブロック３１に設けられる複数の第二の保持片３４Ｂと、各第二の保持片３４Ｂに形成されて半導体ウェーハ１の周縁部２前方を挟んで保持する保持溝３６とを備えて成形される。
【００２９】
基板保持具３０の成形材料としては、例えばポリエーテルエーテルケトン、環状オレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂、これらのアロイ樹脂、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系の各種熱可塑性エラストマー等が該当する。係る樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて添加される。
【００３０】
基板保持具３０の各保持ブロック３１は、筐体２１の外側に位置して半導体ウェーハ１の周縁部２前方に接近する長片３２と、筐体２１の内側に位置して半導体ウェーハ１の周縁部２前方に接近する短片３３とを備え、これら長片３２と短片３３との端部間に、保持片３４である第一の保持片３４Ａが半導体ウェーハ１の周縁部２前方に沿うよう屈曲して複数架設されており、各第一の保持片３４Ａに保持溝３６が一体形成される。
【００３１】
第一の保持片３４Ａは、図４に示すように、弾性を有する細長い板形に形成され、半導体ウェーハ１の周縁部２前方に対向する表面とその反対側の裏面とにそれぞれ鋭利な突出部３５が形成されており、この複数の突出部３５に保持溝３６が断面略Ｖ字形に切り欠かれるとともに、この保持溝３６の最深の谷部３７が裏面を越えて筐体２１の対向内面２３方向に指向する。
【００３２】
保持溝３６の傾斜角度と谷部３７の位置は、保持溝３６の傾斜面３８と半導体ウェーハ１の周縁部２前方との接触部３９が第一の保持片３４Ａの肉厚Ｔの範囲内、好ましくは第一の保持片３４Ａの肉厚Ｔの中心線上に位置するよう調整される。保持溝３６の傾斜角度は、例えば水平面に対して片側２０°〜６０°の範囲で定められる。
【００３３】
第二の保持片３４Ｂは、図４に示すように、第一の保持片３４Ａ同様、弾性を有する細長い板形に形成され、保持ブロック３１の短片３３から半導体ウェーハ１の周縁部２前方に屈曲して伸長されており、膨出した先端部に保持溝３６が一体形成される。この第二の保持片３４Ｂの半導体ウェーハ１の周縁部２前方に対向する表面とその反対側の裏面とにはそれぞれ鋭利な突出部３５が形成され、この複数の突出部３５に保持溝３６が断面略Ｖ字形に切り欠かれており、この保持溝３６の最深の谷部３７が第二の保持片３４Ｂの裏面を越えて筐体２１の対向内面２３方向に指向する。
【００３４】
保持溝３６の傾斜角度と谷部３７の位置は、保持溝３６の傾斜面３８と半導体ウェーハ１の周縁部２前方との接触部３９が第二の保持片３４Ｂの肉厚Ｔの範囲内、好ましくは第二の保持片３４Ｂの肉厚Ｔの中心線上に位置するよう調整される。保持溝３６の傾斜角度は、例えば水平面に対して片側２０°〜６０°の範囲で定められる。
【００３５】
上記構成によれば、第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの表面側に保持溝３６が位置するのではなく、第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの肉厚Ｔの範囲内に保持溝３６の傾斜面３８と半導体ウェーハ１の周縁部２前方との接触部３９が位置する（図５参照）ので、輸送時の振動や衝撃の作用する力点が第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの肉厚Ｔの中心部から離れた箇所に存在するのを有効に防止することができる。
【００３６】
すなわち、輸送時の振動や衝撃が基板収納容器に作用（図６参照）し、半導体ウェーハ１が上下方向に移動しようとしても、力点が第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの肉厚Ｔの範囲内にあるので、保持片３４が捩れて変形するのを有効に抑制（図７参照）することができ、保持溝３６から半導体ウェーハ１が外れて下方のティース１１に接触することがない。
【００３７】
したがって、基板収納容器の輸送時等に半導体ウェーハ１が擦れて磨耗したり、汚染を招いたり、あるいは破損するおそれを有効に排除することができる。特に、保持溝３６の傾斜面３８と半導体ウェーハ１の周縁部２前方との接触部３９が第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂの肉厚Ｔの中心線上に位置する場合には、第一、第二の保持片３４Ａ・３４Ｂが捩れて回転変形するのをきわめて有効に抑制することが可能になる。
【００３８】
次に、図８は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、蓋体２０を、容器本体１０のリムフランジ１２内に着脱自在に嵌合される筐体２１と、この筐体２１の開口した表面（正面）を被覆する表面プレートとから構成し、これら筐体２１と表面プレートとの間には、蓋体２０用の施錠機構５０を内蔵しており、筐体２１の対向内面２３の中央部に基板保持具３０を装着するようにしている。
【００３９】
施錠機構５０は、特に限定されるものではないが、例えば筐体２１の内部両側に軸支されて外部から回転操作される左右一対の回転プレート５１と、各回転プレート５１の周縁部上下に連結され、回転プレート５１の回転に伴い蓋体２０の内外方向に直線的にスライドする複数のスライド板５２と、筐体２１の周縁部と各スライド板５２の先端部とにそれぞれ揺動可能に軸支され、スライド板５２の突出により容器本体１０のリムフランジ１２内周面の係止孔に干渉する出没可能な係止爪５３とを備えて構成される。
【００４０】
基板保持具３０は、筐体２１の対向内面２３の中央部に装着される縦長の支持枠体４０を備え、この支持枠体４０の両側部間に、半導体ウェーハ１の周縁部２前方に接近する弾性の保持片３４Ｃが上下に並んだ状態で複数架設されており、各保持片３４Ｃの両側部に保持溝３６が間隔をおいてそれぞれ一体形成される。
【００４１】
保持片３４Ｃは、弾性を有する細長い板形に形成され、半導体ウェーハ１の周縁部２前方に対向する表面とその反対側の裏面とにそれぞれ鋭利な突出部３５が形成されるとともに、この複数の突出部３５に保持溝３６が断面略Ｖ字形に形成されており、この保持溝３６の最深の谷部３７が裏面を越えて筐体２１の対向内面２３方向に位置する。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
【００４２】
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、施錠機構５０と基板保持具３０とが相互に干渉するのを防止し、しかも、基板保持具３０の構成の多様化を図ることができるのは明らかである。
【００４３】
なお、上記実施形態の容器本体１０の正面部に嵌合した蓋体２０を磁石等により固定しても良い。また、上記実施形態では容器本体１０を単に示したが、容器本体１０の底板に、複数の位置決め具をそれぞれ露出させるボトムプレートを水平に螺着しても良い。このボトムプレートには、搬送用のコンベヤレールを形成したり、複数の識別孔を穿孔し、この複数の識別孔に着脱自在の情報識別パッドを選択的に挿入しても良い。
【００４４】
また、第一の保持片３４Ａに複数の保持溝３６を形成することもできる。また、蓋体２０の対向内面２３から半導体ウェーハ１の周縁部２前方に第二の保持片３４Ｂを伸長形成することもできる。さらに、保持溝３６の傾斜角度は、一様な角度に限定されるものではない。例えば、保持溝３６の開口側の角度を谷部３７側の角度よりも大きくして半導体ウェーハ１の位置合わせ範囲を拡大し、谷部３７側の角度を小さくして半導体ウェーハ１の保持を安定させることもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１半導体ウェーハ（基板）
２周縁部
１０容器本体
１１ティース
１２リムフランジ
２０蓋体
２１筐体
２３対向内面
３０基板保持具
３１保持ブロック
３４保持片
３４Ａ第一の保持片
３４Ｂ第二の保持片
３４Ｃ保持片
３４Ｄ保持片
３５突出部
３６保持溝
３７谷部
３８傾斜面
３９接触部
４０支持枠体
５０施錠機構
Ｔ肉厚

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納する容器本体と、この容器本体の開口部を開閉する蓋体とを備え、この蓋体の基板に対向する対向面には、基板を保持する基板保持具を設けた基板収納容器であって、
基板保持具は、基板に接近する保持片と、この保持片に形成されて基板の周縁部を保持する保持溝とを含み、この保持溝の基板の周縁部との接触部を保持片の肉厚の範囲内に位置させるようにしたことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
保持片の基板の周縁部に対向する表面とその反対側の裏面とにそれぞれ突出部を形成し、この複数の突出部に保持溝を形成してその最深の谷部を保持片の裏面を越えた箇所に位置させるようにした請求項１記載の基板収納容器。
【請求項３】
保持溝と基板の周縁部との接触部を保持片の肉厚の略中心線上に位置させた請求項１又は２記載の基板収納容器。

【図１】