基板収納容器
【課題】コンテナ体内の気体を短時間で効率良く置換することの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Ｗを整列収納可能なコンテナ体１と、コンテナ体１の開口した正面２を開閉するドア体３０と、コンテナ体１の両側壁９前部に配設され、コンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０を施錠する施錠手段４０と、コンテナ体１内のガスと外部の不活性ガスとを置換する気体置換手段６０とを備えた基板収納容器であり、気体置換手段６０は、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の外部から内部に不活性ガスを供給する給気パージバルブ６１と、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の内部から外部にガスを排気する排気パージバルブ６５とを備え、給気パージバルブ６１をドア体３０に内蔵し、排気パージバルブ６５をコンテナ体１の底板４後方に装着する。
【解決手段】複数枚の半導体ウェーハＷを整列収納可能なコンテナ体１と、コンテナ体１の開口した正面２を開閉するドア体３０と、コンテナ体１の両側壁９前部に配設され、コンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０を施錠する施錠手段４０と、コンテナ体１内のガスと外部の不活性ガスとを置換する気体置換手段６０とを備えた基板収納容器であり、気体置換手段６０は、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の外部から内部に不活性ガスを供給する給気パージバルブ６１と、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の内部から外部にガスを排気する排気パージバルブ６５とを備え、給気パージバルブ６１をドア体３０に内蔵し、排気パージバルブ６５をコンテナ体１の底板４後方に装着する。
【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を収納、保管、搬送、輸送等する際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内部空間に整列収納するフロントオープンボックスタイプのコンテナ体と、このコンテナ体の開口した正面を開閉する中空のドア体と、このドア体に内蔵されてコンテナ体の正面に嵌合されたドア体を施錠する施錠手段と、正面にドア体が嵌合されたコンテナ体内の気体と外部の気体とを置換して半導体ウェーハの汚染を防止する気体置換手段とを備えて構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
コンテナ体は、その内部両側、すなわち、両側壁の内面に、半導体ウェーハを略水平に支持する左右一対の支持片がそれぞれ対設され、この左右一対の支持片が上下方向に所定のピッチで配列されている。したがって、複数枚の半導体ウェーハは、コンテナ体の内部上下方向に並べて収納されることにより、コンテナ体の広い内部空間を複数に分割し、隣接する半導体ウェーハと半導体ウェーハとの間に狭い空間を区画することとなる。
【０００４】
気体置換手段は、正面にドア体が嵌合されたコンテナ体の外部から内部に窒素ガス等の不活性ガスを供給する複数の給気パージバルブと、正面にドア体が嵌合されたコンテナ体の内部から外部に空気等のガスを排気する複数の排気パージバルブとを備えている。これら複数の給気パージバルブと排気パージバルブとは、ドア体に内蔵された施錠手段により、ドア体に装着するためのスペースを確保できない関係上、コンテナ体の底板にそれぞれ装着されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２‐３６８０７４号公報
【特許文献２】特開２００４‐１４６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来における基板収納容器は、以上のようにコンテナ体の広い内部空間が複数枚の半導体ウェーハにより複数に分割されて気体の流通性が悪く、しかも、コンテナ体の底板に気体置換手段の給気パージバルブと排気パージバルブとが単に装着されるので、これら給気パージバルブや排気パージバルブから離れた半導体ウェーハ間の狭い空間にガス等が円滑に流通せず、滞留することがある。この場合には、コンテナ体内のガスを不活性ガスに短時間で効率良く置換することができず、置換作業の遅延を招くという問題がある。
【０００７】
係る問題を解消するには、ドア体に気体置換手段の給気パージバルブを装着し、この給気パージバルブから隣接する半導体ウェーハ間の空間の前後方向に不活性ガスを供給すれば良いが、ドア体には施錠手段が内蔵されて障害物となるので、ドア体に給気パージバルブ用の装着スペースを確保するのは困難である。
【０００８】
本発明は上記に鑑みなされたもので、コンテナ体内の気体を短時間で効率良く置換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】
【０００９】
本発明においては上記課題を解決するため、複数枚の基板を収納可能なコンテナ体と、このコンテナ体の開口した正面を開閉するドア体と、コンテナ体の周壁の正面近傍あるいはドア体の周壁に設けられ、コンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体を施錠する施錠手段と、コンテナ体内の気体と外部の気体とを置換する気体置換手段とを備えたものであって、
気体置換手段は、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の外部から内部に気体を供給する給気バルブと、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の内部から外部に気体を排気する排気バルブとを含み、給気バルブをドア体に取り付け、排気バルブをコンテナ体とドア体の少なくともいずれか一方に取り付けたことを特徴としている。
【００１０】
なお、施錠手段は、ドア体の施錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向にスライドし、ドア体の解錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向とは反対側の解錠方向にスライドする被操作部材と、この被操作部材の施錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周に接触し、被操作部材の解錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周から離隔（離れ隔てる）する施錠部材と、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠プレートに伝達する駆動力伝達機構とを含むことができる。
【００１１】
また、施錠手段は、コンテナ体の側壁前部に支持され、ドア体の施錠時には下方向にスライドし、ドア体の解錠時には上方向にスライドする被操作部材と、コンテナ体の側壁前部と被操作部材との間に介在され、被操作部材の下方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁に接触し、被操作部材の上方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁から離隔する施錠部材と、被操作部材と施錠部材とに設けられ、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠部材に伝達して動作させるカム機構とを含むことができる。
【００１２】
また、コンテナ体の側壁前部に、切り欠きを形成するとともに、この切り欠きを被覆する施錠手段用の収納ブロックを取り付け、この収納ブロックには、施錠手段の被操作部材を案内するガイド片を設け、このガイド片には、被操作部材用の位置規制部を形成することもできる。
【００１３】
また、収納ブロックと施錠手段の被操作部材のいずれか一方に凸部を形成するとともに、他方には第一、第二の凹部を形成し、被操作部材が施錠方向にスライドした場合には、凸部と第一の凹部とを嵌め合わせて固定し、被操作部材が解錠方向にスライドした場合には、凸部と第二の凹部とを嵌め合わせて固定することが可能である。
【００１４】
また、施錠手段の被操作部材に固定用の長孔を設け、この長孔に、収納ブロックに固定されるカバー部材を取り付けて収納ブロックからの被操作部材の脱落を規制するようにし、被操作部材とカバー部材のいずれか一方に凸部を形成するとともに、他方には第一、第二の凹部を形成し、被操作部材が施錠方向にスライドした場合には、凸部と第一の凹部とを嵌め合わせて固定し、被操作部材が解錠方向にスライドした場合には、凸部と第二の凹部とを嵌め合わせて固定することが可能である。
【００１５】
また、ドア体の側壁に、コンテナ体の側壁前部の切り欠きに対応する施錠突片を形成し、施錠手段の施錠部材に、収納ブロックを貫通してコンテナ体の切り欠き内に位置する施錠片を形成し、被操作部材の施錠方向へのスライド時にドア体の施錠突片に施錠部材の施錠片を引っかけても良い。
【００１６】
また、ドア体の側壁に、コンテナ体の側壁前部の切り欠きに対応する解錠溝を形成してその周縁部には施錠突片を形成し、被操作部材の解錠方向へのスライド時に、ドア体の施錠突片に対する施錠部材の施錠片の干渉を解錠溝により解除するとともに、この解錠溝を施錠部材により被覆しても良い。
【００１７】
また、施錠手段のカム機構は、被操作部材に形成されるカム溝と、施錠部材に形成されて被操作部材のカム溝に嵌め入れられるカム突起とを含むことができる。
また、施錠部材の施錠片とカム機構のカム溝に嵌め入れられるカム突起の少なくともいずれかに、摺動性が良好な回転ローラを回転可能に取り付けても良い。
【００１８】
また、気体置換手段は、コンテナ体の外部から給気バルブに流入した気体をドア体内のチャンバー室に導入し、このチャンバー室からドア体の複数の供給孔に気体を分流して供給し、この複数の供給孔からコンテナ体に収納された複数枚の基板間に気体を供給するチャンバーを含むことができる。
また、気体置換手段には、コンテナ体内の気体をコンテナ体底部の複数の排気孔に流入させ、この複数の排気孔からチャンバー室に気体を導入して合流させ、このチャンバー室からコンテナ体底部の排気バルブに気体を排気するチャンバーを含むことが可能である。
【００１９】
さらに、気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをコンテナ体の底部後方に取り付けることが可能である。
さらにまた、気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをドア体の下部に取り付けても良い。
【００２０】
ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくともφ２００、３００、４５０ｍｍのシリコン等の半導体ウェーハやガラスウェーハ、マスクガラス、液晶ガラス等が含まれる。また、コンテナ体やドア体は、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。コンテナ体の底部には、少なくともコンテナ体の底板と、この底板に選択的に装着されるボトムプレートとが含まれる。また、気体には、少なくとも各種の不活性ガスや空気等が含まれる。施錠手段は、ドア体の内部でなければ、コンテナ体の周壁の正面近傍に設けることができるし、ドア体の周壁に設けることもできる。
【００２１】
施錠手段をコンテナ体の周壁の正面近傍に設ける場合には、コンテナ体の正面を区画する底板前部、天板前部、あるいは側壁前部に設けて被操作部材を水平方向や上下方向に所定の装置又は手動によりスライドさせることができる。この施錠手段の被操作部材や施錠部材は、板状でも良いし、ブロック状や棒状等でも良い。施錠手段の駆動力伝達機構としては、例えばカム機構、リンク機構、スライダ機構、これらの組み合わせ機構等があげられる。この駆動力伝達機構は、施錠部材に駆動力を直接的に伝達するものでも良いし、連結部材等からなる各種の部材を介して間接的に伝達するものでも良い。
【００２２】
本発明によれば、ドア体が嵌め合わされたコンテナ体を満たす内部の気体と外部の気体とを置換する場合には、気体置換手段の給気バルブに気体を外部から供給する。すると、この供給された外部の気体は、給気バルブからコンテナ体に収納された複数枚の基板間に流入し、基板間の空間に流通して基板の汚染を防ぐとともに、コンテナ体内を満たす内部の気体を排気バルブ方向に押しやり、この内部の気体を排気バルブからコンテナ体の外部に排気する。
【００２３】
ドア体の内部ではなく、コンテナ体の正面近傍あるいはドア体の周壁に施錠手段を設けるので、施錠手段が給気バルブをドア体に取り付ける際の障害物となることがなく、ドア体に給気バルブを取り付けることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンテナ体内の気体を短時間で効率良く置換することができるという効果がある。また、コンテナ体の周壁の正面近傍あるいはドア体の周壁に施錠手段を設けるので、汚染物がドア体内に蓄積したり、コンテナ体の内部に侵入するのを抑制し、ドア体に要する作業の迅速化を図ることができる。
【００２５】
また、施錠手段に、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠部材に伝達して動作させるカム機構を含めば、施錠・解錠の再現精度を向上させたり、被操作部材や施錠部材の剛性や信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、気体置換手段にチャンバーを含めば、給気バルブからの気体を分流して広範囲に亘って流すことができるので、給気バルブを多数用いる必要がなく、部品点数の削減が期待できる。また、給気バルブからの気体の圧力や雰囲気を調整したり、気体の充填効率を向上させることが可能になる。
また、気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付ければ、コンテナ体の上部から下部に気体を流しながら複数枚の基板間に流通させることが可能になる。したがって、複数枚の基板間の一部に気体が流通しない事態を容易に防ぐことが可能になる。
【００２７】
さらに、気体置換手段の排気バルブをドア体の下部に取り付ければ、ドア体に給気バルブと排気バルブとを集約することができるので、コンテナ体の底部に気体置換手段用の取付孔を穿孔する作業を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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ドア体を模式的に示す斜視説明図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器の実施形態における気体置換手段による気体の置換状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コンテナ体、ドア体、施錠手段の一部を模式的に示す部分断面斜視説明図である。
【図５】本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるドア体の側壁を模式的に示す部分斜視説明図である。
【図６】本発明に係る基板収納容器の実施形態における施錠手段の施錠状態を模式的に示す側面説明図である。
【図７】本発明に係る基板収納容器の実施形態における施錠手段の解錠中の状態を模式的に示す側面説明図である。
【図８】本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるドア体開閉装置と施錠手段の解錠状態とを模式的に示す側面説明図である。
【図９】本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図１０】本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態における気体置換手段による気体の置換状態を模式的に示す断面説明図である。
【図１１】本発明に係る基板収納容器の第３の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図１２】本発明に係る基板収納容器の第３の実施形態における気体置換手段による気体の置換状態を模式的に示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の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８に示すように、複数枚の半導体ウェーハＷを内部空間に整列収納する中空のコンテナ体１と、このコンテナ体１の開口した正面２をシールガスケット３５を介して開閉する中空のドア体３０と、コンテナ体１の正面２を区画する両側壁９の前部に配設され、コンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０を施錠する施錠手段４０と、ドア体３０が嵌合されたコンテナ体１内のガスと外部の不活性ガスとを置換する気体置換手段６０とを備え、半導体加工装置に付属のドア体開閉装置２０に搭載される容器であり、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１をドア体３０に装着するとともに、複数の排気パージバルブ６５をコンテナ体１に装着するようにしている。
【００３０】
半導体ウェーハＷは、例えば７７５μｍの厚さを有するφ３００ｍｍ、あるいは９２５μｍの厚さを有するφ４５０ｍｍのシリコンウェーハ等からなり、周縁部に位置合わせや識別用のノッチが平面Ｖ字形に切り欠かれており、コンテナ体１に２５枚が整列して収納される。
【００３１】
コンテナ体１とドア体３０とは、所定の樹脂を含有する成形材料により複数の部品がそれぞれ射出成形され、この複数の部品の組み合わせで構成される。この成形材料の所定の樹脂としては、例えばポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等があげられる。
【００３２】
これらの樹脂には、カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性ポリマー等の導電剤やアニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤を添加することができる。また、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、シアノアクリレート系、オキザリックアシッドアニリド系、ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤を添加したり、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。
【００３３】
コンテナ体１は、図１や図３、図８に示すように、正面２が横長に開口したフロントオープンボックスタイプに形成され、開口した正面２を水平横方向に向けた状態で半導体加工装置に付属のドア体開閉装置２０上に位置決めして搭載されたり、洗浄槽の洗浄液により洗浄される。このコンテナ体１は、内部両側、換言すれば、両側壁９の内面に、半導体ウェーハＷを略水平に支持する左右一対の支持片３がそれぞれ対設され、この左右一対の支持片３が上下方向に所定のピッチで配列されており、各支持片３が半導体ウェーハＷの側部周縁を支持する細長い板形に形成される。
【００３４】
コンテナ体１の底板４の後部両側には、気体置換手段６０用の装着孔がそれぞれ貫通して穿孔され、各装着孔に気体置換手段６０の排気パージバルブ６５が着脱自在に装着される。また、コンテナ体１の底板４には、別体のボトムプレート５が螺子具を介して水平に螺着され、このボトムプレート５の前部両側と後部中央とには、コンテナ体１を位置決めする位置決め具６がそれぞれ配設される。
【００３５】
各位置決め具６は、基本的には平面略楕円形を呈する断面略Ｖ字形に形成されてその一対の斜面を備えた凹部を下方に指向させ、ドア体開閉装置２０の位置決めピン２２に上方から凹部を嵌合・摺接させることにより、コンテナ体１を高精度に位置決めするよう機能する。
【００３６】
コンテナ体１の天板７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着脱自在に装着され、コンテナ体１の正面周縁部には、外方向に張り出すリムフランジ８が保持リブを介し膨出形成されており、このリムフランジ８内に着脱自在のドア体３０がドア体開閉装置２０により圧入して嵌合される。また、コンテナ体１の両側壁９中央部には、補強や変形防止の他、握持用に機能するグリップ部が着脱自在にそれぞれ装着される。
【００３７】
コンテナ体１の正面２を区画する各側壁９の前部、換言すれば、ドア体３０の周壁に対向するリムフランジ８の各側部には図２に示すように、施錠手段４０用の複数の切り欠き１０が間隔をおき上下に並べて切り欠かれるとともに、この複数の切り欠き１０を被覆する縦長の収納ブロック１１が装着されており、この収納ブロック１１に施錠手段４０が効率的にまとめて収納される。
【００３８】
各収納ブロック１１は、基本的にはコンテナ体１の側壁９以上の長さ（高さ）を有する略コ字形に形成され、略中央部には、施錠手段４０の位置ずれを防止する固定用の凸部１２が突出形成されるとともに、上下部には、コンテナ体１の切り欠き１０に対応する施錠手段４０用の貫通溝１３がそれぞれ縦長に穿孔されており、屈曲した短い上下両端部には、施錠手段４０のガタツキを防止して案内するガイド片１４がそれぞれ装着される。
【００３９】
各ガイド片１４は、摺動性に優れるポリアセタール、ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、摺動剤の添加された熱可塑性樹脂を含有する成形材料により略Ｌ字形に屈曲形成される。この起立片の両側部には、施錠手段４０を幅方向に規制する位置規制部１５がそれぞれ突出形成される。
【００４０】
ドア体開閉装置２０は、図８に示すように、コンテナ体１を搭載するステージ２１を備え、このステージ２１には、コンテナ体１の複数の位置決め具６にそれぞれ嵌挿する位置決めピン２２が所定の間隔で立設される。このドア体開閉装置２０には、コンテナ体１の各収納ブロック１１の上下に位置する駆動ピン２３が昇降可能に複数設けられ、この複数の駆動ピン２３が選択的に昇降して施錠手段４０にアクセスすることにより、施錠手段４０が動作してドア体３０を施錠したり、解錠する。
【００４１】
ドア体開閉装置２０には、図３に示すように、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１に接続して不活性ガスを供給するガス供給ノズル２４と、気体置換手段６０の複数の排気パージバルブ６５に接続してガスを排気するガス排気ノズル２５とが接離可能に配設される。
【００４２】
ドア体３０は、図１ないし図５に示すように、コンテナ体１のリムフランジ８内に圧入して嵌合される中空のドア本体３１と、このドア本体３１の開口した正面を被覆する表面プレート３４と、コンテナ体１のリムフランジ８とドア本体３１との間に介在される密封封止用のシールガスケット３５とを備えて構成される。ドア本体３１は、基本的には底の浅い断面略皿形に形成され、内部に補強用や取付用のリブが複数配設されており、半導体ウェーハＷに対向する対向面である裏面には、半導体ウェーハＷの前部周縁を弾性片により弾発的に保持するフロントリテーナが装着される。
【００４３】
ドア本体３１の裏面周縁部には、枠形の嵌合溝が凹み形成され、この嵌合溝に、リムフランジ８の内周面に圧接するシールガスケット３５が密嵌される。また、ドア本体３１の周壁である両側壁の外面には、コンテナ体１の切り欠き１０に対応する施錠手段４０用の複数の解錠溝３２が間隔をおき上下に並べて一体形成され、各解錠溝３２の周縁には施錠手段４０用の施錠突片３３が一体形成される。各解錠溝３２は、縦長の略矩形に凹み形成され、下部周縁が略Ｌ字形の施錠突片３３に区画される。
【００４４】
表面プレート３４は、横長の正面矩形に形成され、補強用や取付用のリブ、螺子孔等が複数配設される。この表面プレート３４は、必要に応じ、ドア本体３１の一部を被覆するよう設けられたり、あるいは省略される。また、シールガスケット３５は、例えば耐熱性や耐候性等に優れるフッ素ゴム、シリコーンゴム、各種の熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系等）等を成形材料として弾性変形可能な枠形に成形される。
【００４５】
施錠手段４０は、図１、図４、図６ないし図８に示すように、コンテナ体１の収納ブロック１１に収納支持されてドア体３０の施錠・解錠時に上下方向にスライドする被操作プレート４１と、コンテナ体１の収納ブロック１１と被操作プレート４１との間に介在され、被操作プレート４１の上下方向へのスライドに応じてコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の側壁に接離するスライド可能な複数の施錠プレート４６と、これら被操作プレート４１と複数の施錠プレート４６とに形成され、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達する運動特性が良好のカム機構４８とを備えて構成される。
【００４６】
被操作プレート４１は、基本的には所定の材料を使用してコンテナ体１の側壁９と略同じ長さ（高さ）を有する細長い板片に形成され、収納ブロック１１の複数のガイド片１４にスライド可能に支持されており、各ガイド片１４の位置規制部１５に挟持されることによりガタツキや脱落が防止される。この被操作プレート４１の材料としては、例えば剛性に優れるポリカーボネートやポリエーテルエーテルケトン、炭素繊維やガラス繊維で補強された合成樹脂、ＳＵＳやアルミ等の金属等があげられる。
【００４７】
被操作プレート４１は、略中央部に固定用の長孔４２が縦長に穿孔され、この長孔４２に、収納ブロック１１に固定されるカバープレート４３が重ねて遊嵌されることにより収納ブロック１１からの脱落が有効に防止される。この被操作プレート４１の上下両端部は、それぞれ屈曲形成されることにより平坦面を有し、ドア体開閉装置２０の駆動ピン２３に上下方向からアクセスされる。
【００４８】
被操作プレート４１には、収納ブロック１１の凸部１２と噛合する第一、第二の凹部４４・４５が上下方向に間隔をおいて形成され、この第一、第二の凹部４４・４５が収納ブロック１１の凸部１２と選択的に噛合することにより、ドア体３０の施錠・解錠時における被操作プレート４１の不要なスライドや位置ずれが規制される。
【００４９】
具体的には、ドア体３０の施錠時には、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の上方の第一の凹部４４とが噛合して被操作プレート４１を位置決め固定し、ドア体３０の解錠時には、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の下方の第二の凹部４５とが噛合して被操作プレート４１を位置決め固定する。このような被操作プレート４１は、屈曲した上下両端部にドア体開閉装置２０の駆動ピン２３がアクセスすることにより、ガイド片１４に案内されつつドア体３０の施錠時には下方向にスライドし、ドア体３０の解錠時には上方向にスライドする。
【００５０】
各施錠プレート４６は、所定の材料を使用して被操作プレート４１よりも短い板形に形成され、少なくともドア体３０側壁の解錠溝３２や施錠突片３３に収納ブロック１１を介して対向しており、収納ブロック１１にスライド可能に支持される。この施錠プレート４６には、収納ブロック１１の貫通溝１３をスライド可能に貫通してコンテナ体１の切り欠き１０内に位置する鉤爪形の施錠片４７が突出形成され、この施錠片４７がドア体３０の解錠溝３２に進入して施錠突片３３に干渉係止する。
【００５１】
施錠プレート４６の材料としては、例えば摺動性に優れるポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート等の合成樹脂にＰＴＦＥ等のフッ素樹脂やシリコーン樹脂からなる摺動性改質剤を添加した材料、各種の熱可塑性エラストマーが該当する。
【００５２】
このような施錠プレート４６は、被操作プレート４１の下方向へのスライド時には、コンテナ体１の開口した正面２に嵌合されたドア体３０の施錠突片３３に施錠片４７を圧接係止し、被操作プレート４１の上方向へのスライド時には、コンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の施錠突片３３から施錠片４７を解錠溝３２方向に離隔するよう機能する。
【００５３】
カム機構４８は、被操作プレート４１の上下方向に間隔をおいて形成される複数のカム溝４９と、各施錠プレート４６に突出形成されて被操作プレート４１のカム溝４９に摺動可能に遊嵌する円柱形のカム突起５２とを備え、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達して上下方向に高速で安定してスライドさせるよう機能する。各カム溝４９は、被操作プレート４１の上下方向に僅かに傾斜しながら伸びる傾斜溝５０と、この傾斜溝５０の下端部から被操作プレート４１の幅方向に屈曲しながら連続的に伸びる屈曲溝５１とから一体形成される。
【００５４】
気体置換手段６０は、図１ないし図３に示すように、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の外部から内部に不活性ガス（図３の矢印参照）を供給する給気パージバルブ６１と、この給気パージバルブ６１に流入した不活性ガスを分流してコンテナ体１内に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に供給するチャンバー６２と、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の内部から外部に空気等のガス（図３の矢印参照）を排気する複数の排気パージバルブ６５とを備えて構成される。
【００５５】
給気パージバルブ６１は、ドア体３０のドア本体３１中央部と表面プレート３４との間に介在して装着される円筒形のケースを備え、このケース内には、弁座が形成されるとともに、この弁座に対して接離する弁体がスプリングを介し往復動可能に挿入されており、この弁体の弁座に対する接離により不活性ガスの供給が制御される。ケースは、塵埃を除去するフィルタが内蔵され、開口した両端部が表面プレート３４とチャンバー６２との中央部にそれぞれ通気可能に連通されており、表面プレート３４の中央部から外部に露出した端部にドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が接続する。
【００５６】
チャンバー６２は、ドア本体３１の中央部付近に形成されて給気パージバルブ６１に連通する中空縦長のチャンバー室６３と、ドア本体３１に穿孔されてチャンバー室６３に連通する複数の供給孔６４とを備え、ガス供給ノズル２４から給気パージバルブ６１に流入した不活性ガスをチャンバー室６３に導入するとともに、このチャンバー室６３から複数の供給孔６４に不活性ガスを分流して供給し、この複数の供給孔６４からコンテナ体１に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に不活性ガスを噴射して流通させるよう機能する。複数の供給孔６４は、上下方向に一列に配列され、各供給孔６４が隣接する半導体ウェーハＷと半導体ウェーハＷとの間の空間に位置する。
【００５７】
排気パージバルブ６５は、コンテナ体１の装着孔にＯリングを介して装着される円筒形のケースを備え、このケース内には、弁座が形成されるとともに、この弁座に対して接離する弁体がスプリングを介し往復動可能に挿入されており、この弁体の弁座に対する接離によりガスの供給が制御される。ケースは、塵埃を除去するフィルタが内蔵され、コンテナ体１の底板４から外部に露出した端部にドア体開閉装置２０のガス排気ノズル２５が接続する。
【００５８】
上記構成において、基板収納容器のドア体３０が施錠されている場合について説明すると、この場合の施錠手段４０は、図６に示すように、各被操作プレート４１が下方向にスライドし、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の第一の凹部４４とが噛合して被操作プレート４１を施錠位置に位置決め固定し、各カム機構４８のカム溝４９とカム突起５２とが干渉、具体的には、カム溝４９の傾斜溝５０の上端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉する。
【００５９】
傾斜溝５０の上端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉するまで移動すると、その移動の間に施錠プレート４６にもカム溝４９を介して駆動力が伝達されることとなり、施錠プレート４６が下方向にスライドして施錠片４７をドア体３０の解錠溝３２に進入させ、なおかつコンテナ体１の正面２とは反対側の背面壁側奥方向に移動するので、施錠片４７がドア体３０の施錠突片３３に干渉係止する。
【００６０】
この際、施錠片４７は、他の部材と擦れることなく移動するので、パーティクルの発生を著しく低減することができる。このようなドア体３０の施錠突片３３と施錠プレート４６の施錠片４７との干渉係止により、コンテナ体１の正面２にシール状態に嵌合されたドア体３０が強固に施錠される。
【００６１】
次いで、基板収納容器をドア体開閉装置２０に搭載してドア体３０を解錠する場合には、ドア体開閉装置２０のステージ２１にコンテナ体１が位置決めして搭載された後、施錠手段４０の下方向にスライドしている各被操作プレート４１にドア体開閉装置２０の駆動ピン２３が下方からアクセスして押し上げる。
【００６２】
すると、施錠手段４０は、図７に示すように、各被操作プレート４１が上方向にスライドし、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の第一の凹部４４との噛合が解除され、傾斜溝５０の上端部から施錠プレート４６のカム突起５２が離れて屈曲溝５１方向に移動する。こうして傾斜溝５０の上端部から施錠プレート４６のカム突起５２が離れて屈曲溝５１に移動すると、施錠プレート４６に駆動力が伝達されることにより、施錠プレート４６の施錠片４７がドア体３０の施錠突片３３から解錠溝３２方向にスライドする。
【００６３】
次いで、施錠手段４０の各被操作プレート４１にドア体開閉装置２０の駆動ピン２３が下方からアクセスしてさらに押し上げると、施錠手段４０は、図８に示すように、各被操作プレート４１が上方向にさらにスライドし、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の第二の凹部４５とが噛合して被操作プレート４１を解錠位置に位置決め固定し、各カム機構４８のカム溝４９とカム突起５２とが干渉、具体的には、カム溝４９の屈曲溝５１の下端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉する。
【００６４】
屈曲溝５１の下端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉するまで移動すると、その移動の間に施錠プレート４６にもカム溝４９を介して駆動力が伝達されることとなり、施錠プレート４６がコンテナ体１の正面２の方向にスライドし、さらに上方向にスライドして施錠片４７をドア体３０の解錠溝３２に完全に位置させ、コンテナ体１の正面２にシール状態に嵌合されたドア体３０が取り外し可能な状態となる。
【００６５】
この際、ドア体３０の解錠溝３２が施錠プレート４６により被覆されるので、外部からドア体３０の解錠溝３２にパーティクルが侵入することがない。したがって、基板収納容器、半導体加工装置やドア体開閉装置２０の汚染を防止することができる。また、施錠片４７は、他の部材と擦れることなく移動するので、パーティクルの発生を著しく低減することができる。
【００６６】
次に、ドア体３０が嵌合して施錠されたコンテナ体１内を満たすガスと外部の不活性ガスとを置換する場合には、ドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が気体置換手段６０の給気パージバルブ６１に接続して不活性ガスを圧送する。すると、不活性ガスは、図３に矢印で示すように、給気パージバルブ６１の弁座から弁体を離隔させつつケース内を流通し、このケースからフィルタを通過してチャンバー室６３の上下方向に流入し、このチャンバー室６３から複数の供給孔６４に分流して供給される。
【００６７】
複数の供給孔６４に供給された不活性ガスは、各供給孔６４からコンテナ体１に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に噴射され、半導体ウェーハＷ間の空間の前後方向に滞留することなく流通して半導体ウェーハＷの汚染を有効に防止するとともに、コンテナ体内を満たすガスを複数の排気パージバルブ６５方向に流出させ、捕集させる。すると、ガスは、各排気パージバルブ６５の弁座から弁体を離隔させつつケース内を流通し、このケースからフィルタを通過してガス排気ノズル２５に流入し、ドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の外部に排気される。
【００６８】
以上により、ドア体３０が嵌合されたコンテナ体１内のガスと外部の不活性ガスとを置換することができる。
【００６９】
上記構成によれば、ドア体３０の内部ではなく、コンテナ体１の側壁９前部に施錠手段４０を配設するので、施錠手段４０が給気パージバルブ６１を取り付ける際の障害物となることがなく、ドア体３０を中空構造にして給気パージバルブ６１を内蔵することができる。したがって、半導体ウェーハＷ間の狭い空間に不活性ガスを円滑に流通させることができるので、コンテナ体内のガスを不活性ガスに短時間で効率良く置換することができ、置換作業の迅速化を図ることができる。
【００７０】
また、給気パージバルブ６１からの不活性ガスをチャンバー６２により分流してコンテナ体１内の広範囲に亘って流出させるので、給気パージバルブ６１を複数用いる必要がなく、部品点数の削減が大いに期待できる。また、コンテナ体１の側壁９前部に施錠手段４０を配設するので、ドア体３０の施錠・解錠時にパーティクル等の汚染物がドア体３０の内部に蓄積されることがない。また、ドア体３０内に残存した汚染物がコンテナ体１の内部に侵入し、半導体ウェーハＷを含む全体を汚染させてしまうおそれを有効に排除することが可能となる。
【００７１】
また、従来においては、ドア体３０の周壁に施錠手段４０用の貫通孔を小さく穿孔する必要があったが、本実施形態においては、ドア体３０の周壁に貫通孔を穿孔する必要がないので、ドア体３０の内部洗浄時に洗浄水が残留するのを防ぎ、ドア体３０の洗浄作業や乾燥作業の円滑化、迅速化、容易化を図ることが可能になる。さらに、施錠手段４０の補修や点検時に、複数本の螺子を取り外してドア体３０を分解する必要もないので、ドア体３０自体を新規のドア体３０に交換する必要性もなく、経済性の向上やコスト削減が大いに期待できる。
【００７２】
なお、本実施形態ではドア体３０の高さ方向（垂直方向）に気体置換手段６０のチャンバー６２と複数の供給孔６４とを一列に配設するが、何らこれに限定されるものではない。例えば、チャンバー６２と複数の供給孔６４とを多列に配設したり、水平方向に配列したり、これらを組み合わせて十字形や略Ｔ字形等に配列することも可能である。特に、ドア本体３１の周壁上部にチャンバー６２と複数の供給孔６４とを水平に配列したり、略Ｔ字形等に配列すれば、上方から下方に不活性ガスを淀みなく流出させることが可能になる。
【００７３】
次に、図９と図１０とは本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１をドア体３０の上部に横一列に並べて装着するとともに、複数の排気パージバルブ６５をコンテナ体１の底板４の後部両側に装着し、チャンバー６２を省略するようにしている。
【００７４】
各給気パージバルブ６１のケースは、塵埃を除去するフィルタが内蔵され、開口した両端部がドア本体３１と表面プレート３４とにそれぞれ通気可能に連通されており、表面プレート３４から外部に露出した端部にドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が接続する。
【００７５】
上記構成において、ドア体３０が嵌合して施錠されたコンテナ体１内を満たすガスと外部の不活性ガスとを置換する場合には、ドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が気体置換手段６０の複数の給気パージバルブ６１にそれぞれ接続して不活性ガスを圧送する。すると、不活性ガスは、図１０に示すように、各給気パージバルブ６１の弁座から弁体を離隔させつつケース内を流通し、このケースからフィルタを通過してコンテナ体１に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に流入し、半導体ウェーハＷ間の空間の前後方向に滞留することなく流通して半導体ウェーハＷの汚染を有効に防止する。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。
【００７６】
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、チャンバー６２の省略により、部品点数の削減を図ることができるのは明らかである。
【００７７】
次に、図１１と図１２とは本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１をドア体３０の上部に横一列に並べて装着するとともに、複数の排気パージバルブ６５をドア体３０の下部に横一列に並べて装着し、チャンバー６２を省略するようにしている。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。
【００７８】
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、ドア体３０の下部に排気パージバルブ６５を装着するので、コンテナ体１の底板４に装着孔を貫通して穿孔する作業を省略することができる。
【００７９】
なお、上記実施形態では基板収納容器のコンテナ体１とドア体３０とをそれぞれ樹脂製としたが、何らこれに限定されるものではない。例えば、セラミック、ジュラルミン、チタン合金等の軽量化が可能な金属材料により形成しても良い。
【００８０】
また、基板収納容器の内外面、シールガスケット３５のシール面、施錠手段４０の動作部等に、酸素や水分を透過しない気体バリアー性のフィルムを貼着したり、金属コーティング、ダイヤモンドライクコーティング、ＰＥＥＫ樹脂コーティング、フッ素樹脂コーティングを適宜施しても良い。また、二酸化チタン等の光触媒材料をコーティングしても良いし、導電塗料等のコーティングにより、ドア体３０の透明性を維持して導電性を付与することもできる。
【００８１】
また、コンテナ体１の内部両側に支持片３を一体的に対設するのではなく、支持片３を螺子具や摩擦係合法等により着脱自在に装着しても良い。また、コンテナ体１の背面壁内面に、半導体ウェーハＷの後部周縁を保持可能なリアリテーナを選択的に形成することもできる。また、コンテナ体１の側壁９前部に別体の収納ブロック１１を装着するのではなく、コンテナ体１の側壁９前部に収納ブロック１１を一体形成することもできる。
【００８２】
また、収納ブロック１１に第一、第二の凹部４４・４５を形成し、被操作プレート４１に凸部１２を形成することもできる。また、収納ブロック１１に凸部１２を形成するのではなく、カバープレート４３に凸部１２を形成することも可能である。また、施錠手段４０の被操作プレート４１を一定の力で施錠方向に付勢する付勢手段、具体的には各種の磁石やバネ等を採用することも可能である。また、施錠プレート４６の施錠片４７やカム機構４８のカム突起５２に、接触に伴う磨耗で汚染物が発生するのを抑制する回転ローラを自由回転可能に嵌入しても良い。
【００８３】
この場合、回転ローラは、例えばポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等の摺動性が良好な樹脂、あるいは合成樹脂にＰＴＦＥからなるフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の摺動性改質剤を付与した材料により形成することができる。
【００８４】
また、施錠手段４０の構成を変更し、施錠手段４０を、コンテナ体１の側壁前部に収納ブロック１１を介して支持され、ドア体３０の施錠時には上方向にスライドし、ドア体３０の解錠時には下方向にスライドする被操作プレート４１と、コンテナ体１の側壁前部と被操作プレート４１との間にスライド可能に介在され、被操作プレート４１の上方向へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の側壁に接触し、被操作プレート４１の下方向へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の側壁から離隔する施錠プレート４６と、被操作プレート４１と施錠プレート４６とにそれぞれ設けられ、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達して動作させるカム機構４８とから構成することもできる。
【００８５】
また、施錠手段４０の構成を変更し、施錠手段４０を、コンテナ体１の底板４前部と天板７前部とに収納ブロック１１を介してそれぞれ支持され、ドア体３０の施錠時には突出位置に水平にスライドして突出し、ドア体３０の解錠時には突出位置から元の基準位置に水平にスライドして後退する被操作プレート４１と、コンテナ体１の底板４前部と被操作プレート４１との間、及び天板７前部と被操作プレート４１との間にスライド可能に介在され、被操作プレート４１の突出位置へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の周壁に接触し、被操作プレート４１の基準位置へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の周壁から離隔する施錠プレート４６と、被操作プレート４１と施錠プレート４６とにそれぞれ設けられ、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達して動作させるカム機構４８とから構成しても良い。
【００８６】
さらに、上記実施例では気体置換手段６０の給気パージバルブ６１とチャンバー６２とを接続したが、チャンバー６２と排気パージバルブ６５とを新たに接続しても良い。この場合のチャンバー６２は、コンテナ体１の底板４内に形成されて排気パージバルブ６５に連通する中空のチャンバー室６３と、コンテナ体１の底板４に穿孔されてチャンバー室６３に連通する複数の排気孔とを備え、コンテナ体１内のガスを複数の排気孔に流入させるとともに、この複数の排気孔からチャンバー室６３にガスを導入して合流させ、このチャンバー室６３から排気パージバルブ６５にガスを排気することとなる。
【符号の説明】
【００８７】
１ コンテナ体
２ 正面
７ リムフランジ
８ 側壁（周壁)
９ 切り欠き
９Ａ 切り欠き
１０ 収納ブロック
１１ 凸部
１３ ガイド片
１４ 位置規制部
２０ ドア体開閉装置
２３ 駆動ピン
３０ ドア体
３１ ドア本体
３２ 解錠溝
３３ 施錠突片
４０ 施錠手段
４１ 被操作プレート（被操作部材)
４２ 長孔
４４ 第一の凹部
４５ 第二の凹部
４６ 施錠プレート（施錠部材)
４７ 施錠片
４８ カム機構（駆動力伝達機構)
４９ カム溝
５２ カム突起
６０ 気体置換手段
６１ 給気パージバルブ（給気バルブ）
６２ チャンバー
６３ チャンバー室
６４ 供給孔
６５ 排気パージバルブ（排気バルブ）
Ｗ 半導体ウェーハ（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板を収納、保管、搬送、輸送等する際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内部空間に整列収納するフロントオープンボックスタイプのコンテナ体と、このコンテナ体の開口した正面を開閉する中空のドア体と、このドア体に内蔵されてコンテナ体の正面に嵌合されたドア体を施錠する施錠手段と、正面にドア体が嵌合されたコンテナ体内の気体と外部の気体とを置換して半導体ウェーハの汚染を防止する気体置換手段とを備えて構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
コンテナ体は、その内部両側、すなわち、両側壁の内面に、半導体ウェーハを略水平に支持する左右一対の支持片がそれぞれ対設され、この左右一対の支持片が上下方向に所定のピッチで配列されている。したがって、複数枚の半導体ウェーハは、コンテナ体の内部上下方向に並べて収納されることにより、コンテナ体の広い内部空間を複数に分割し、隣接する半導体ウェーハと半導体ウェーハとの間に狭い空間を区画することとなる。
【０００４】
気体置換手段は、正面にドア体が嵌合されたコンテナ体の外部から内部に窒素ガス等の不活性ガスを供給する複数の給気パージバルブと、正面にドア体が嵌合されたコンテナ体の内部から外部に空気等のガスを排気する複数の排気パージバルブとを備えている。これら複数の給気パージバルブと排気パージバルブとは、ドア体に内蔵された施錠手段により、ドア体に装着するためのスペースを確保できない関係上、コンテナ体の底板にそれぞれ装着されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２‐３６８０７４号公報
【特許文献２】特開２００４‐１４６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来における基板収納容器は、以上のようにコンテナ体の広い内部空間が複数枚の半導体ウェーハにより複数に分割されて気体の流通性が悪く、しかも、コンテナ体の底板に気体置換手段の給気パージバルブと排気パージバルブとが単に装着されるので、これら給気パージバルブや排気パージバルブから離れた半導体ウェーハ間の狭い空間にガス等が円滑に流通せず、滞留することがある。この場合には、コンテナ体内のガスを不活性ガスに短時間で効率良く置換することができず、置換作業の遅延を招くという問題がある。
【０００７】
係る問題を解消するには、ドア体に気体置換手段の給気パージバルブを装着し、この給気パージバルブから隣接する半導体ウェーハ間の空間の前後方向に不活性ガスを供給すれば良いが、ドア体には施錠手段が内蔵されて障害物となるので、ドア体に給気パージバルブ用の装着スペースを確保するのは困難である。
【０００８】
本発明は上記に鑑みなされたもので、コンテナ体内の気体を短時間で効率良く置換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】
【０００９】
本発明においては上記課題を解決するため、複数枚の基板を収納可能なコンテナ体と、このコンテナ体の開口した正面を開閉するドア体と、コンテナ体の周壁の正面近傍あるいはドア体の周壁に設けられ、コンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体を施錠する施錠手段と、コンテナ体内の気体と外部の気体とを置換する気体置換手段とを備えたものであって、
気体置換手段は、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の外部から内部に気体を供給する給気バルブと、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の内部から外部に気体を排気する排気バルブとを含み、給気バルブをドア体に取り付け、排気バルブをコンテナ体とドア体の少なくともいずれか一方に取り付けたことを特徴としている。
【００１０】
なお、施錠手段は、ドア体の施錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向にスライドし、ドア体の解錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向とは反対側の解錠方向にスライドする被操作部材と、この被操作部材の施錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周に接触し、被操作部材の解錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周から離隔（離れ隔てる）する施錠部材と、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠プレートに伝達する駆動力伝達機構とを含むことができる。
【００１１】
また、施錠手段は、コンテナ体の側壁前部に支持され、ドア体の施錠時には下方向にスライドし、ドア体の解錠時には上方向にスライドする被操作部材と、コンテナ体の側壁前部と被操作部材との間に介在され、被操作部材の下方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁に接触し、被操作部材の上方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁から離隔する施錠部材と、被操作部材と施錠部材とに設けられ、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠部材に伝達して動作させるカム機構とを含むことができる。
【００１２】
また、コンテナ体の側壁前部に、切り欠きを形成するとともに、この切り欠きを被覆する施錠手段用の収納ブロックを取り付け、この収納ブロックには、施錠手段の被操作部材を案内するガイド片を設け、このガイド片には、被操作部材用の位置規制部を形成することもできる。
【００１３】
また、収納ブロックと施錠手段の被操作部材のいずれか一方に凸部を形成するとともに、他方には第一、第二の凹部を形成し、被操作部材が施錠方向にスライドした場合には、凸部と第一の凹部とを嵌め合わせて固定し、被操作部材が解錠方向にスライドした場合には、凸部と第二の凹部とを嵌め合わせて固定することが可能である。
【００１４】
また、施錠手段の被操作部材に固定用の長孔を設け、この長孔に、収納ブロックに固定されるカバー部材を取り付けて収納ブロックからの被操作部材の脱落を規制するようにし、被操作部材とカバー部材のいずれか一方に凸部を形成するとともに、他方には第一、第二の凹部を形成し、被操作部材が施錠方向にスライドした場合には、凸部と第一の凹部とを嵌め合わせて固定し、被操作部材が解錠方向にスライドした場合には、凸部と第二の凹部とを嵌め合わせて固定することが可能である。
【００１５】
また、ドア体の側壁に、コンテナ体の側壁前部の切り欠きに対応する施錠突片を形成し、施錠手段の施錠部材に、収納ブロックを貫通してコンテナ体の切り欠き内に位置する施錠片を形成し、被操作部材の施錠方向へのスライド時にドア体の施錠突片に施錠部材の施錠片を引っかけても良い。
【００１６】
また、ドア体の側壁に、コンテナ体の側壁前部の切り欠きに対応する解錠溝を形成してその周縁部には施錠突片を形成し、被操作部材の解錠方向へのスライド時に、ドア体の施錠突片に対する施錠部材の施錠片の干渉を解錠溝により解除するとともに、この解錠溝を施錠部材により被覆しても良い。
【００１７】
また、施錠手段のカム機構は、被操作部材に形成されるカム溝と、施錠部材に形成されて被操作部材のカム溝に嵌め入れられるカム突起とを含むことができる。
また、施錠部材の施錠片とカム機構のカム溝に嵌め入れられるカム突起の少なくともいずれかに、摺動性が良好な回転ローラを回転可能に取り付けても良い。
【００１８】
また、気体置換手段は、コンテナ体の外部から給気バルブに流入した気体をドア体内のチャンバー室に導入し、このチャンバー室からドア体の複数の供給孔に気体を分流して供給し、この複数の供給孔からコンテナ体に収納された複数枚の基板間に気体を供給するチャンバーを含むことができる。
また、気体置換手段には、コンテナ体内の気体をコンテナ体底部の複数の排気孔に流入させ、この複数の排気孔からチャンバー室に気体を導入して合流させ、このチャンバー室からコンテナ体底部の排気バルブに気体を排気するチャンバーを含むことが可能である。
【００１９】
さらに、気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをコンテナ体の底部後方に取り付けることが可能である。
さらにまた、気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをドア体の下部に取り付けても良い。
【００２０】
ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくともφ２００、３００、４５０ｍｍのシリコン等の半導体ウェーハやガラスウェーハ、マスクガラス、液晶ガラス等が含まれる。また、コンテナ体やドア体は、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。コンテナ体の底部には、少なくともコンテナ体の底板と、この底板に選択的に装着されるボトムプレートとが含まれる。また、気体には、少なくとも各種の不活性ガスや空気等が含まれる。施錠手段は、ドア体の内部でなければ、コンテナ体の周壁の正面近傍に設けることができるし、ドア体の周壁に設けることもできる。
【００２１】
施錠手段をコンテナ体の周壁の正面近傍に設ける場合には、コンテナ体の正面を区画する底板前部、天板前部、あるいは側壁前部に設けて被操作部材を水平方向や上下方向に所定の装置又は手動によりスライドさせることができる。この施錠手段の被操作部材や施錠部材は、板状でも良いし、ブロック状や棒状等でも良い。施錠手段の駆動力伝達機構としては、例えばカム機構、リンク機構、スライダ機構、これらの組み合わせ機構等があげられる。この駆動力伝達機構は、施錠部材に駆動力を直接的に伝達するものでも良いし、連結部材等からなる各種の部材を介して間接的に伝達するものでも良い。
【００２２】
本発明によれば、ドア体が嵌め合わされたコンテナ体を満たす内部の気体と外部の気体とを置換する場合には、気体置換手段の給気バルブに気体を外部から供給する。すると、この供給された外部の気体は、給気バルブからコンテナ体に収納された複数枚の基板間に流入し、基板間の空間に流通して基板の汚染を防ぐとともに、コンテナ体内を満たす内部の気体を排気バルブ方向に押しやり、この内部の気体を排気バルブからコンテナ体の外部に排気する。
【００２３】
ドア体の内部ではなく、コンテナ体の正面近傍あるいはドア体の周壁に施錠手段を設けるので、施錠手段が給気バルブをドア体に取り付ける際の障害物となることがなく、ドア体に給気バルブを取り付けることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンテナ体内の気体を短時間で効率良く置換することができるという効果がある。また、コンテナ体の周壁の正面近傍あるいはドア体の周壁に施錠手段を設けるので、汚染物がドア体内に蓄積したり、コンテナ体の内部に侵入するのを抑制し、ドア体に要する作業の迅速化を図ることができる。
【００２５】
また、施錠手段に、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠部材に伝達して動作させるカム機構を含めば、施錠・解錠の再現精度を向上させたり、被操作部材や施錠部材の剛性や信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、気体置換手段にチャンバーを含めば、給気バルブからの気体を分流して広範囲に亘って流すことができるので、給気バルブを多数用いる必要がなく、部品点数の削減が期待できる。また、給気バルブからの気体の圧力や雰囲気を調整したり、気体の充填効率を向上させることが可能になる。
また、気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付ければ、コンテナ体の上部から下部に気体を流しながら複数枚の基板間に流通させることが可能になる。したがって、複数枚の基板間の一部に気体が流通しない事態を容易に防ぐことが可能になる。
【００２７】
さらに、気体置換手段の排気バルブをドア体の下部に取り付ければ、ドア体に給気バルブと排気バルブとを集約することができるので、コンテナ体の底部に気体置換手段用の取付孔を穿孔する作業を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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ドア体を模式的に示す斜視説明図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器の実施形態における気体置換手段による気体の置換状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コンテナ体、ドア体、施錠手段の一部を模式的に示す部分断面斜視説明図である。
【図５】本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるドア体の側壁を模式的に示す部分斜視説明図である。
【図６】本発明に係る基板収納容器の実施形態における施錠手段の施錠状態を模式的に示す側面説明図である。
【図７】本発明に係る基板収納容器の実施形態における施錠手段の解錠中の状態を模式的に示す側面説明図である。
【図８】本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるドア体開閉装置と施錠手段の解錠状態とを模式的に示す側面説明図である。
【図９】本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図１０】本発明に係る基板収納容器の第２の実施形態における気体置換手段による気体の置換状態を模式的に示す断面説明図である。
【図１１】本発明に係る基板収納容器の第３の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図１２】本発明に係る基板収納容器の第３の実施形態における気体置換手段による気体の置換状態を模式的に示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の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８に示すように、複数枚の半導体ウェーハＷを内部空間に整列収納する中空のコンテナ体１と、このコンテナ体１の開口した正面２をシールガスケット３５を介して開閉する中空のドア体３０と、コンテナ体１の正面２を区画する両側壁９の前部に配設され、コンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０を施錠する施錠手段４０と、ドア体３０が嵌合されたコンテナ体１内のガスと外部の不活性ガスとを置換する気体置換手段６０とを備え、半導体加工装置に付属のドア体開閉装置２０に搭載される容器であり、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１をドア体３０に装着するとともに、複数の排気パージバルブ６５をコンテナ体１に装着するようにしている。
【００３０】
半導体ウェーハＷは、例えば７７５μｍの厚さを有するφ３００ｍｍ、あるいは９２５μｍの厚さを有するφ４５０ｍｍのシリコンウェーハ等からなり、周縁部に位置合わせや識別用のノッチが平面Ｖ字形に切り欠かれており、コンテナ体１に２５枚が整列して収納される。
【００３１】
コンテナ体１とドア体３０とは、所定の樹脂を含有する成形材料により複数の部品がそれぞれ射出成形され、この複数の部品の組み合わせで構成される。この成形材料の所定の樹脂としては、例えばポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等があげられる。
【００３２】
これらの樹脂には、カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性ポリマー等の導電剤やアニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤を添加することができる。また、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、シアノアクリレート系、オキザリックアシッドアニリド系、ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤を添加したり、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。
【００３３】
コンテナ体１は、図１や図３、図８に示すように、正面２が横長に開口したフロントオープンボックスタイプに形成され、開口した正面２を水平横方向に向けた状態で半導体加工装置に付属のドア体開閉装置２０上に位置決めして搭載されたり、洗浄槽の洗浄液により洗浄される。このコンテナ体１は、内部両側、換言すれば、両側壁９の内面に、半導体ウェーハＷを略水平に支持する左右一対の支持片３がそれぞれ対設され、この左右一対の支持片３が上下方向に所定のピッチで配列されており、各支持片３が半導体ウェーハＷの側部周縁を支持する細長い板形に形成される。
【００３４】
コンテナ体１の底板４の後部両側には、気体置換手段６０用の装着孔がそれぞれ貫通して穿孔され、各装着孔に気体置換手段６０の排気パージバルブ６５が着脱自在に装着される。また、コンテナ体１の底板４には、別体のボトムプレート５が螺子具を介して水平に螺着され、このボトムプレート５の前部両側と後部中央とには、コンテナ体１を位置決めする位置決め具６がそれぞれ配設される。
【００３５】
各位置決め具６は、基本的には平面略楕円形を呈する断面略Ｖ字形に形成されてその一対の斜面を備えた凹部を下方に指向させ、ドア体開閉装置２０の位置決めピン２２に上方から凹部を嵌合・摺接させることにより、コンテナ体１を高精度に位置決めするよう機能する。
【００３６】
コンテナ体１の天板７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着脱自在に装着され、コンテナ体１の正面周縁部には、外方向に張り出すリムフランジ８が保持リブを介し膨出形成されており、このリムフランジ８内に着脱自在のドア体３０がドア体開閉装置２０により圧入して嵌合される。また、コンテナ体１の両側壁９中央部には、補強や変形防止の他、握持用に機能するグリップ部が着脱自在にそれぞれ装着される。
【００３７】
コンテナ体１の正面２を区画する各側壁９の前部、換言すれば、ドア体３０の周壁に対向するリムフランジ８の各側部には図２に示すように、施錠手段４０用の複数の切り欠き１０が間隔をおき上下に並べて切り欠かれるとともに、この複数の切り欠き１０を被覆する縦長の収納ブロック１１が装着されており、この収納ブロック１１に施錠手段４０が効率的にまとめて収納される。
【００３８】
各収納ブロック１１は、基本的にはコンテナ体１の側壁９以上の長さ（高さ）を有する略コ字形に形成され、略中央部には、施錠手段４０の位置ずれを防止する固定用の凸部１２が突出形成されるとともに、上下部には、コンテナ体１の切り欠き１０に対応する施錠手段４０用の貫通溝１３がそれぞれ縦長に穿孔されており、屈曲した短い上下両端部には、施錠手段４０のガタツキを防止して案内するガイド片１４がそれぞれ装着される。
【００３９】
各ガイド片１４は、摺動性に優れるポリアセタール、ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、摺動剤の添加された熱可塑性樹脂を含有する成形材料により略Ｌ字形に屈曲形成される。この起立片の両側部には、施錠手段４０を幅方向に規制する位置規制部１５がそれぞれ突出形成される。
【００４０】
ドア体開閉装置２０は、図８に示すように、コンテナ体１を搭載するステージ２１を備え、このステージ２１には、コンテナ体１の複数の位置決め具６にそれぞれ嵌挿する位置決めピン２２が所定の間隔で立設される。このドア体開閉装置２０には、コンテナ体１の各収納ブロック１１の上下に位置する駆動ピン２３が昇降可能に複数設けられ、この複数の駆動ピン２３が選択的に昇降して施錠手段４０にアクセスすることにより、施錠手段４０が動作してドア体３０を施錠したり、解錠する。
【００４１】
ドア体開閉装置２０には、図３に示すように、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１に接続して不活性ガスを供給するガス供給ノズル２４と、気体置換手段６０の複数の排気パージバルブ６５に接続してガスを排気するガス排気ノズル２５とが接離可能に配設される。
【００４２】
ドア体３０は、図１ないし図５に示すように、コンテナ体１のリムフランジ８内に圧入して嵌合される中空のドア本体３１と、このドア本体３１の開口した正面を被覆する表面プレート３４と、コンテナ体１のリムフランジ８とドア本体３１との間に介在される密封封止用のシールガスケット３５とを備えて構成される。ドア本体３１は、基本的には底の浅い断面略皿形に形成され、内部に補強用や取付用のリブが複数配設されており、半導体ウェーハＷに対向する対向面である裏面には、半導体ウェーハＷの前部周縁を弾性片により弾発的に保持するフロントリテーナが装着される。
【００４３】
ドア本体３１の裏面周縁部には、枠形の嵌合溝が凹み形成され、この嵌合溝に、リムフランジ８の内周面に圧接するシールガスケット３５が密嵌される。また、ドア本体３１の周壁である両側壁の外面には、コンテナ体１の切り欠き１０に対応する施錠手段４０用の複数の解錠溝３２が間隔をおき上下に並べて一体形成され、各解錠溝３２の周縁には施錠手段４０用の施錠突片３３が一体形成される。各解錠溝３２は、縦長の略矩形に凹み形成され、下部周縁が略Ｌ字形の施錠突片３３に区画される。
【００４４】
表面プレート３４は、横長の正面矩形に形成され、補強用や取付用のリブ、螺子孔等が複数配設される。この表面プレート３４は、必要に応じ、ドア本体３１の一部を被覆するよう設けられたり、あるいは省略される。また、シールガスケット３５は、例えば耐熱性や耐候性等に優れるフッ素ゴム、シリコーンゴム、各種の熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系等）等を成形材料として弾性変形可能な枠形に成形される。
【００４５】
施錠手段４０は、図１、図４、図６ないし図８に示すように、コンテナ体１の収納ブロック１１に収納支持されてドア体３０の施錠・解錠時に上下方向にスライドする被操作プレート４１と、コンテナ体１の収納ブロック１１と被操作プレート４１との間に介在され、被操作プレート４１の上下方向へのスライドに応じてコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の側壁に接離するスライド可能な複数の施錠プレート４６と、これら被操作プレート４１と複数の施錠プレート４６とに形成され、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達する運動特性が良好のカム機構４８とを備えて構成される。
【００４６】
被操作プレート４１は、基本的には所定の材料を使用してコンテナ体１の側壁９と略同じ長さ（高さ）を有する細長い板片に形成され、収納ブロック１１の複数のガイド片１４にスライド可能に支持されており、各ガイド片１４の位置規制部１５に挟持されることによりガタツキや脱落が防止される。この被操作プレート４１の材料としては、例えば剛性に優れるポリカーボネートやポリエーテルエーテルケトン、炭素繊維やガラス繊維で補強された合成樹脂、ＳＵＳやアルミ等の金属等があげられる。
【００４７】
被操作プレート４１は、略中央部に固定用の長孔４２が縦長に穿孔され、この長孔４２に、収納ブロック１１に固定されるカバープレート４３が重ねて遊嵌されることにより収納ブロック１１からの脱落が有効に防止される。この被操作プレート４１の上下両端部は、それぞれ屈曲形成されることにより平坦面を有し、ドア体開閉装置２０の駆動ピン２３に上下方向からアクセスされる。
【００４８】
被操作プレート４１には、収納ブロック１１の凸部１２と噛合する第一、第二の凹部４４・４５が上下方向に間隔をおいて形成され、この第一、第二の凹部４４・４５が収納ブロック１１の凸部１２と選択的に噛合することにより、ドア体３０の施錠・解錠時における被操作プレート４１の不要なスライドや位置ずれが規制される。
【００４９】
具体的には、ドア体３０の施錠時には、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の上方の第一の凹部４４とが噛合して被操作プレート４１を位置決め固定し、ドア体３０の解錠時には、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の下方の第二の凹部４５とが噛合して被操作プレート４１を位置決め固定する。このような被操作プレート４１は、屈曲した上下両端部にドア体開閉装置２０の駆動ピン２３がアクセスすることにより、ガイド片１４に案内されつつドア体３０の施錠時には下方向にスライドし、ドア体３０の解錠時には上方向にスライドする。
【００５０】
各施錠プレート４６は、所定の材料を使用して被操作プレート４１よりも短い板形に形成され、少なくともドア体３０側壁の解錠溝３２や施錠突片３３に収納ブロック１１を介して対向しており、収納ブロック１１にスライド可能に支持される。この施錠プレート４６には、収納ブロック１１の貫通溝１３をスライド可能に貫通してコンテナ体１の切り欠き１０内に位置する鉤爪形の施錠片４７が突出形成され、この施錠片４７がドア体３０の解錠溝３２に進入して施錠突片３３に干渉係止する。
【００５１】
施錠プレート４６の材料としては、例えば摺動性に優れるポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート等の合成樹脂にＰＴＦＥ等のフッ素樹脂やシリコーン樹脂からなる摺動性改質剤を添加した材料、各種の熱可塑性エラストマーが該当する。
【００５２】
このような施錠プレート４６は、被操作プレート４１の下方向へのスライド時には、コンテナ体１の開口した正面２に嵌合されたドア体３０の施錠突片３３に施錠片４７を圧接係止し、被操作プレート４１の上方向へのスライド時には、コンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の施錠突片３３から施錠片４７を解錠溝３２方向に離隔するよう機能する。
【００５３】
カム機構４８は、被操作プレート４１の上下方向に間隔をおいて形成される複数のカム溝４９と、各施錠プレート４６に突出形成されて被操作プレート４１のカム溝４９に摺動可能に遊嵌する円柱形のカム突起５２とを備え、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達して上下方向に高速で安定してスライドさせるよう機能する。各カム溝４９は、被操作プレート４１の上下方向に僅かに傾斜しながら伸びる傾斜溝５０と、この傾斜溝５０の下端部から被操作プレート４１の幅方向に屈曲しながら連続的に伸びる屈曲溝５１とから一体形成される。
【００５４】
気体置換手段６０は、図１ないし図３に示すように、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の外部から内部に不活性ガス（図３の矢印参照）を供給する給気パージバルブ６１と、この給気パージバルブ６１に流入した不活性ガスを分流してコンテナ体１内に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に供給するチャンバー６２と、正面２にドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の内部から外部に空気等のガス（図３の矢印参照）を排気する複数の排気パージバルブ６５とを備えて構成される。
【００５５】
給気パージバルブ６１は、ドア体３０のドア本体３１中央部と表面プレート３４との間に介在して装着される円筒形のケースを備え、このケース内には、弁座が形成されるとともに、この弁座に対して接離する弁体がスプリングを介し往復動可能に挿入されており、この弁体の弁座に対する接離により不活性ガスの供給が制御される。ケースは、塵埃を除去するフィルタが内蔵され、開口した両端部が表面プレート３４とチャンバー６２との中央部にそれぞれ通気可能に連通されており、表面プレート３４の中央部から外部に露出した端部にドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が接続する。
【００５６】
チャンバー６２は、ドア本体３１の中央部付近に形成されて給気パージバルブ６１に連通する中空縦長のチャンバー室６３と、ドア本体３１に穿孔されてチャンバー室６３に連通する複数の供給孔６４とを備え、ガス供給ノズル２４から給気パージバルブ６１に流入した不活性ガスをチャンバー室６３に導入するとともに、このチャンバー室６３から複数の供給孔６４に不活性ガスを分流して供給し、この複数の供給孔６４からコンテナ体１に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に不活性ガスを噴射して流通させるよう機能する。複数の供給孔６４は、上下方向に一列に配列され、各供給孔６４が隣接する半導体ウェーハＷと半導体ウェーハＷとの間の空間に位置する。
【００５７】
排気パージバルブ６５は、コンテナ体１の装着孔にＯリングを介して装着される円筒形のケースを備え、このケース内には、弁座が形成されるとともに、この弁座に対して接離する弁体がスプリングを介し往復動可能に挿入されており、この弁体の弁座に対する接離によりガスの供給が制御される。ケースは、塵埃を除去するフィルタが内蔵され、コンテナ体１の底板４から外部に露出した端部にドア体開閉装置２０のガス排気ノズル２５が接続する。
【００５８】
上記構成において、基板収納容器のドア体３０が施錠されている場合について説明すると、この場合の施錠手段４０は、図６に示すように、各被操作プレート４１が下方向にスライドし、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の第一の凹部４４とが噛合して被操作プレート４１を施錠位置に位置決め固定し、各カム機構４８のカム溝４９とカム突起５２とが干渉、具体的には、カム溝４９の傾斜溝５０の上端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉する。
【００５９】
傾斜溝５０の上端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉するまで移動すると、その移動の間に施錠プレート４６にもカム溝４９を介して駆動力が伝達されることとなり、施錠プレート４６が下方向にスライドして施錠片４７をドア体３０の解錠溝３２に進入させ、なおかつコンテナ体１の正面２とは反対側の背面壁側奥方向に移動するので、施錠片４７がドア体３０の施錠突片３３に干渉係止する。
【００６０】
この際、施錠片４７は、他の部材と擦れることなく移動するので、パーティクルの発生を著しく低減することができる。このようなドア体３０の施錠突片３３と施錠プレート４６の施錠片４７との干渉係止により、コンテナ体１の正面２にシール状態に嵌合されたドア体３０が強固に施錠される。
【００６１】
次いで、基板収納容器をドア体開閉装置２０に搭載してドア体３０を解錠する場合には、ドア体開閉装置２０のステージ２１にコンテナ体１が位置決めして搭載された後、施錠手段４０の下方向にスライドしている各被操作プレート４１にドア体開閉装置２０の駆動ピン２３が下方からアクセスして押し上げる。
【００６２】
すると、施錠手段４０は、図７に示すように、各被操作プレート４１が上方向にスライドし、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の第一の凹部４４との噛合が解除され、傾斜溝５０の上端部から施錠プレート４６のカム突起５２が離れて屈曲溝５１方向に移動する。こうして傾斜溝５０の上端部から施錠プレート４６のカム突起５２が離れて屈曲溝５１に移動すると、施錠プレート４６に駆動力が伝達されることにより、施錠プレート４６の施錠片４７がドア体３０の施錠突片３３から解錠溝３２方向にスライドする。
【００６３】
次いで、施錠手段４０の各被操作プレート４１にドア体開閉装置２０の駆動ピン２３が下方からアクセスしてさらに押し上げると、施錠手段４０は、図８に示すように、各被操作プレート４１が上方向にさらにスライドし、収納ブロック１１の凸部１２と被操作プレート４１の第二の凹部４５とが噛合して被操作プレート４１を解錠位置に位置決め固定し、各カム機構４８のカム溝４９とカム突起５２とが干渉、具体的には、カム溝４９の屈曲溝５１の下端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉する。
【００６４】
屈曲溝５１の下端部と施錠プレート４６のカム突起５２とが干渉するまで移動すると、その移動の間に施錠プレート４６にもカム溝４９を介して駆動力が伝達されることとなり、施錠プレート４６がコンテナ体１の正面２の方向にスライドし、さらに上方向にスライドして施錠片４７をドア体３０の解錠溝３２に完全に位置させ、コンテナ体１の正面２にシール状態に嵌合されたドア体３０が取り外し可能な状態となる。
【００６５】
この際、ドア体３０の解錠溝３２が施錠プレート４６により被覆されるので、外部からドア体３０の解錠溝３２にパーティクルが侵入することがない。したがって、基板収納容器、半導体加工装置やドア体開閉装置２０の汚染を防止することができる。また、施錠片４７は、他の部材と擦れることなく移動するので、パーティクルの発生を著しく低減することができる。
【００６６】
次に、ドア体３０が嵌合して施錠されたコンテナ体１内を満たすガスと外部の不活性ガスとを置換する場合には、ドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が気体置換手段６０の給気パージバルブ６１に接続して不活性ガスを圧送する。すると、不活性ガスは、図３に矢印で示すように、給気パージバルブ６１の弁座から弁体を離隔させつつケース内を流通し、このケースからフィルタを通過してチャンバー室６３の上下方向に流入し、このチャンバー室６３から複数の供給孔６４に分流して供給される。
【００６７】
複数の供給孔６４に供給された不活性ガスは、各供給孔６４からコンテナ体１に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に噴射され、半導体ウェーハＷ間の空間の前後方向に滞留することなく流通して半導体ウェーハＷの汚染を有効に防止するとともに、コンテナ体内を満たすガスを複数の排気パージバルブ６５方向に流出させ、捕集させる。すると、ガスは、各排気パージバルブ６５の弁座から弁体を離隔させつつケース内を流通し、このケースからフィルタを通過してガス排気ノズル２５に流入し、ドア体３０が嵌合されたコンテナ体１の外部に排気される。
【００６８】
以上により、ドア体３０が嵌合されたコンテナ体１内のガスと外部の不活性ガスとを置換することができる。
【００６９】
上記構成によれば、ドア体３０の内部ではなく、コンテナ体１の側壁９前部に施錠手段４０を配設するので、施錠手段４０が給気パージバルブ６１を取り付ける際の障害物となることがなく、ドア体３０を中空構造にして給気パージバルブ６１を内蔵することができる。したがって、半導体ウェーハＷ間の狭い空間に不活性ガスを円滑に流通させることができるので、コンテナ体内のガスを不活性ガスに短時間で効率良く置換することができ、置換作業の迅速化を図ることができる。
【００７０】
また、給気パージバルブ６１からの不活性ガスをチャンバー６２により分流してコンテナ体１内の広範囲に亘って流出させるので、給気パージバルブ６１を複数用いる必要がなく、部品点数の削減が大いに期待できる。また、コンテナ体１の側壁９前部に施錠手段４０を配設するので、ドア体３０の施錠・解錠時にパーティクル等の汚染物がドア体３０の内部に蓄積されることがない。また、ドア体３０内に残存した汚染物がコンテナ体１の内部に侵入し、半導体ウェーハＷを含む全体を汚染させてしまうおそれを有効に排除することが可能となる。
【００７１】
また、従来においては、ドア体３０の周壁に施錠手段４０用の貫通孔を小さく穿孔する必要があったが、本実施形態においては、ドア体３０の周壁に貫通孔を穿孔する必要がないので、ドア体３０の内部洗浄時に洗浄水が残留するのを防ぎ、ドア体３０の洗浄作業や乾燥作業の円滑化、迅速化、容易化を図ることが可能になる。さらに、施錠手段４０の補修や点検時に、複数本の螺子を取り外してドア体３０を分解する必要もないので、ドア体３０自体を新規のドア体３０に交換する必要性もなく、経済性の向上やコスト削減が大いに期待できる。
【００７２】
なお、本実施形態ではドア体３０の高さ方向（垂直方向）に気体置換手段６０のチャンバー６２と複数の供給孔６４とを一列に配設するが、何らこれに限定されるものではない。例えば、チャンバー６２と複数の供給孔６４とを多列に配設したり、水平方向に配列したり、これらを組み合わせて十字形や略Ｔ字形等に配列することも可能である。特に、ドア本体３１の周壁上部にチャンバー６２と複数の供給孔６４とを水平に配列したり、略Ｔ字形等に配列すれば、上方から下方に不活性ガスを淀みなく流出させることが可能になる。
【００７３】
次に、図９と図１０とは本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１をドア体３０の上部に横一列に並べて装着するとともに、複数の排気パージバルブ６５をコンテナ体１の底板４の後部両側に装着し、チャンバー６２を省略するようにしている。
【００７４】
各給気パージバルブ６１のケースは、塵埃を除去するフィルタが内蔵され、開口した両端部がドア本体３１と表面プレート３４とにそれぞれ通気可能に連通されており、表面プレート３４から外部に露出した端部にドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が接続する。
【００７５】
上記構成において、ドア体３０が嵌合して施錠されたコンテナ体１内を満たすガスと外部の不活性ガスとを置換する場合には、ドア体開閉装置２０のガス供給ノズル２４が気体置換手段６０の複数の給気パージバルブ６１にそれぞれ接続して不活性ガスを圧送する。すると、不活性ガスは、図１０に示すように、各給気パージバルブ６１の弁座から弁体を離隔させつつケース内を流通し、このケースからフィルタを通過してコンテナ体１に整列収納された複数枚の半導体ウェーハＷ間に流入し、半導体ウェーハＷ間の空間の前後方向に滞留することなく流通して半導体ウェーハＷの汚染を有効に防止する。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。
【００７６】
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、チャンバー６２の省略により、部品点数の削減を図ることができるのは明らかである。
【００７７】
次に、図１１と図１２とは本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、気体置換手段６０の給気パージバルブ６１をドア体３０の上部に横一列に並べて装着するとともに、複数の排気パージバルブ６５をドア体３０の下部に横一列に並べて装着し、チャンバー６２を省略するようにしている。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。
【００７８】
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、ドア体３０の下部に排気パージバルブ６５を装着するので、コンテナ体１の底板４に装着孔を貫通して穿孔する作業を省略することができる。
【００７９】
なお、上記実施形態では基板収納容器のコンテナ体１とドア体３０とをそれぞれ樹脂製としたが、何らこれに限定されるものではない。例えば、セラミック、ジュラルミン、チタン合金等の軽量化が可能な金属材料により形成しても良い。
【００８０】
また、基板収納容器の内外面、シールガスケット３５のシール面、施錠手段４０の動作部等に、酸素や水分を透過しない気体バリアー性のフィルムを貼着したり、金属コーティング、ダイヤモンドライクコーティング、ＰＥＥＫ樹脂コーティング、フッ素樹脂コーティングを適宜施しても良い。また、二酸化チタン等の光触媒材料をコーティングしても良いし、導電塗料等のコーティングにより、ドア体３０の透明性を維持して導電性を付与することもできる。
【００８１】
また、コンテナ体１の内部両側に支持片３を一体的に対設するのではなく、支持片３を螺子具や摩擦係合法等により着脱自在に装着しても良い。また、コンテナ体１の背面壁内面に、半導体ウェーハＷの後部周縁を保持可能なリアリテーナを選択的に形成することもできる。また、コンテナ体１の側壁９前部に別体の収納ブロック１１を装着するのではなく、コンテナ体１の側壁９前部に収納ブロック１１を一体形成することもできる。
【００８２】
また、収納ブロック１１に第一、第二の凹部４４・４５を形成し、被操作プレート４１に凸部１２を形成することもできる。また、収納ブロック１１に凸部１２を形成するのではなく、カバープレート４３に凸部１２を形成することも可能である。また、施錠手段４０の被操作プレート４１を一定の力で施錠方向に付勢する付勢手段、具体的には各種の磁石やバネ等を採用することも可能である。また、施錠プレート４６の施錠片４７やカム機構４８のカム突起５２に、接触に伴う磨耗で汚染物が発生するのを抑制する回転ローラを自由回転可能に嵌入しても良い。
【００８３】
この場合、回転ローラは、例えばポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等の摺動性が良好な樹脂、あるいは合成樹脂にＰＴＦＥからなるフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の摺動性改質剤を付与した材料により形成することができる。
【００８４】
また、施錠手段４０の構成を変更し、施錠手段４０を、コンテナ体１の側壁前部に収納ブロック１１を介して支持され、ドア体３０の施錠時には上方向にスライドし、ドア体３０の解錠時には下方向にスライドする被操作プレート４１と、コンテナ体１の側壁前部と被操作プレート４１との間にスライド可能に介在され、被操作プレート４１の上方向へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の側壁に接触し、被操作プレート４１の下方向へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の側壁から離隔する施錠プレート４６と、被操作プレート４１と施錠プレート４６とにそれぞれ設けられ、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達して動作させるカム機構４８とから構成することもできる。
【００８５】
また、施錠手段４０の構成を変更し、施錠手段４０を、コンテナ体１の底板４前部と天板７前部とに収納ブロック１１を介してそれぞれ支持され、ドア体３０の施錠時には突出位置に水平にスライドして突出し、ドア体３０の解錠時には突出位置から元の基準位置に水平にスライドして後退する被操作プレート４１と、コンテナ体１の底板４前部と被操作プレート４１との間、及び天板７前部と被操作プレート４１との間にスライド可能に介在され、被操作プレート４１の突出位置へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の周壁に接触し、被操作プレート４１の基準位置へのスライド時にはコンテナ体１の正面２に嵌合されたドア体３０の周壁から離隔する施錠プレート４６と、被操作プレート４１と施錠プレート４６とにそれぞれ設けられ、被操作プレート４１のスライドに伴う駆動力を施錠プレート４６に伝達して動作させるカム機構４８とから構成しても良い。
【００８６】
さらに、上記実施例では気体置換手段６０の給気パージバルブ６１とチャンバー６２とを接続したが、チャンバー６２と排気パージバルブ６５とを新たに接続しても良い。この場合のチャンバー６２は、コンテナ体１の底板４内に形成されて排気パージバルブ６５に連通する中空のチャンバー室６３と、コンテナ体１の底板４に穿孔されてチャンバー室６３に連通する複数の排気孔とを備え、コンテナ体１内のガスを複数の排気孔に流入させるとともに、この複数の排気孔からチャンバー室６３にガスを導入して合流させ、このチャンバー室６３から排気パージバルブ６５にガスを排気することとなる。
【符号の説明】
【００８７】
１ コンテナ体
２ 正面
７ リムフランジ
８ 側壁（周壁)
９ 切り欠き
９Ａ 切り欠き
１０ 収納ブロック
１１ 凸部
１３ ガイド片
１４ 位置規制部
２０ ドア体開閉装置
２３ 駆動ピン
３０ ドア体
３１ ドア本体
３２ 解錠溝
３３ 施錠突片
４０ 施錠手段
４１ 被操作プレート（被操作部材)
４２ 長孔
４４ 第一の凹部
４５ 第二の凹部
４６ 施錠プレート（施錠部材)
４７ 施錠片
４８ カム機構（駆動力伝達機構)
４９ カム溝
５２ カム突起
６０ 気体置換手段
６１ 給気パージバルブ（給気バルブ）
６２ チャンバー
６３ チャンバー室
６４ 供給孔
６５ 排気パージバルブ（排気バルブ）
Ｗ 半導体ウェーハ（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の基板を収納可能なコンテナ体と、このコンテナ体の開口した正面を開閉するドア体と、コンテナ体の周壁の正面近傍あるいはドア体の周壁に設けられ、コンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体を施錠する施錠手段と、コンテナ体内の気体と外部の気体とを置換する気体置換手段とを備えた基板収納容器であって、
気体置換手段は、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の外部から内部に気体を供給する給気バルブと、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の内部から外部に気体を排気する排気バルブとを含み、給気バルブをドア体に取り付け、排気バルブをコンテナ体とドア体の少なくともいずれか一方に取り付けたことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
施錠手段は、ドア体の施錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向にスライドし、ドア体の解錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向とは反対側の解錠方向にスライドする被操作部材と、この被操作部材の施錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周に接触し、被操作部材の解錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周から離隔する施錠部材と、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠プレートに伝達する駆動力伝達機構とを含んでなる請求項１記載の基板収納容器。
【請求項３】
施錠手段は、コンテナ体の側壁前部に支持され、ドア体の施錠時には下方向にスライドし、ドア体の解錠時には上方向にスライドする被操作部材と、コンテナ体の側壁前部と被操作部材との間に介在され、被操作部材の下方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁に接触し、被操作部材の上方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁から離隔する施錠部材と、被操作部材と施錠部材とに設けられ、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠部材に伝達して動作させるカム機構とを含んでなる請求項１又は２記載の基板収納容器。
【請求項４】
気体置換手段は、コンテナ体の外部から給気バルブに流入した気体をドア体内のチャンバー室に導入し、このチャンバー室からドア体の複数の供給孔に気体を分流して供給し、この複数の供給孔からコンテナ体に収納された複数枚の基板間に気体を供給するチャンバーを含んでなる請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
【請求項５】
気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをコンテナ体の底部後方に取り付けた請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
【請求項６】
気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをドア体の下部に取り付けた請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
【請求項１】
複数枚の基板を収納可能なコンテナ体と、このコンテナ体の開口した正面を開閉するドア体と、コンテナ体の周壁の正面近傍あるいはドア体の周壁に設けられ、コンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体を施錠する施錠手段と、コンテナ体内の気体と外部の気体とを置換する気体置換手段とを備えた基板収納容器であって、
気体置換手段は、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の外部から内部に気体を供給する給気バルブと、正面にドア体が嵌め合わされたコンテナ体の内部から外部に気体を排気する排気バルブとを含み、給気バルブをドア体に取り付け、排気バルブをコンテナ体とドア体の少なくともいずれか一方に取り付けたことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
施錠手段は、ドア体の施錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向にスライドし、ドア体の解錠時にはドア体の開閉方向に交わる施錠方向とは反対側の解錠方向にスライドする被操作部材と、この被操作部材の施錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周に接触し、被操作部材の解錠方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体あるいはコンテナ体の正面内周から離隔する施錠部材と、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠プレートに伝達する駆動力伝達機構とを含んでなる請求項１記載の基板収納容器。
【請求項３】
施錠手段は、コンテナ体の側壁前部に支持され、ドア体の施錠時には下方向にスライドし、ドア体の解錠時には上方向にスライドする被操作部材と、コンテナ体の側壁前部と被操作部材との間に介在され、被操作部材の下方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁に接触し、被操作部材の上方向へのスライド時にはコンテナ体の正面に嵌め合わされたドア体の側壁から離隔する施錠部材と、被操作部材と施錠部材とに設けられ、被操作部材のスライドに伴う駆動力を施錠部材に伝達して動作させるカム機構とを含んでなる請求項１又は２記載の基板収納容器。
【請求項４】
気体置換手段は、コンテナ体の外部から給気バルブに流入した気体をドア体内のチャンバー室に導入し、このチャンバー室からドア体の複数の供給孔に気体を分流して供給し、この複数の供給孔からコンテナ体に収納された複数枚の基板間に気体を供給するチャンバーを含んでなる請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
【請求項５】
気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをコンテナ体の底部後方に取り付けた請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
【請求項６】
気体置換手段の給気バルブをドア体の上部から略中央部に亘る領域に取り付け、気体置換手段の排気バルブをドア体の下部に取り付けた請求項１ないし４いずれか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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２５８６２４（Ｐ２０１１−２５８６２４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２９６７８（Ｐ２０１０−１２９６７８）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【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２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【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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