基板収納容器
【課題】例え基板が大型の場合でも安全に支持したり、基板にフロントリテーナの保持溝を適切に嵌め入れることができ、反力で蓋体が変形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】半導体ウェーハＷ収納用の容器本体１と、容器本体１の正面２を開閉する蓋体１０とを備え、蓋体１０の半導体ウェーハＷに対向する対向裏面１２に、半導体ウェーハＷを保持するフロントリテーナ３０を装着する。フロントリテーナ３０を、対向裏面１２の両側部に装着される一対の支柱３１と、各支柱３１から対向裏面１２の中央部方向に伸長する第一の弾性片３４と、第一の弾性片３４の先端部に連結されて蓋体１０に固定される一対の分割支柱４４と、一対の分割支柱４４間に架設される第二の弾性片４６とから構成し、第一、第二の弾性片３４・４６に、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持溝４０・４０Ａで保持する第一、第二の保持ブロック３９・３９Ａを形成する。
【解決手段】半導体ウェーハＷ収納用の容器本体１と、容器本体１の正面２を開閉する蓋体１０とを備え、蓋体１０の半導体ウェーハＷに対向する対向裏面１２に、半導体ウェーハＷを保持するフロントリテーナ３０を装着する。フロントリテーナ３０を、対向裏面１２の両側部に装着される一対の支柱３１と、各支柱３１から対向裏面１２の中央部方向に伸長する第一の弾性片３４と、第一の弾性片３４の先端部に連結されて蓋体１０に固定される一対の分割支柱４４と、一対の分割支柱４４間に架設される第二の弾性片４６とから構成し、第一、第二の弾性片３４・４６に、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持溝４０・４０Ａで保持する第一、第二の保持ブロック３９・３９Ａを形成する。
【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】
従来における基板収納容器は、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を開閉する着脱自在の蓋体とを備え、この蓋体に、容器本体の正面に嵌合された蓋体を施錠する施錠機構が内蔵されており、蓋体の半導体ウェーハに対向する対向裏面には、半導体ウェーハの前部周縁を保持するフロントリテーナが装着されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
半導体ウェーハは、例えばφ３００ｍｍのシリコンウェーハからなるが、近年、チップサイズの大型化や生産性向上の観点から、薄く撓みやすいφ４５０ｍｍのシリコンウェーハの採用が検討され始めている。また、容器本体は、正面の開口したフロントオープンボックスに形成され、内部両側に、半導体ウェーハを水平に支持する左右一対の支持片が上下方向に複数配設されている。
【０００４】
フロントリテーナは、様々な種類があるが、例えば（１）蓋体の半導体ウェーハに対向する対向裏面の両側部に一対の弾性板をそれぞれ装着して各弾性板を断面略山形に屈曲形成し、この弾性板の斜面に、半導体ウェーハの前部周縁を保持する複数の保持溝を並べて一体形成したタイプ、（２）蓋体の半導体ウェーハの対向裏面に装着される枠体を備え、この枠体の上下方向に複数の弾性片を配列形成して各弾性片に半導体ウェーハの前部周縁を保持溝で保持する保持ブロックを一体形成したタイプ等があげられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２‐３５３３０１号公報
【特許文献２】特開２００５‐３５３８９８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、以上のように構成され、半導体ウェーハがφ４５０ｍｍの大型のシリコンウェーハの場合には、半導体ウェーハが薄く撓みやすいので、半導体ウェーハを安全に支持することが非常に難しいという問題がある。また、半導体ウェーハが大型のシリコンウェーハの場合、容器本体の開口した正面に蓋体を嵌合して半導体ウェーハの前部周縁にフロントリテーナの保持溝を嵌入しようとすると、半導体ウェーハだけではなく、半導体ウェーハの大きさに応じて伸長した弾性片が下方に大きく撓むので、各半導体ウェーハの前部周縁にフロントリテーナの保持溝を適切に対向させて嵌入することが実に困難となる。
【０００７】
さらに、半導体ウェーハを確実に保持するため、フロントリテーナが半導体ウェーハの前部周縁を保持する保持力を増大しようとすると、この保持力の反力で蓋体が湾曲して変形するおそれがある。特に、蓋体の施錠機構から離れた対向裏面の中央部付近が大きく弓なりに変形するおそれがあるので、対向裏面の中央部付近に位置する保持溝の保持力を手間をかけて適正に調整せざるを得ない。
【０００８】
本発明は上記に鑑みなされたもので、例え基板が大型の場合でも安全に支持したり、基板の周縁にフロントリテーナの保持溝を適切に嵌め入れることができ、しかも、保持力の反力で蓋体が変形するおそれを有効に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】
【０００９】
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した正面を開閉する蓋体とを備え、この蓋体に、基板の周縁部を保持するフロントリテーナを取り付けたものであって、
フロントリテーナは、蓋体の基板に対向する対向面に取り付けられる一対の支柱と、各支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる第一の弾性片と、この第一の弾性片に連結されて蓋体に固定される一対の分割支柱と、この一対の分割支柱間に架設される第二の弾性片とを含み、第一、第二の弾性片に、基板の周縁部を保持溝で保持する第一、第二の保持ブロックをそれぞれ設けたことを特徴としている。
【００１０】
なお、蓋体に、容器本体の正面に嵌め合わされた蓋体を施錠する施錠機構を設け、この施錠機構の少なくとも一部に、フロントリテーナの支柱と第一の弾性片との少なくともいずれか一方をオーバーラップさせることができる。
また、施錠機構を、蓋体に回転可能に支持されて外部から操作される回転プレートと、この回転プレートの回転に伴い蓋体の上下方向にスライドする複数のスライドプレートと、各スライドプレートのスライドに伴い蓋体から出没する回転可能な複数の施錠爪とから構成し、複数のスライドプレートをフロントリテーナの支柱と第一の弾性片との少なくともいずれか一方に間接的に対向させることができる。
【００１１】
また、第一の弾性片が基板を保持する保持力をＡとし、第二の弾性片が基板を保持する保持力をＢとした場合、Ａ＞Ｂとすることができる。
また、第一の弾性片は、支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる屈曲伸長部と、この屈曲伸長部に形成されて容器本体の内方向に膨出する膨出部と、この膨出部と分割支柱とを連結する屈曲連結部とを含み、膨出部の表面側に第一の保持ブロックを形成し、膨出部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能（接触したり、離れたりする）に嵌まる凸部を突出形成することが可能である。
【００１２】
また、第二の弾性片は、一対の分割支柱にそれぞれ形成される湾曲部と、この一対の湾曲部間に架設されるバー部とを含み、湾曲部の表面側に第二の保持ブロックを形成し、湾曲部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能（接触したり、離れたりする）に嵌まる凸部を突出形成することが可能である。
【００１３】
さらに、第一、第二の保持ブロックの保持溝を、ブロックに形成されて基板の周縁部を挟み持つ凹み溝と、ブロックに傾斜形成されて凹み溝に基板の周縁部を誘導する一対の傾斜誘導面とから断面略Ｙ字形に形成し、凹み溝の対向する一対の内壁面をそれぞれ傾斜させてそれらの間の傾斜角θ１を３０〜５０°とし、各傾斜誘導面を凹み溝の内壁面端部に連続させてその傾斜角θ２を１００〜１２０°とす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φ３００ｍｍやφ４５０ｍｍの半導体ウェーハ、マスクガラス、液晶基板等が含まれる。また、容器本体は、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。この容器本体の内部両側には、基板を略水平に支持する支持片をそれぞれ設け、容器本体の内部両側の後方と支持片の後部の少なくともいずれか一方には、基板の周縁部を挟んでその容器本体に対する挿入位置を規制する規制部を断面略Ｕ字形あるいは略Ｖ字形に設け、この規制部を第一、第二の保持ブロックの保持溝に対向させることができる。
【００１５】
フロントリテーナにおける第一の保持ブロックの保持溝は、基板の中心部を向いていることが好ましい。さらに、第一の弾性片が基板を保持する保持力Ａと、第二の弾性片が基板を保持する保持力Ｂとは、Ａ：Ｂ＝３〜５：１となることが好ましい。
【００１６】
本発明によれば、基板を収納した容器本体の開口した正面に蓋体を嵌め合わせると、基板の周縁部にフロントリテーナの第一、第二の弾性片が保持ブロックを介して干渉し、蓋体の対向面方向に第一、第二の弾性片がそれぞれ撓むとともに、保持溝に基板の周縁部が適切に嵌まることとなる。
【００１７】
フロントリテーナの一対の分割支柱が弾性片を実質的に第一、第二の弾性片に分割するので、弾性片を全体として長く伸ばし、かつ撓まないよう矯正固定して第一、第二の弾性片の保持ブロックの位置や高さを精度良く揃えることができる。特に、第一の弾性片に第二の弾性片が単に連設されるのではなく、一対の分割支柱の間に第二の弾性片が架設されるので、第二の弾性片がその自重により下方に撓み、高さ方向の位置精度に支障を来たすことが少ない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、例え基板が大型の場合でも安全に支持したり、基板の周縁にフロントリテーナの保持溝を適切に嵌め入れることができるという効果がある。また、基板を保持する保持力の反力で蓋体が変形するおそれを有効に排除することができる。
【００１９】
また、請求項２記載の発明によれば、蓋体の剛性を向上させることができるので、基板を保持する際の反力で蓋体が変形するおそれを排除することができる。
また、請求項３記載の発明によれば、第一、第二の弾性片の保持力を大小異ならせるので、第一、第二ブロックの保持溝から基板が脱落したり、回転するのを防ぐことができ、しかも、第二の弾性片が基板を保持する保持力が過度に弱化しないので、基板の安定支持が期待できる。
【００２０】
また、請求項４記載の発明によれば、第一の弾性片が上下方向に位置ずれするのを規制したり、基板、蓋体、フロントリテーナの間で衝撃や振動の伝播を有効に緩和することが可能になる。
また、請求項５記載の発明によれば、第二の弾性片が上下方向に位置ずれするのを規制したり、基板、蓋体、フロントリテーナの間で衝撃や振動の伝播を緩和することが可能になる。
【００２１】
さらに、請求項６記載の発明によれば、基板の凹み溝に対する過剰な嵌め入れを防止したり、凹み溝からの脱落を有効に防ぐことができる。さらにまた、凹み溝に基板の周縁部を良好にリードインしたり、傾斜誘導面と基板の周縁部との接触に伴う磨耗の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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図である。
【図２】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平面図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体の対向裏面とフロントリテーナとを模式的に示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体の対向裏面とフロントリテーナと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蓋体とフロントリテーナとを模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋本体とフロントリテーナの一部とを模式的に示す拡大断面説明図である。
【図７】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋本体の対向裏面とフロントリテーナの一部とを模式的に示す斜視説明図である。
【図８】本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるフロントリテーナの第一、第二の保持ブロックとその保持溝を模式的に示す説明図である。
【図９】撓んだ半導体ウェーハと従来のフロントリテーナとの関係を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明に係る基板収納容器の実施形態における半導体ウェーハとフロントリテーナとの適切な関係を模式的に示す説明図である。
【図１１】本発明に係る基板収納容器の実施形態における規制部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】
【００２３】
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１１に示すように、複数枚の半導体ウェーハＷを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２を開閉する着脱自在の蓋体１０とを備え、この蓋体１０の半導体ウェーハＷに対向する対向裏面１２に、複数枚の半導体ウェーハＷの前部周縁を保持する弾性のフロントリテーナ３０を装着し、このフロントリテーナ３０の複数の弾性片を分割支柱４４により第一、第二の弾性片３４・４６に分割し、第一、第二の弾性片３４・４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力を相異させるようにしている。
【００２４】
各半導体ウェーハＷは、図２に示すように、例えばφ４５０ｍｍの大型のシリコンウェーハからなり、図示しない専用のロボットにより容器本体１に水平に挿入されたり、水平状態で容器本体１から取り出される。
【００２５】
容器本体１と蓋体１０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たり、射出成形された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。
【００２６】
これら成形材料の樹脂には、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が選択的に添加される。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。
【００２７】
容器本体１は、図１や図２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成形され、この開口した正面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蓋体開閉装置上に位置決め具を介し位置決め搭載されたり、洗浄槽の洗浄液により洗浄される。
【００２８】
容器本体１は、その内部両側、換言すれば、両側壁の内面に、半導体ウェーハＷを水平に支持する左右一対の支持片３が対設され、この一対の支持片３が上下方向に所定の間隔をおいて配設されており、各支持片３が容器本体１の前後方向に伸びて半導体ウェーハＷの側部周縁を支持する細長い板に形成される。各支持片３の後部には図２に示すように、半導体ウェーハＷの後部周縁に接触する規制部４が形成され、この規制部４が容器本体１に対する半導体ウェーハＷの挿入位置を規制するよう機能する。
【００２９】
規制部４は、図１１に示すように、例えば半導体ウェーハＷの後部周縁を挟む断面略Ｖ字形等に形成され、一対の斜面には、半導体ウェーハＷの滑り性を向上させる観点から、適切な粗さのシボ加工やダイヤモンドライクコーティング等からなる表面処理が施される。
【００３０】
容器本体１の底板の前部両側と後部中央とには、容器本体１を位置決めする位置決め具がそれぞれ配設され、各位置決め具が蓋体開閉装置の位置決めピンに上方から嵌合して高精度に位置決めするよう機能する。容器本体１の底板には図１に示すように、平坦な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から複数の位置決め具がそれぞれ下方に露出する。
【００３１】
容器本体１の天板の略中央部には図１に示すように、搬送用のトップフランジ６が着脱自在に装着され、このトップフランジ６が工場の天井搬送機構に把持される。また、容器本体１の正面２周縁部には、外方向に張り出すリムフランジ７が保持リブを介し膨出形成され、このリムフランジ７内に着脱自在の蓋体１０が蓋体開閉装置により圧入して嵌合される。このリムフランジ７の内周面の上下両側部、換言すれば、容器本体１の正面２内周面の上下両側部には、蓋体１０用の施錠穴がそれぞれ穿孔される。
【００３２】
容器本体１の各側壁の略中央部には、ハンドルを備えたグリップ部が着脱自在に装着される。このグリップ部は、握持操作される他、容器本体１を補強して変形を防止するよう機能する。
【００３３】
蓋体１０は、図１ないし図７に示すように、容器本体１のリムフランジ７内に圧入して嵌合される中空の蓋本体１１と、この蓋本体１１の開口した正面を被覆する表面プレート１７と、蓋本体１１と表面プレート１７との間に介在される施錠機構１９と、容器本体１のリムフランジ７と蓋本体１１との間に介在される密封封止用のシールガスケット１６とを備えて構成される。
【００３４】
蓋本体１１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に対向する対向裏面１２に、半導体ウェーハＷの前部周縁を弾発的に保持するフロントリテーナ３０が装着される。この蓋本体１１の対向裏面１２には図３、図４、図６、図７に示すように、フロントリテーナ３０を固定する複数の固定爪１３が配設される。
【００３５】
蓋本体１１の対向裏面１２には図７に示すように、複数のリブ１４が所定の間隔で配列形成され、隣接する複数のリブ１４間にフロントリテーナ３０用のリブ溝１５が区画形成される。また、蓋本体１１の対向裏面１２の周縁部には枠形の嵌合溝が凹み形成され、この嵌合溝にシールガスケット１６が密嵌される。蓋本体１１の周壁の上下両側部には、容器本体１の施錠穴に対向する施錠機構１９用の出没孔がそれぞれ穿孔される。
【００３６】
表面プレート１７は、図１に示すように、蓋本体１１の開口した正面に対応する横長の正面矩形に形成される。この表面プレート１７の両側部には、施錠機構１９用の操作孔１８がそれぞれ穿孔され、各操作孔１８が蓋体開閉装置の操作キーに貫通される。
【００３７】
施錠機構１９は、同図に部分的に示すように、蓋本体１１内の両側部に回転可能に軸支されて表面プレート１７の操作孔１８を貫通した蓋体開閉装置の操作キーに操作される左右一対の回転プレート２０と、各回転プレート２０の回転に伴い蓋本体１１内の上下方向にスライドする複数のスライドプレート２１と、各スライドプレート２１のスライドに伴い蓋本体１１の出没孔から出没する揺動可能な複数の施錠爪とを備え、複数のスライドプレート２１がフロントリテーナ３０の一部に蓋本体１１を介し間接的に対向しており、各施錠爪がスライドプレート２１の先端部と蓋本体１１の出没孔とに軸支される。
【００３８】
このような施錠機構１９は、容器本体１のリムフランジ７に蓋体１０が嵌合された後、各回転プレート２０が操作されてスライドプレート２１を蓋体１０の周壁方向にスライドさせ、各施錠爪が出没孔から突出して容器本体１の施錠穴に嵌合係止することにより、蓋体１０を強固に施錠して脱落を防止する。
【００３９】
シールガスケット１６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、容器本体１のリムフランジ７内に蓋体１０が嵌合された際、リムフランジ７の内周面に圧接する。
【００４０】
フロントリテーナ３０は、例えば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、あるいはポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系等からなる各種の熱可塑性エラストマーにより成形される。
【００４１】
フロントリテーナ３０は、図２ないし図８に示すように、蓋体１０の対向裏面１２の両側部にそれぞれ装着される左右一の支柱３１と、各支柱３１から蓋体１０の中央部方向に並んで水平に伸長する複数の第一の弾性片３４と、この複数の第一の弾性片３４の先端部に連結されて蓋体１０の対向裏面１２に固定される一対の分割支柱４４と、この一対の分割支柱４４間に並んで架設して連結される複数の第二の弾性片４６とを備え、各第一、第二の弾性片３４・４６に、半導体ウェーハＷを四箇所で保持する第一、第二の保持ブロック３９・３９Ａがそれぞれ一体形成される。
【００４２】
各支柱３１は、図２、図３、図７に示すように、蓋体１０の上下方向に伸長して施錠機構１９のスライドプレート２１に蓋体１０を介して近接し、複数の固定孔３２が所定の間隔で穿孔されており、各固定孔３２に蓋体１０の対向裏面１２から突出する固定爪１３が着脱自在に嵌合係止する。また、支柱３１の上下両端部にはそれぞれ切り欠き３３が選択的に形成され、各切り欠き３３に蓋体１０から突き出た鉤形の固定爪１３が着脱自在に係止する。
【００４３】
各第一の弾性片３４は、図３ないし図７に示すように、支柱３１から蓋体１０の対向裏面１２の中央部方向に屈曲して水平に伸長する断面略Ｌ字形の屈曲伸長部３５と、この屈曲伸長部３５の先端に一体形成されて容器本体１の内方向に膨出する断面略Ｕ字形の膨出部３６と、この膨出部３６の自由端と分割支柱４４とを連結する屈曲連結部３７とを備えた細長い板片状に形成される。
【００４４】
第一の弾性片３４は、屈曲伸長部３５が施錠機構１９の板形のスライドプレート２１に蓋本体１１を介して対向し、膨出部３６の分割支柱４４寄りに位置する表面内隅部側には、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持溝４０で保持してその回転を規制する第一の保持ブロック３９が一体形成される。
【００４５】
膨出部３６の裏面側には図７に示すように、蓋体１０のリブ溝１５に接離可能に対向する先細りのタグ３８が突出形成され、このタグ３８が蓋体１０のリブ溝１５に遊嵌することにより、第一の弾性片３４が上下方向に位置ずれするのを規制したり、輸送時に衝撃や振動が伝播するのを有効に緩和する。このようなタグ３８のリブ溝１５に対する遊嵌作用により、半導体ウェーハＷが保持溝４０から脱落して破損したり、半導体ウェーハＷが保持溝４０と摺接して損傷するのを有効に防止することができる。
【００４６】
第一の保持ブロック３９の保持溝４０は、図６や図８に示すように、ブロックの表面に形成されて半導体ウェーハＷの前部周縁の側方を挟持する断面略Ｕ字形の凹み溝４１と、ブロックの表面に傾斜形成されて凹み溝４１に半導体ウェーハＷの前部周縁の側方を誘導する一対の傾斜誘導面４２とから断面略Ｙ字形に一体形成され、半導体ウェーハＷの中心部方向に指向して規制部４のＶ字形の斜面に斜めに対向する。
【００４７】
凹み溝４１の相対向する一対の内壁面４３は、それぞれ拡開傾斜してそれらの間の傾斜角θ１が３０〜５０°の狭い範囲内に調整される。これは、傾斜角θ１が３０〜５０°の範囲内であれば、半導体ウェーハＷの凹み溝４１に対する過剰な嵌入を防止したり、凹み溝４１からの脱落を有効に防ぐことができるからである。
【００４８】
各傾斜誘導面４２は、凹み溝４１の内壁面４３の先端部に一体的に連続し、半導体ウェーハＷとの間の傾斜角θ２が１００〜１２０°の広い範囲とされる。これは、傾斜角θ２が１００〜１２０°の範囲であれば、半導体ウェーハＷが多少位置ずれしても、半導体ウェーハＷの前部周縁に確実に接触して凹み溝４１にリードインすることができるからである。また、凹み溝４１の中心部に半導体ウェーハＷを適切に案内することができ、しかも、傾斜誘導面４２と半導体ウェーハＷの前部周縁との接触に伴う磨耗の発生を抑制することができるからである。
【００４９】
各分割支柱４４は、図３ないし図７に示すように、支柱３１と略同じ長さ（高さ）に形成され、蓋体１０の上下方向に伸長する。この分割支柱４４には、複数の固定孔４５が所定の間隔で穿孔され、各固定孔４５に蓋体１０の対向裏面１２から突出した固定爪１３が着脱自在に嵌合係止する。このような分割支柱４４は、第一の弾性片３４が半導体ウェーハＷを保持する保持力と、第二の弾性片４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力とを個別に微調整可能とする。
【００５０】
各第二の弾性片４６は、同図に示すように、一対の分割支柱４４にそれぞれ波形に屈曲して一体形成される湾曲部４７と、この一対の湾曲部４７の自由端間に水平に架設される直線形のバー部４８とを備えた細長い板片状に形成され、各湾曲部４７のバー部４８寄りの表面側に、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持溝４０Ａで保持する第二の保持ブロック３９Ａが一体形成される。
【００５１】
湾曲部４７の裏面側には図７に示すように、蓋体１０のリブ溝１５に接離可能に対向する先細りのタグ４９が突出形成され、このタグ４９が蓋体１０のリブ溝１５に遊嵌することにより、第二の弾性片４６が上下方向に位置ずれしたり、捩れたりするのを防いだり、衝撃や振動の伝播を有効に抑制する。
【００５２】
第二の保持ブロック３９Ａの保持溝４０Ａは、図８に示すように、ブロックの表面に形成されて半導体ウェーハＷの前部周縁の中央を挟持する断面略Ｕ字形の凹み溝４１Ａと、ブロックの表面に傾斜形成されて凹み溝４１Ａに半導体ウェーハＷの前部周縁の中央を誘導する一対の傾斜誘導面４２Ａとから断面略Ｙ字形に形成され、規制部４のＶ字形の斜面に斜めに対向する。
【００５３】
凹み溝４１Ａの相対向する一対の内壁面４３Ａは、それぞれ拡開傾斜してそれらの間の傾斜角θ１が３０〜５０°の狭い範囲とされる。これは、傾斜角θ１が３０〜５０°の範囲内であれば、半導体ウェーハＷの凹み溝４１Ａに対する過剰な嵌入を防止したり、凹み溝４１Ａからの脱落を有効に防ぐことができるという理由に基づく。
【００５４】
各傾斜誘導面４２Ａは、凹み溝４１Ａの内壁面４３Ａの先端部に一体的に連続し、半導体ウェーハＷとの間の傾斜角θ２が１００〜１２０°の範囲とされる。これは、傾斜角θ２が１００〜１２０°の範囲であれば、半導体ウェーハＷが多少位置ずれしても、半導体ウェーハＷの前部周縁に確実に接触して凹み溝４１Ａにリードインすることができるという理由に基づく。さらに、凹み溝４１Ａの中心部に半導体ウェーハＷを適切に案内でき、しかも、傾斜誘導面４２Ａと半導体ウェーハＷの前部周縁との接触に伴う磨耗の発生を抑制できるという理由に基づく。
【００５５】
第一、第二の弾性片３４・４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力は、各第一の弾性片３４が一枚の半導体ウェーハＷを保持する保持力をＡとし、各第二の弾性片４６が一枚の半導体ウェーハＷを保持する保持力をＢとした場合、Ａ＞Ｂ、好ましくはＡ：Ｂ＝３〜５：１の関係とされる。
【００５６】
これは、第一、第二の弾性片３４・４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力がＡ＞Ｂの関係にあれば、第一、第二ブロックの保持溝４０・４０Ａから半導体ウェーハＷが脱落したり、回転するのを防ぐことができるからである。さらに、第二の弾性片４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力が過度に弱くならず、半導体ウェーハＷの安定支持が期待できるからである。
【００５７】
上記構成において、複数枚の半導体ウェーハＷを整列収納した容器本体１の開口したリムフランジ７内に蓋体１０を圧入して嵌合した後、この蓋体１０を施錠すると、各半導体ウェーハＷの前部周縁にフロントリテーナ３０の第一、第二の弾性片３４・４６が保持溝４０・４０Ａを介してそれぞれ嵌入し、蓋本体１１の対向裏面１２方向に第一、第二の弾性片３４・４６がそれぞれ撓んで変形するとともに、保持溝４０・４０Ａの凹み溝４１・４１Ａに半導体ウェーハＷの前部周縁が傾斜誘導面４２・４２Ａに案内されつつ適切に嵌入する。
【００５８】
この際、半導体ウェーハＷは、フロントリテーナ３０の保持溝４０・４０Ａの圧接により容器本体１の背面側方向に押圧され、断面略Ｖ字形の規制部４の斜面に摺接して徐々に上昇し、各支持片３の表面から浮いた状態で規制部４の一対の斜面が区画する谷と保持溝４０・４０Ａの凹み溝４１・４１Ａとに保持される。
【００５９】
各第二の弾性片４６は、第一の弾性片３４の端部に単に連設して一体化されるのではなく、一対の分割支柱４４間に架設（図１０参照）して補強されるので、蓋体１０の左右横方向に直線的に伸びて第一の弾性片３４と同じ高さを維持する。したがって、第二の弾性片４６が図９のように自重により下方に撓み、第二の保持ブロック３９Ａが下方に位置ずれすることがない。
【００６０】
上記構成によれば、フロントリテーナ３０の一対の分割支柱４４が弾性片を第一、第二の弾性片３４・４６に分割するので、弾性片を全体として左右横方向に伸長し、かつ撓まないよう固定して第一、第二の弾性片３４・４６の保持溝４０・４０Ａの位置を高精度に揃えることができる。したがって、半導体ウェーハＷが例えφ４５０ｍｍの薄く撓みやすい大型のシリコンウェーハでも、半導体ウェーハＷを安全に支持することができる。
【００６１】
また、第一、第二の弾性片３４・４６の保持溝４０・４０Ａの高さを高精度に揃えることができるので、各半導体ウェーハＷの前部周縁にフロントリテーナ３０の保持溝４０・４０Ａを適切に対向させ、確実に嵌入することが可能となる。
【００６２】
また、蓋体１０の施錠機構１９とフロントリテーナ３０の第一の弾性片３４とを間接的に対向させて剛性を向上させ、フロントリテーナ３０が半導体ウェーハＷを保持する箇所を四箇所に分散するので、半導体ウェーハＷを保持する際の反力で蓋体１０、特に蓋体１０の対向裏面１２の中央部付近が大きく弓なりに変形するおそれを有効に排除することが可能となる。したがって、蓋体１０の対向裏面１２の中央部付近に位置する保持溝４０Ａの保持力を調整する作業を大幅に削減したり、省略することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では蓋体１０の施錠機構１９とフロントリテーナ３０の第一の弾性片３４とを間接的に対向させたが、何らこれに限定されるものでは無い。例えば、施錠機構１９のスライドプレート２１とフロントリテーナ３０の支柱１３及び第一の弾性片３４とを間接的に対向させたり、施錠機構１９のスライドプレート２１とフロントリテーナ３０の支柱１３とを間接的に対向させても良い。
【００６４】
また、上記実施形態では支柱３１に固定孔３２や切り欠き３３を設け、これら固定孔３２や切り欠き３３に蓋体１０の固定爪１３を係止したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、支柱３１に固定爪１３を突出形成し、蓋体１０に固定爪１３用の固定孔３２や切り欠き３３を設けても良い。また、分割支柱４４に固定爪１３を突出形成し、蓋体１０に固定爪１３用の固定孔４５や切り欠き３３を設けても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 容器本体
２ 正面
３ 支持片
４ 規制部
７ リムフランジ
１０ 蓋体
１１ 蓋本体
１２ 対向裏面
１４ リブ
１５ リブ溝（凹部）
１９ 施錠機構
２０ 回転プレート
２１ スライドプレート
３０ フロントリテーナ
３１ 支柱
３４ 第一の弾性片
３５ 屈曲伸長部
３６ 膨出部
３７ 屈曲連結部
３８ タグ（凸部）
３９ 第一の保持ブロック
３９Ａ 第二の保持ブロック
４０ 保持溝
４１ 凹み溝
４２ 傾斜誘導面
４３ 内壁面
４０Ａ 保持溝
４１Ａ 凹み溝
４２Ａ 傾斜誘導面
４３Ａ 内壁面
４４ 分割支柱
４６ 第二の弾性片
４７ 湾曲部
４８ バー部
４９ タグ（凸部）
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】
従来における基板収納容器は、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を開閉する着脱自在の蓋体とを備え、この蓋体に、容器本体の正面に嵌合された蓋体を施錠する施錠機構が内蔵されており、蓋体の半導体ウェーハに対向する対向裏面には、半導体ウェーハの前部周縁を保持するフロントリテーナが装着されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
半導体ウェーハは、例えばφ３００ｍｍのシリコンウェーハからなるが、近年、チップサイズの大型化や生産性向上の観点から、薄く撓みやすいφ４５０ｍｍのシリコンウェーハの採用が検討され始めている。また、容器本体は、正面の開口したフロントオープンボックスに形成され、内部両側に、半導体ウェーハを水平に支持する左右一対の支持片が上下方向に複数配設されている。
【０００４】
フロントリテーナは、様々な種類があるが、例えば（１）蓋体の半導体ウェーハに対向する対向裏面の両側部に一対の弾性板をそれぞれ装着して各弾性板を断面略山形に屈曲形成し、この弾性板の斜面に、半導体ウェーハの前部周縁を保持する複数の保持溝を並べて一体形成したタイプ、（２）蓋体の半導体ウェーハの対向裏面に装着される枠体を備え、この枠体の上下方向に複数の弾性片を配列形成して各弾性片に半導体ウェーハの前部周縁を保持溝で保持する保持ブロックを一体形成したタイプ等があげられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２‐３５３３０１号公報
【特許文献２】特開２００５‐３５３８９８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、以上のように構成され、半導体ウェーハがφ４５０ｍｍの大型のシリコンウェーハの場合には、半導体ウェーハが薄く撓みやすいので、半導体ウェーハを安全に支持することが非常に難しいという問題がある。また、半導体ウェーハが大型のシリコンウェーハの場合、容器本体の開口した正面に蓋体を嵌合して半導体ウェーハの前部周縁にフロントリテーナの保持溝を嵌入しようとすると、半導体ウェーハだけではなく、半導体ウェーハの大きさに応じて伸長した弾性片が下方に大きく撓むので、各半導体ウェーハの前部周縁にフロントリテーナの保持溝を適切に対向させて嵌入することが実に困難となる。
【０００７】
さらに、半導体ウェーハを確実に保持するため、フロントリテーナが半導体ウェーハの前部周縁を保持する保持力を増大しようとすると、この保持力の反力で蓋体が湾曲して変形するおそれがある。特に、蓋体の施錠機構から離れた対向裏面の中央部付近が大きく弓なりに変形するおそれがあるので、対向裏面の中央部付近に位置する保持溝の保持力を手間をかけて適正に調整せざるを得ない。
【０００８】
本発明は上記に鑑みなされたもので、例え基板が大型の場合でも安全に支持したり、基板の周縁にフロントリテーナの保持溝を適切に嵌め入れることができ、しかも、保持力の反力で蓋体が変形するおそれを有効に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】
【０００９】
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した正面を開閉する蓋体とを備え、この蓋体に、基板の周縁部を保持するフロントリテーナを取り付けたものであって、
フロントリテーナは、蓋体の基板に対向する対向面に取り付けられる一対の支柱と、各支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる第一の弾性片と、この第一の弾性片に連結されて蓋体に固定される一対の分割支柱と、この一対の分割支柱間に架設される第二の弾性片とを含み、第一、第二の弾性片に、基板の周縁部を保持溝で保持する第一、第二の保持ブロックをそれぞれ設けたことを特徴としている。
【００１０】
なお、蓋体に、容器本体の正面に嵌め合わされた蓋体を施錠する施錠機構を設け、この施錠機構の少なくとも一部に、フロントリテーナの支柱と第一の弾性片との少なくともいずれか一方をオーバーラップさせることができる。
また、施錠機構を、蓋体に回転可能に支持されて外部から操作される回転プレートと、この回転プレートの回転に伴い蓋体の上下方向にスライドする複数のスライドプレートと、各スライドプレートのスライドに伴い蓋体から出没する回転可能な複数の施錠爪とから構成し、複数のスライドプレートをフロントリテーナの支柱と第一の弾性片との少なくともいずれか一方に間接的に対向させることができる。
【００１１】
また、第一の弾性片が基板を保持する保持力をＡとし、第二の弾性片が基板を保持する保持力をＢとした場合、Ａ＞Ｂとすることができる。
また、第一の弾性片は、支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる屈曲伸長部と、この屈曲伸長部に形成されて容器本体の内方向に膨出する膨出部と、この膨出部と分割支柱とを連結する屈曲連結部とを含み、膨出部の表面側に第一の保持ブロックを形成し、膨出部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能（接触したり、離れたりする）に嵌まる凸部を突出形成することが可能である。
【００１２】
また、第二の弾性片は、一対の分割支柱にそれぞれ形成される湾曲部と、この一対の湾曲部間に架設されるバー部とを含み、湾曲部の表面側に第二の保持ブロックを形成し、湾曲部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能（接触したり、離れたりする）に嵌まる凸部を突出形成することが可能である。
【００１３】
さらに、第一、第二の保持ブロックの保持溝を、ブロックに形成されて基板の周縁部を挟み持つ凹み溝と、ブロックに傾斜形成されて凹み溝に基板の周縁部を誘導する一対の傾斜誘導面とから断面略Ｙ字形に形成し、凹み溝の対向する一対の内壁面をそれぞれ傾斜させてそれらの間の傾斜角θ１を３０〜５０°とし、各傾斜誘導面を凹み溝の内壁面端部に連続させてその傾斜角θ２を１００〜１２０°とす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φ３００ｍｍやφ４５０ｍｍの半導体ウェーハ、マスクガラス、液晶基板等が含まれる。また、容器本体は、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。この容器本体の内部両側には、基板を略水平に支持する支持片をそれぞれ設け、容器本体の内部両側の後方と支持片の後部の少なくともいずれか一方には、基板の周縁部を挟んでその容器本体に対する挿入位置を規制する規制部を断面略Ｕ字形あるいは略Ｖ字形に設け、この規制部を第一、第二の保持ブロックの保持溝に対向させることができる。
【００１５】
フロントリテーナにおける第一の保持ブロックの保持溝は、基板の中心部を向いていることが好ましい。さらに、第一の弾性片が基板を保持する保持力Ａと、第二の弾性片が基板を保持する保持力Ｂとは、Ａ：Ｂ＝３〜５：１となることが好ましい。
【００１６】
本発明によれば、基板を収納した容器本体の開口した正面に蓋体を嵌め合わせると、基板の周縁部にフロントリテーナの第一、第二の弾性片が保持ブロックを介して干渉し、蓋体の対向面方向に第一、第二の弾性片がそれぞれ撓むとともに、保持溝に基板の周縁部が適切に嵌まることとなる。
【００１７】
フロントリテーナの一対の分割支柱が弾性片を実質的に第一、第二の弾性片に分割するので、弾性片を全体として長く伸ばし、かつ撓まないよう矯正固定して第一、第二の弾性片の保持ブロックの位置や高さを精度良く揃えることができる。特に、第一の弾性片に第二の弾性片が単に連設されるのではなく、一対の分割支柱の間に第二の弾性片が架設されるので、第二の弾性片がその自重により下方に撓み、高さ方向の位置精度に支障を来たすことが少ない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、例え基板が大型の場合でも安全に支持したり、基板の周縁にフロントリテーナの保持溝を適切に嵌め入れることができるという効果がある。また、基板を保持する保持力の反力で蓋体が変形するおそれを有効に排除することができる。
【００１９】
また、請求項２記載の発明によれば、蓋体の剛性を向上させることができるので、基板を保持する際の反力で蓋体が変形するおそれを排除することができる。
また、請求項３記載の発明によれば、第一、第二の弾性片の保持力を大小異ならせるので、第一、第二ブロックの保持溝から基板が脱落したり、回転するのを防ぐことができ、しかも、第二の弾性片が基板を保持する保持力が過度に弱化しないので、基板の安定支持が期待できる。
【００２０】
また、請求項４記載の発明によれば、第一の弾性片が上下方向に位置ずれするのを規制したり、基板、蓋体、フロントリテーナの間で衝撃や振動の伝播を有効に緩和することが可能になる。
また、請求項５記載の発明によれば、第二の弾性片が上下方向に位置ずれするのを規制したり、基板、蓋体、フロントリテーナの間で衝撃や振動の伝播を緩和することが可能になる。
【００２１】
さらに、請求項６記載の発明によれば、基板の凹み溝に対する過剰な嵌め入れを防止したり、凹み溝からの脱落を有効に防ぐことができる。さらにまた、凹み溝に基板の周縁部を良好にリードインしたり、傾斜誘導面と基板の周縁部との接触に伴う磨耗の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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図である。
【図２】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平面図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体の対向裏面とフロントリテーナとを模式的に示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体の対向裏面とフロントリテーナと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蓋体とフロントリテーナとを模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋本体とフロントリテーナの一部とを模式的に示す拡大断面説明図である。
【図７】本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋本体の対向裏面とフロントリテーナの一部とを模式的に示す斜視説明図である。
【図８】本発明に係る基板収納容器の実施形態におけるフロントリテーナの第一、第二の保持ブロックとその保持溝を模式的に示す説明図である。
【図９】撓んだ半導体ウェーハと従来のフロントリテーナとの関係を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明に係る基板収納容器の実施形態における半導体ウェーハとフロントリテーナとの適切な関係を模式的に示す説明図である。
【図１１】本発明に係る基板収納容器の実施形態における規制部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】
【００２３】
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１１に示すように、複数枚の半導体ウェーハＷを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２を開閉する着脱自在の蓋体１０とを備え、この蓋体１０の半導体ウェーハＷに対向する対向裏面１２に、複数枚の半導体ウェーハＷの前部周縁を保持する弾性のフロントリテーナ３０を装着し、このフロントリテーナ３０の複数の弾性片を分割支柱４４により第一、第二の弾性片３４・４６に分割し、第一、第二の弾性片３４・４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力を相異させるようにしている。
【００２４】
各半導体ウェーハＷは、図２に示すように、例えばφ４５０ｍｍの大型のシリコンウェーハからなり、図示しない専用のロボットにより容器本体１に水平に挿入されたり、水平状態で容器本体１から取り出される。
【００２５】
容器本体１と蓋体１０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たり、射出成形された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。
【００２６】
これら成形材料の樹脂には、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が選択的に添加される。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。
【００２７】
容器本体１は、図１や図２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成形され、この開口した正面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蓋体開閉装置上に位置決め具を介し位置決め搭載されたり、洗浄槽の洗浄液により洗浄される。
【００２８】
容器本体１は、その内部両側、換言すれば、両側壁の内面に、半導体ウェーハＷを水平に支持する左右一対の支持片３が対設され、この一対の支持片３が上下方向に所定の間隔をおいて配設されており、各支持片３が容器本体１の前後方向に伸びて半導体ウェーハＷの側部周縁を支持する細長い板に形成される。各支持片３の後部には図２に示すように、半導体ウェーハＷの後部周縁に接触する規制部４が形成され、この規制部４が容器本体１に対する半導体ウェーハＷの挿入位置を規制するよう機能する。
【００２９】
規制部４は、図１１に示すように、例えば半導体ウェーハＷの後部周縁を挟む断面略Ｖ字形等に形成され、一対の斜面には、半導体ウェーハＷの滑り性を向上させる観点から、適切な粗さのシボ加工やダイヤモンドライクコーティング等からなる表面処理が施される。
【００３０】
容器本体１の底板の前部両側と後部中央とには、容器本体１を位置決めする位置決め具がそれぞれ配設され、各位置決め具が蓋体開閉装置の位置決めピンに上方から嵌合して高精度に位置決めするよう機能する。容器本体１の底板には図１に示すように、平坦な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から複数の位置決め具がそれぞれ下方に露出する。
【００３１】
容器本体１の天板の略中央部には図１に示すように、搬送用のトップフランジ６が着脱自在に装着され、このトップフランジ６が工場の天井搬送機構に把持される。また、容器本体１の正面２周縁部には、外方向に張り出すリムフランジ７が保持リブを介し膨出形成され、このリムフランジ７内に着脱自在の蓋体１０が蓋体開閉装置により圧入して嵌合される。このリムフランジ７の内周面の上下両側部、換言すれば、容器本体１の正面２内周面の上下両側部には、蓋体１０用の施錠穴がそれぞれ穿孔される。
【００３２】
容器本体１の各側壁の略中央部には、ハンドルを備えたグリップ部が着脱自在に装着される。このグリップ部は、握持操作される他、容器本体１を補強して変形を防止するよう機能する。
【００３３】
蓋体１０は、図１ないし図７に示すように、容器本体１のリムフランジ７内に圧入して嵌合される中空の蓋本体１１と、この蓋本体１１の開口した正面を被覆する表面プレート１７と、蓋本体１１と表面プレート１７との間に介在される施錠機構１９と、容器本体１のリムフランジ７と蓋本体１１との間に介在される密封封止用のシールガスケット１６とを備えて構成される。
【００３４】
蓋本体１１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に対向する対向裏面１２に、半導体ウェーハＷの前部周縁を弾発的に保持するフロントリテーナ３０が装着される。この蓋本体１１の対向裏面１２には図３、図４、図６、図７に示すように、フロントリテーナ３０を固定する複数の固定爪１３が配設される。
【００３５】
蓋本体１１の対向裏面１２には図７に示すように、複数のリブ１４が所定の間隔で配列形成され、隣接する複数のリブ１４間にフロントリテーナ３０用のリブ溝１５が区画形成される。また、蓋本体１１の対向裏面１２の周縁部には枠形の嵌合溝が凹み形成され、この嵌合溝にシールガスケット１６が密嵌される。蓋本体１１の周壁の上下両側部には、容器本体１の施錠穴に対向する施錠機構１９用の出没孔がそれぞれ穿孔される。
【００３６】
表面プレート１７は、図１に示すように、蓋本体１１の開口した正面に対応する横長の正面矩形に形成される。この表面プレート１７の両側部には、施錠機構１９用の操作孔１８がそれぞれ穿孔され、各操作孔１８が蓋体開閉装置の操作キーに貫通される。
【００３７】
施錠機構１９は、同図に部分的に示すように、蓋本体１１内の両側部に回転可能に軸支されて表面プレート１７の操作孔１８を貫通した蓋体開閉装置の操作キーに操作される左右一対の回転プレート２０と、各回転プレート２０の回転に伴い蓋本体１１内の上下方向にスライドする複数のスライドプレート２１と、各スライドプレート２１のスライドに伴い蓋本体１１の出没孔から出没する揺動可能な複数の施錠爪とを備え、複数のスライドプレート２１がフロントリテーナ３０の一部に蓋本体１１を介し間接的に対向しており、各施錠爪がスライドプレート２１の先端部と蓋本体１１の出没孔とに軸支される。
【００３８】
このような施錠機構１９は、容器本体１のリムフランジ７に蓋体１０が嵌合された後、各回転プレート２０が操作されてスライドプレート２１を蓋体１０の周壁方向にスライドさせ、各施錠爪が出没孔から突出して容器本体１の施錠穴に嵌合係止することにより、蓋体１０を強固に施錠して脱落を防止する。
【００３９】
シールガスケット１６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、容器本体１のリムフランジ７内に蓋体１０が嵌合された際、リムフランジ７の内周面に圧接する。
【００４０】
フロントリテーナ３０は、例えば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、あるいはポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系等からなる各種の熱可塑性エラストマーにより成形される。
【００４１】
フロントリテーナ３０は、図２ないし図８に示すように、蓋体１０の対向裏面１２の両側部にそれぞれ装着される左右一の支柱３１と、各支柱３１から蓋体１０の中央部方向に並んで水平に伸長する複数の第一の弾性片３４と、この複数の第一の弾性片３４の先端部に連結されて蓋体１０の対向裏面１２に固定される一対の分割支柱４４と、この一対の分割支柱４４間に並んで架設して連結される複数の第二の弾性片４６とを備え、各第一、第二の弾性片３４・４６に、半導体ウェーハＷを四箇所で保持する第一、第二の保持ブロック３９・３９Ａがそれぞれ一体形成される。
【００４２】
各支柱３１は、図２、図３、図７に示すように、蓋体１０の上下方向に伸長して施錠機構１９のスライドプレート２１に蓋体１０を介して近接し、複数の固定孔３２が所定の間隔で穿孔されており、各固定孔３２に蓋体１０の対向裏面１２から突出する固定爪１３が着脱自在に嵌合係止する。また、支柱３１の上下両端部にはそれぞれ切り欠き３３が選択的に形成され、各切り欠き３３に蓋体１０から突き出た鉤形の固定爪１３が着脱自在に係止する。
【００４３】
各第一の弾性片３４は、図３ないし図７に示すように、支柱３１から蓋体１０の対向裏面１２の中央部方向に屈曲して水平に伸長する断面略Ｌ字形の屈曲伸長部３５と、この屈曲伸長部３５の先端に一体形成されて容器本体１の内方向に膨出する断面略Ｕ字形の膨出部３６と、この膨出部３６の自由端と分割支柱４４とを連結する屈曲連結部３７とを備えた細長い板片状に形成される。
【００４４】
第一の弾性片３４は、屈曲伸長部３５が施錠機構１９の板形のスライドプレート２１に蓋本体１１を介して対向し、膨出部３６の分割支柱４４寄りに位置する表面内隅部側には、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持溝４０で保持してその回転を規制する第一の保持ブロック３９が一体形成される。
【００４５】
膨出部３６の裏面側には図７に示すように、蓋体１０のリブ溝１５に接離可能に対向する先細りのタグ３８が突出形成され、このタグ３８が蓋体１０のリブ溝１５に遊嵌することにより、第一の弾性片３４が上下方向に位置ずれするのを規制したり、輸送時に衝撃や振動が伝播するのを有効に緩和する。このようなタグ３８のリブ溝１５に対する遊嵌作用により、半導体ウェーハＷが保持溝４０から脱落して破損したり、半導体ウェーハＷが保持溝４０と摺接して損傷するのを有効に防止することができる。
【００４６】
第一の保持ブロック３９の保持溝４０は、図６や図８に示すように、ブロックの表面に形成されて半導体ウェーハＷの前部周縁の側方を挟持する断面略Ｕ字形の凹み溝４１と、ブロックの表面に傾斜形成されて凹み溝４１に半導体ウェーハＷの前部周縁の側方を誘導する一対の傾斜誘導面４２とから断面略Ｙ字形に一体形成され、半導体ウェーハＷの中心部方向に指向して規制部４のＶ字形の斜面に斜めに対向する。
【００４７】
凹み溝４１の相対向する一対の内壁面４３は、それぞれ拡開傾斜してそれらの間の傾斜角θ１が３０〜５０°の狭い範囲内に調整される。これは、傾斜角θ１が３０〜５０°の範囲内であれば、半導体ウェーハＷの凹み溝４１に対する過剰な嵌入を防止したり、凹み溝４１からの脱落を有効に防ぐことができるからである。
【００４８】
各傾斜誘導面４２は、凹み溝４１の内壁面４３の先端部に一体的に連続し、半導体ウェーハＷとの間の傾斜角θ２が１００〜１２０°の広い範囲とされる。これは、傾斜角θ２が１００〜１２０°の範囲であれば、半導体ウェーハＷが多少位置ずれしても、半導体ウェーハＷの前部周縁に確実に接触して凹み溝４１にリードインすることができるからである。また、凹み溝４１の中心部に半導体ウェーハＷを適切に案内することができ、しかも、傾斜誘導面４２と半導体ウェーハＷの前部周縁との接触に伴う磨耗の発生を抑制することができるからである。
【００４９】
各分割支柱４４は、図３ないし図７に示すように、支柱３１と略同じ長さ（高さ）に形成され、蓋体１０の上下方向に伸長する。この分割支柱４４には、複数の固定孔４５が所定の間隔で穿孔され、各固定孔４５に蓋体１０の対向裏面１２から突出した固定爪１３が着脱自在に嵌合係止する。このような分割支柱４４は、第一の弾性片３４が半導体ウェーハＷを保持する保持力と、第二の弾性片４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力とを個別に微調整可能とする。
【００５０】
各第二の弾性片４６は、同図に示すように、一対の分割支柱４４にそれぞれ波形に屈曲して一体形成される湾曲部４７と、この一対の湾曲部４７の自由端間に水平に架設される直線形のバー部４８とを備えた細長い板片状に形成され、各湾曲部４７のバー部４８寄りの表面側に、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持溝４０Ａで保持する第二の保持ブロック３９Ａが一体形成される。
【００５１】
湾曲部４７の裏面側には図７に示すように、蓋体１０のリブ溝１５に接離可能に対向する先細りのタグ４９が突出形成され、このタグ４９が蓋体１０のリブ溝１５に遊嵌することにより、第二の弾性片４６が上下方向に位置ずれしたり、捩れたりするのを防いだり、衝撃や振動の伝播を有効に抑制する。
【００５２】
第二の保持ブロック３９Ａの保持溝４０Ａは、図８に示すように、ブロックの表面に形成されて半導体ウェーハＷの前部周縁の中央を挟持する断面略Ｕ字形の凹み溝４１Ａと、ブロックの表面に傾斜形成されて凹み溝４１Ａに半導体ウェーハＷの前部周縁の中央を誘導する一対の傾斜誘導面４２Ａとから断面略Ｙ字形に形成され、規制部４のＶ字形の斜面に斜めに対向する。
【００５３】
凹み溝４１Ａの相対向する一対の内壁面４３Ａは、それぞれ拡開傾斜してそれらの間の傾斜角θ１が３０〜５０°の狭い範囲とされる。これは、傾斜角θ１が３０〜５０°の範囲内であれば、半導体ウェーハＷの凹み溝４１Ａに対する過剰な嵌入を防止したり、凹み溝４１Ａからの脱落を有効に防ぐことができるという理由に基づく。
【００５４】
各傾斜誘導面４２Ａは、凹み溝４１Ａの内壁面４３Ａの先端部に一体的に連続し、半導体ウェーハＷとの間の傾斜角θ２が１００〜１２０°の範囲とされる。これは、傾斜角θ２が１００〜１２０°の範囲であれば、半導体ウェーハＷが多少位置ずれしても、半導体ウェーハＷの前部周縁に確実に接触して凹み溝４１Ａにリードインすることができるという理由に基づく。さらに、凹み溝４１Ａの中心部に半導体ウェーハＷを適切に案内でき、しかも、傾斜誘導面４２Ａと半導体ウェーハＷの前部周縁との接触に伴う磨耗の発生を抑制できるという理由に基づく。
【００５５】
第一、第二の弾性片３４・４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力は、各第一の弾性片３４が一枚の半導体ウェーハＷを保持する保持力をＡとし、各第二の弾性片４６が一枚の半導体ウェーハＷを保持する保持力をＢとした場合、Ａ＞Ｂ、好ましくはＡ：Ｂ＝３〜５：１の関係とされる。
【００５６】
これは、第一、第二の弾性片３４・４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力がＡ＞Ｂの関係にあれば、第一、第二ブロックの保持溝４０・４０Ａから半導体ウェーハＷが脱落したり、回転するのを防ぐことができるからである。さらに、第二の弾性片４６が半導体ウェーハＷを保持する保持力が過度に弱くならず、半導体ウェーハＷの安定支持が期待できるからである。
【００５７】
上記構成において、複数枚の半導体ウェーハＷを整列収納した容器本体１の開口したリムフランジ７内に蓋体１０を圧入して嵌合した後、この蓋体１０を施錠すると、各半導体ウェーハＷの前部周縁にフロントリテーナ３０の第一、第二の弾性片３４・４６が保持溝４０・４０Ａを介してそれぞれ嵌入し、蓋本体１１の対向裏面１２方向に第一、第二の弾性片３４・４６がそれぞれ撓んで変形するとともに、保持溝４０・４０Ａの凹み溝４１・４１Ａに半導体ウェーハＷの前部周縁が傾斜誘導面４２・４２Ａに案内されつつ適切に嵌入する。
【００５８】
この際、半導体ウェーハＷは、フロントリテーナ３０の保持溝４０・４０Ａの圧接により容器本体１の背面側方向に押圧され、断面略Ｖ字形の規制部４の斜面に摺接して徐々に上昇し、各支持片３の表面から浮いた状態で規制部４の一対の斜面が区画する谷と保持溝４０・４０Ａの凹み溝４１・４１Ａとに保持される。
【００５９】
各第二の弾性片４６は、第一の弾性片３４の端部に単に連設して一体化されるのではなく、一対の分割支柱４４間に架設（図１０参照）して補強されるので、蓋体１０の左右横方向に直線的に伸びて第一の弾性片３４と同じ高さを維持する。したがって、第二の弾性片４６が図９のように自重により下方に撓み、第二の保持ブロック３９Ａが下方に位置ずれすることがない。
【００６０】
上記構成によれば、フロントリテーナ３０の一対の分割支柱４４が弾性片を第一、第二の弾性片３４・４６に分割するので、弾性片を全体として左右横方向に伸長し、かつ撓まないよう固定して第一、第二の弾性片３４・４６の保持溝４０・４０Ａの位置を高精度に揃えることができる。したがって、半導体ウェーハＷが例えφ４５０ｍｍの薄く撓みやすい大型のシリコンウェーハでも、半導体ウェーハＷを安全に支持することができる。
【００６１】
また、第一、第二の弾性片３４・４６の保持溝４０・４０Ａの高さを高精度に揃えることができるので、各半導体ウェーハＷの前部周縁にフロントリテーナ３０の保持溝４０・４０Ａを適切に対向させ、確実に嵌入することが可能となる。
【００６２】
また、蓋体１０の施錠機構１９とフロントリテーナ３０の第一の弾性片３４とを間接的に対向させて剛性を向上させ、フロントリテーナ３０が半導体ウェーハＷを保持する箇所を四箇所に分散するので、半導体ウェーハＷを保持する際の反力で蓋体１０、特に蓋体１０の対向裏面１２の中央部付近が大きく弓なりに変形するおそれを有効に排除することが可能となる。したがって、蓋体１０の対向裏面１２の中央部付近に位置する保持溝４０Ａの保持力を調整する作業を大幅に削減したり、省略することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では蓋体１０の施錠機構１９とフロントリテーナ３０の第一の弾性片３４とを間接的に対向させたが、何らこれに限定されるものでは無い。例えば、施錠機構１９のスライドプレート２１とフロントリテーナ３０の支柱１３及び第一の弾性片３４とを間接的に対向させたり、施錠機構１９のスライドプレート２１とフロントリテーナ３０の支柱１３とを間接的に対向させても良い。
【００６４】
また、上記実施形態では支柱３１に固定孔３２や切り欠き３３を設け、これら固定孔３２や切り欠き３３に蓋体１０の固定爪１３を係止したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、支柱３１に固定爪１３を突出形成し、蓋体１０に固定爪１３用の固定孔３２や切り欠き３３を設けても良い。また、分割支柱４４に固定爪１３を突出形成し、蓋体１０に固定爪１３用の固定孔４５や切り欠き３３を設けても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 容器本体
２ 正面
３ 支持片
４ 規制部
７ リムフランジ
１０ 蓋体
１１ 蓋本体
１２ 対向裏面
１４ リブ
１５ リブ溝（凹部）
１９ 施錠機構
２０ 回転プレート
２１ スライドプレート
３０ フロントリテーナ
３１ 支柱
３４ 第一の弾性片
３５ 屈曲伸長部
３６ 膨出部
３７ 屈曲連結部
３８ タグ（凸部）
３９ 第一の保持ブロック
３９Ａ 第二の保持ブロック
４０ 保持溝
４１ 凹み溝
４２ 傾斜誘導面
４３ 内壁面
４０Ａ 保持溝
４１Ａ 凹み溝
４２Ａ 傾斜誘導面
４３Ａ 内壁面
４４ 分割支柱
４６ 第二の弾性片
４７ 湾曲部
４８ バー部
４９ タグ（凸部）
Ｗ 半導体ウェーハ（基板）
【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した正面を開閉する蓋体とを備え、この蓋体に、基板の周縁部を保持するフロントリテーナを取り付けた基板収納容器であって、
フロントリテーナは、蓋体の基板に対向する対向面に取り付けられる一対の支柱と、各支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる第一の弾性片と、この第一の弾性片に連結されて蓋体に固定される一対の分割支柱と、この一対の分割支柱間に架設される第二の弾性片とを含み、第一、第二の弾性片に、基板の周縁部を保持溝で保持する第一、第二の保持ブロックをそれぞれ設けたことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
蓋体に、容器本体の正面に嵌め合わされた蓋体を施錠する施錠機構を設け、この施錠機構の少なくとも一部に、フロントリテーナの支柱と第一の弾性片との少なくともいずれか一方をオーバーラップ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】
第一の弾性片が基板を保持する保持力をＡとし、第二の弾性片が基板を保持する保持力をＢとした場合、Ａ＞Ｂとした請求項１又は２記載の基板収納容器。
【請求項４】
第一の弾性片は、支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる屈曲伸長部と、この屈曲伸長部に形成されて容器本体の内方向に膨出する膨出部と、この膨出部と分割支柱とを連結する屈曲連結部とを含み、膨出部の表面側に第一の保持ブロックを形成し、膨出部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能に嵌まる凸部を突出形成した請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
【請求項５】
第二の弾性片は、一対の分割支柱にそれぞれ形成される湾曲部と、この一対の湾曲部間に架設されるバー部とを含み、湾曲部の表面側に第二の保持ブロックを形成し、湾曲部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能に嵌まる凸部を突出形成した請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
【請求項６】
第一、第二の保持ブロックの保持溝を、ブロックに形成されて基板の周縁部を挟み持つ凹み溝と、ブロックに傾斜形成されて凹み溝に基板の周縁部を誘導する一対の傾斜誘導面とから断面略Ｙ字形に形成し、凹み溝の対向する一対の内壁面をそれぞれ傾斜させてそれらの間の傾斜角θ１を３０〜５０°とし、各傾斜誘導面を凹み溝の内壁面端部に連続させてその傾斜角θ２を１００〜１２０°とした請求項１ないし５いずれかに記載の基板収納容器。
【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した正面を開閉する蓋体とを備え、この蓋体に、基板の周縁部を保持するフロントリテーナを取り付けた基板収納容器であって、
フロントリテーナは、蓋体の基板に対向する対向面に取り付けられる一対の支柱と、各支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる第一の弾性片と、この第一の弾性片に連結されて蓋体に固定される一対の分割支柱と、この一対の分割支柱間に架設される第二の弾性片とを含み、第一、第二の弾性片に、基板の周縁部を保持溝で保持する第一、第二の保持ブロックをそれぞれ設けたことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
蓋体に、容器本体の正面に嵌め合わされた蓋体を施錠する施錠機構を設け、この施錠機構の少なくとも一部に、フロントリテーナの支柱と第一の弾性片との少なくともいずれか一方をオーバーラップ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】
第一の弾性片が基板を保持する保持力をＡとし、第二の弾性片が基板を保持する保持力をＢとした場合、Ａ＞Ｂとした請求項１又は２記載の基板収納容器。
【請求項４】
第一の弾性片は、支柱から蓋体の対向面中央部方向に伸びる屈曲伸長部と、この屈曲伸長部に形成されて容器本体の内方向に膨出する膨出部と、この膨出部と分割支柱とを連結する屈曲連結部とを含み、膨出部の表面側に第一の保持ブロックを形成し、膨出部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能に嵌まる凸部を突出形成した請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
【請求項５】
第二の弾性片は、一対の分割支柱にそれぞれ形成される湾曲部と、この一対の湾曲部間に架設されるバー部とを含み、湾曲部の表面側に第二の保持ブロックを形成し、湾曲部の裏面側には、蓋体の凹部に接離可能に嵌まる凸部を突出形成した請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
【請求項６】
第一、第二の保持ブロックの保持溝を、ブロックに形成されて基板の周縁部を挟み持つ凹み溝と、ブロックに傾斜形成されて凹み溝に基板の周縁部を誘導する一対の傾斜誘導面とから断面略Ｙ字形に形成し、凹み溝の対向する一対の内壁面をそれぞれ傾斜させてそれらの間の傾斜角θ１を３０〜５０°とし、各傾斜誘導面を凹み溝の内壁面端部に連続させてその傾斜角θ２を１００〜１２０°とした請求項１ないし５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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−４３８０（Ｐ２０１２−４３８０Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３８５０３（Ｐ２０１０−１３８５０３）
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【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２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【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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