JP4115115B2

JP4115115B2 - Substrate storage container lid locking mechanism

Info

Publication number: JP4115115B2
Application number: JP2001330742A
Authority: JP
Inventors: 敦角; 公徳冨永; 直人渡辺
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2021-10-29
Also published as: JP2003133405A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に半導体ウェーハやマスクガラス等の精密基板を収納し、精密基板の輸送、保管、精密基板の加工に用いられる標準化された機械的インターフェースを有する装置に接続可能な基板収納容器の蓋体に関するものであり、特に、異なる種類の自動機での開閉や自動搬送に好適な基板収納容器の蓋体係止機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウェーハ（以下ウェーハという）の加工装置に接続されて使用される基板収納容器は、１つの開口部を有する容器本体と、シール部材であるシールガスケットを有して該開口部をシール可能に閉鎖する蓋体とから構成されている。該蓋体には、容器本体との施錠、解錠を行うための蓋体係止機構が蓋体の中央部に取り付けられていて、加工装置に接続されて使用されている。前記基板収納容器は、容器本体の天部に設けられたハンドルや側部又は底部のレールがＯＨＴ（オーバーヘッドホイストトランスファー）、ＡＧＶ（オートメーテッドガイディドバイスクル）、ＲＧＶ（レールガイディドバイスクル）等の自動搬送装置によって支持又は保持されて工程内を搬送されている。
【０００３】
前記自動搬送装置を用いた搬送によって、基板収納容器は精密基板への各種の処理や加工を行う加工装置に搭載される。次に、加工装置に設けられた蓋体開閉装置により、基板収納容器の蓋体の開閉が自動的に行われる。
【０００４】
前記基板収納容器の蓋体係止機構としては、特開平４−５０５２３４号公報や特開平８−３４００４３号公報で提案されたように、カムやリンク機構を用いて回転プレートの運動をラッチプレートの直進運動に変換し、係止爪を蓋体側面の貫通孔から出没させ、該係止爪を容器本体の凹部に係止させるものが以前から知られていた。
【０００５】
更に、蓋体係止機構としては、特開２０００−５８６３３号公報で提案されているように、蓋体の外表に設けられた１対の孔部のそれぞれによって外部からアクセス可能な回転プレートと、これに係合する連結プレートと、該連結プレートの先端部に配置され連結プレートの動きと連動するクランプ部品とからなるものが知られていた。
【０００６】
前記回転プレートは、円形のプレートであり、その円周上に複数個の係合突起を有し、ＳＥＭＩ規格Ｅ６２で定められた加工装置の回転機構によって操作可能な位置に回転自在に配置される。前記連結プレートには、回転プレートの係合突起が挿嵌される案内溝が形成されていて、回転プレートの円運動を枢動運動に変換している。
【０００７】
また、連結プレートの両側には、連結プレートの立体的な動きをガイドする曲線状の溝を形成するガイドリブが、蓋体の各プレートに設けられている。連結プレートは、回転プレートが回転するとこの溝い沿って動き、図９に示す先端部に配置されたクランプ部品６０を作動させる。
【０００８】
クランプ部品６０は、連結プレート６１の先端に回転可能に取り付けられる第１アーム６２と、第１アーム６２の一端に固定される第２アーム６３とからなる。
【０００９】
第１アーム６２は、連結プレート６１と第２アーム６３とに連結されていて、連結プレート６１は回動自在な第１の軸部で連結されていて、第２アーム６３とは枢動運動の起点となる第２の軸で連結され、容器本体７０に設けられた係止凹部７１の近傍の蓋体プレート６６に固定されている。尚、蓋体６５は、前記蓋体プレート６６と、その外部側前面を閉鎖する表面プレート６７とを有する構成である。
【００１０】
第２アーム６３は係止凹部７１と接触することなく移動可能な屈曲部を有していて、先端部に蓋体を容器本体に係止させる係止部品６４を有する。また、前記係止部品６４は、第１アーム６２と直角な方向になるように配置されている。
【００１１】
連結プレート６１が容器本体７０の係止凹部７１から後退した位置にある時は、第２アーム６２の係止部分は係止凹部７１から完全に引っ込んでいて、第２アーム６３の２つの端部を結ぶ直線が連結プレート６１に対してほぼ垂直となる。連結プレート６１が前記係止凹部７１の方向へ直進した位置にある時は、第１アーム６２が連結プレート６１に対して固定軸を起点に垂直になると共に、第２アーム６３の先端が容器本体７０の係止凹部７１に係止される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の蓋体係止機構では、前記自動搬送装置のトラブルあるいはセッティングミス等によって、搬送途中やハンドリング時に、前記自動搬送装置から基板収納容器が床上に落下した場合、瞬間的な落下衝撃のために、蓋体係止部のローラーが容器本体の係止凹部から外れて蓋体が容器本体の開口部から外れ、また収納していた精密基板が粉砕し、その微粉砕片が、精密基板を加工するためにクリーン度クラス１以下と高度にクリーン化されたクリーンルームを汚染する危険性があるという問題点があった。特に、基板収納容器が大型化し重量が重くなると、落下により蓋体が容器本体から外れる危険性が大きくなる。
【００１３】
また、前記精密基板の微粉砕片は、半導体部品の回路製作過程において極めて有害な異物となるので、速やかに除去する必要があるが、微粉砕片なので空中に浮遊し易く回収が極めて困難である。そのため、クリーンルームの空調を長時間空運転した後、フィルターを交換するといった処置をとる必要があるなど、長時間に渡って環境を著しく破壊し、環境回復には多大な手間と費用及び時間が掛かるという問題点があった。
【００１４】
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされたもので、基板収納容器が大型化しても、容器本体と蓋体とをしっかりと施錠でき、落下衝撃があっても蓋体が開くことがなく、精密基板の破損片でクリーンルームを汚染することがない基板収納容器の蓋体係止機構を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部に基板を収納する容器本体の開口部を封止する蓋体に備えられる基板収納容器の蓋体係止機構であって、
前記蓋体係止機構が、前記蓋体内部に設けられ、該蓋体表面外部からキーをキー孔に通して回転操作可能に取付けられ、円弧状案内溝を有する円板状の回転プレートと、
前記円弧状案内溝に係合する係合突起が設けられ、該回転プレートの回転に連れて前記蓋体の周縁方向にスライドする連結プレートと、
一端に自由端部を有し、他端部が前記連結プレートの先端部に連結され、該自由端部に係止部品が回転自在に設けられ、前記連結プレートのスライドにより、蓋体周縁部に形成された穴から該係止部品が突出・後退するクランク部品とを有し、前記クランク部品の前記自由端部に設けた前記係止部品は、その軸方向に垂直な断面形状が多角形であり、前記係止部品が５〜２０°の範囲で正逆方向に回動可能に軸支され、該係止部品が前記穴から突出して前記容器本体に設けられた係止凹部の内面と面接触することを特徴とする基板収納容器の蓋体係止機構である。また、前記係止部品は、その軸方向に垂直な断面形状が四角形であり、前記係止凹部との接触部分が中央部に逃がし段差を設けて両端に設けられた平坦面であるものが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明による基板収納容器の蓋体係止機構の実施形態を示す正面図である。図２は、図８のＡ−Ａ線断面図である。図７は、図１の蓋体係止機構を用いた基板収納容器の分解斜視図である。
【００１７】
先ず、本発明の実施形態の基板収納容器の蓋体係止機構（以下、蓋体係止機構２０という）を備えた基板収納容器１について説明する。図７に示すように、一端に開口部を有する容器本体５０と、シール部材であるシールガスケット１１を有し、開口部をシール可能に閉鎖する蓋体１０とからなる。容器本体５０の相対する内壁には、基板を垂直方向に一定寸法隔離して支持する支持部５１が相対するように配置されている。容器本体５０の底部には、加工装置に容器本体５０を位置決めして固定するのに使用されるボトムプレート（図示せず）が設けられている。また容器本体５０の外側壁には、１対のマニュアル把持部品５２が、それぞれ着脱可能に取付けられている。
【００１８】
蓋体１０の容器本体５０側には、容器本体５０の支持部５１の溝内に載置される基板の振動を防止する１ないし複数個のリテーナ１２が取り付けられる。また、蓋体１０は断面コ字状をした蓋体プレート１３と、蓋体プレート１３の開口部に取り付けられる表面プレート１４とからなり、内部に２対の蓋体係止機構２０が設けられていて、表面プレート１４には蓋体係止機構２０を操作する操作キーが出没可能な貫通孔１５が設けられている。また、蓋体１０の側面には、蓋体係止機構２０の係止部品２１が出没する角穴１６が複数箇所、ここでは４箇所に設けられている。尚、蓋体係止機構２０は、２組に限らず、必要に応じた組数を備えればよい。
【００１９】
次に、蓋体１０に内包された蓋体係止機構２０について詳細に説明する。図１に示すように、蓋体係止機構２０は、回転プレート２２とこれに係合して枢動する連結プレート２３及び、連結プレート２３の先端部２４と結合し係止部近傍に配置されるクランプ部品２５とからなる。蓋体１０の外面になる表面プレート１４には、基板加工装置の外部回転機構のアタッチメントが挿入される貫通孔１５が設けられている。回転プレート２２は蓋体１０の外部からアクセス可能なキー孔２６を有し、前記基板加工装置の外部回転機構のアタッチメントがキー孔２６に係合し、これを９０°回転させる。なお、前記外部回転機構との接続位置並びに寸法は、ＳＥＭＩ規格で基板収納容器のサイズ毎に定められるものであり、この接続位置に回転プレート２２の中心位置がくるように配置される。例えば、３００ｍｍウェーハ用の基板収納容器の蓋体の規格は、ＳＥＭＩ規格のＥ６２に対応して定められている。
【００２０】
回転プレート２２は、例えば、円板状であり、回転した時に各連結プレート２３を枢動させるための第１案内溝２７又は円柱状の係合突起を円周部に有す。第１案内溝２７又は前記係合突起と連結プレートと２３の接触部分には、摩擦による樹脂紛の発生を防止するために、例えば、連結プレート２３の第１案内溝２７との接触部分に回転ローラーを取り付けることが好ましい。
【００２１】
連結プレート２３は略長方形をした板状体であり、長手方向の中心軸が、回転プレートの中心点を通るように配置するのが望ましい。また、連結プレート２３の一端に、回転プレート２２の円弧状の第１案内溝２７と係合する係合突起２８を有する。
【００２２】
第１案内溝２７は、図１に示す変曲部を有する溝として形成されている。第１案内溝２７を前記形状の溝とすることで、回転プレート２２の回転に従い、係合突起２８は、回転プレート２２の中心に最も近い位置から離れる方向に移動し、所定角度回転プレート２２が回転した後は、前記移動速度よりも遅く更に離れる方向に移動する。
【００２３】
各連結プレート２３は、更に両側に係合突起２９を有し、係合突起２９は、相対する蓋体プレート１３と表面プレート１４とに配置されたガイド３０により形成される第２案内溝に係合する。但し、第２案内溝の幅（蓋体プレート１３及び表面プレート１４に設けられたガイド間距離）は、表面プレート１４の立体的な動きに対応した係合突起２９の動きに対して、係合突起２９が支障なく動ける幅に設定されている。
【００２４】
回転プレート２２が回転することで、連結プレート２３は、第２案内溝に沿って後退位置から前進位置まで駆動する。各々の連結プレート２３の中間部には容器本体の係止凹部５３への直進方向の動きをガイドするための長穴３１が形成され、そこに蓋体プレート１３から立設された円柱突起３２が挿入される。
【００２５】
円柱突起３２にも、前記したような回転ローラーを取り付けるのが望ましい。また、別の実施形態として連結プレート２３の両側部に、カムフロアを設けてもよい。
【００２６】
連結プレート２３の先端部２４には、容器本体５０に設けられた係止凹部５３に挿入し、蓋体１０を係止するためのクランプ部品２５がさらに設けられている。
【００２７】
クランプ部品２５は、図４と図５に詳細を示すように、両端部に２つの取り付け軸部である第１軸部４０と第２軸部４１を有する基軸４２と、両者の中間部から屈曲して基軸４２に対して直角方向に突出する自由端部４３を有する略倒Ｔ字形に形成される。基軸４２の一端の第１軸部４０は連結プレート２３の先端部２４と共通の軸部品により回動自在に取り付けられ、他端の第２軸部４１は蓋体プレート１３に軸支される。
【００２８】
自由端部４３には第３軸部４４が形成されていて、ここに係止部品２１が回動可能に取り付けられる。クランプ部品２５の配置位置は、先端に設けられる係止部品２１が、容器本体５０の係止凹部５３内を円運動可能なように決められるものであり、蓋体１０の厚さを最小限の寸法とするために、容器本体５０の係止凹部５３の近傍が望ましい。
【００２９】
クランプ部品２５の先端には、係止部品２１が第３軸部４４によってさらに軸支されるように取り付けられる。係止部品２１は、第３軸部４４の取り付け軸に垂直な方向の断面形状が略四角形であり、その一平坦面が係止凹部５３の一端面と面接触するように、第３軸部４４の取り付け軸の両側に１対設けられている。尚、係止部品２１は、前記断面形状が三角形やその他の多角形状で、その一平坦面で係止凹部５３の一端面と面接触するものであってもよい。
【００３０】
また、係止凹部５３への係止部品２１の引っ掛かり量は、係止部品２１の取り付け位置と移動可能な半径を考慮に入れて、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定され、好ましくは３ｍｍ〜４ｍｍの範囲である。係止凹部５３との接触面積は、基板収納容器１における合計で、１．０〜４．０ｃｍ^２の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
また、係止部品２１の係止凹部５３との接触部分の平坦面の面積を単に増やしても、成形時の変形やひけ、組立時の誤差、部品の撓み等により平坦面全てが均一に接触するかどうかが問題であり、局部的に強く当ってしまい実質的な接触面積が減少しないように、変形やひけに強い形状とするため、中央部に逃がし用の段差を設けて両側に必要最小限度の平坦面を設けるのが効果的である。
【００３２】
容器本体５０の開口部を閉鎖するために蓋体１０が挿嵌されたときの状態を図３（ａ）に示す。この時、クランプ部品２５の係止部品２１は、容器本体５０の係止凹部５３から後退している。容器本体５０に蓋体１０を係止する場合は、図３（ｂ）に示すように、蓋体１０の外部の加工装置にある外部回転機構によって回転プレート２２を操作し、蓋体１０の外側から見て反時計回りに約９０°回転させ、連結プレート２３を枢動してクランプ部品２５を作動させ、係止部品２１を容器本体５０の係合凹部５３内を移動させて係止凹部５３の一端面と係合させた状態にする。
【００３３】
連結プレート２３のトグルレバー効果及び係止部品２１の係止凹部５３との接触面積を大きくした効果により、係止部品２１は、長時間に渡って安定的に大きな力が加えられることとなり、容器本体５０に蓋体１０をしっかりと係止する。係止部品２１は、容器本体５０の係止凹部５３内を移動する間、容器本体５０と擦れ合うことがないので、汚染源であるパーティクルの発生を回避できる。
【００３４】
更に、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、係止部品２１は５°〜２０°の範囲で正逆方向に回動可能に軸支されているので、係止部品２１が片当りすることなく、常に係止凹部５３の一端面と面接触可能なように自動的に調整される。図中、４５、４６は係止部品の回転方向。
【００３５】
また、係止部品２１を交換可能としているので、長期の使用で摩耗した場合には、消耗部品である係止部品２１だけを交換すればよく、蓋体１０の使用可能期間を長期化できる。
【００３６】
以上で示した本発明の実施形態の蓋体係止機構２０では、連結プレート２３の枢動に関して、連結プレート２３に備えられた係合突起２８に係合する第１溝２７が設けられた回転プレート２２を用いた例を述べたが、その他、ラックアンドピニオンやネジ機構、回転カムとのリンク機構を用いても同様な蓋体係止機構として構成できる。
【００３７】
尚、ラッチ及びクランプ部品２５を構成する各部品は、摺動性が良好で十分な強度を有する材料から適宜選択して成形される。例えば、ポリアセタール樹脂やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ポリカーボネート、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、フッ素樹脂、ＰＥＩ樹脂と言った樹脂の使用が考えられる。また、フッ素樹脂等が含有され摺動性が改善された各種樹脂を用いることもできる。
【００３８】
更に、機械的強度を増すために、前記樹脂にガラス繊維、カーボン繊維等の充填剤を加えても良いし、金属部品等を内部にインサートして、成形しても良い。
【００３９】
【実施例】
本発明の効果を確認するため基板収納容器の落下試験を行った。基板収納容器に、直径３００ｍｍのダミーウェーハを２５枚収納し、蓋体を取り付けて施錠し、これを９０ｃｍの高さから落下させた。尚、この時、基板収納容器の蓋体係止機構が衝撃によって大きく撓むように、蓋体係止機構が落下方向に対して直角になるように、基板収納容器を横向きすなわち一方の側壁（図７の矢印方向）を下向きにして落下させた。
【００４０】
（実施例１）
本発明の実施形態の図６に示す係止部品２１を有する蓋体係止機構２０が組み込まれた基板収納容器について、前記記落下試験を３回行った。落下試験によって蓋体が容器本体から外れたか否かを確認した結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】

【００４２】
（比較例１）
図９に示す従来の係止部品６４を有する蓋体係止機構が組み込まれた基板収納容器について、前記落下試験を３回行った。落下試験によって蓋体が容器本体から外れたか否かを確認した結果を前記表１に示す。尚、係止部品６４は、クランプ部品６０の軸部に回動可能に軸支されたローラー状のもので、その側面で容器本体７０の係止凹部７１の一端面と略線接触する。
【００４３】
実施例１の基板収納容器では、落下によって蓋体は外れなかったが、比較例１では３回とも蓋体が外れた。従って、本発明の実施形態の蓋体係止機構を用いれば、基板収納容器を落下させても、蓋体が容器本体から外れ難いことが分かる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、基板収納容器の蓋体係止機構において、クランプ部品を蓋体に軸支するとともに、クランプ部品の先端に軸支された係止部品の断面形状が多角形であるため、蓋体を強固に容器本体に施錠できるので、容器本体の開口部の全域に渡って、蓋体と容器本体との間に高いシール性を維持すると共に、予期せぬ衝撃が加えられて収納した基板を破損した場合でも、蓋体は容器本体から外れず、汚染物をクリーンルーム内に飛散させることがないので、被害を最小限度に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基板収納容器の蓋体係止機構の実施形態を示す正面図である。
【図２】図８のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図８のＢ−Ｂ線断面を示し、（ａ）はクランプ部品の係止していない状態を示す断面図、（ｂ）はクランプ部品の係止状態を示す断面図である。
【図４】図３のクランプ部品の側面図である。
【図５】図３のクランプ部品の正面図である。
【図６】図４の係止部品の回転動作の説明図であり、（ａ）は係止部品が時計回りに回転した状態を示す図、（ｂ）は係止部品が反時計回りに回転した状態を示す図である。
【図７】図１の蓋体係止機構を用いた基板収納容器の分解斜視図である。
【図８】図８の蓋体を容器本体側から見た図である。
【図９】従来の係止部品を示す図である。
【符号の説明】
１基板収納容器
１０蓋体
１１シールガスケット
１２リテーナ
１３蓋体プレート
１４表面プレート
１５貫通孔
１６角穴
２０蓋体係止機構
２１係止部品
２２回転プレート
２３連結プレート
２４先端
２５クランプ部品
２６キー孔
２７第１案内溝
２８係合突起
２９係合突起
３０ガイド
３１長穴
４０第１軸部
４１第２軸部
４２基軸
４３自由端部
４４第３軸部
４５、４６係止部品の回転方向
５０容器本体
５１支持部
５２マニュアル把持部品
５３係止凹部
６０クランプ部品
６１連結プレート
６２第１アーム
６３第２アーム
６４係止部品
６５蓋体
６６蓋体プレート
６７表面プレート
７０容器本体
７１係止凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a substrate storage container that accommodates a precision substrate such as a semiconductor wafer or mask glass inside and can be connected to an apparatus having a standardized mechanical interface used for transportation, storage, and processing of the precision substrate. The present invention relates to a lid, and particularly relates to a lid locking mechanism for a substrate storage container suitable for opening and closing and automatic conveyance in different types of automatic machines.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate storage container that is connected to a semiconductor wafer (hereinafter referred to as wafer) processing apparatus has a container body having one opening and a seal gasket as a seal member, and the opening can be sealed. And a lid that closes. A lid locking mechanism for locking and unlocking the container main body is attached to the lid body at the center of the lid body, and is used by being connected to a processing apparatus. In the substrate storage container, the handle provided on the top of the container body and the rail on the side or bottom are automatic such as OHT (overhead hoist transfer), AGV (automated guided vehicle), RGV (rail guided vehicle). It is supported or held by a transport device and transported in the process.
[0003]
By carrying using the automatic carrying device, the substrate storage container is mounted on a processing device that performs various processing and processing on a precision substrate. Next, the lid of the substrate storage container is automatically opened and closed by the lid opening / closing device provided in the processing apparatus.
[0004]
As the lid locking mechanism of the substrate storage container, as proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-505234 and 8-340043, the movement of the rotating plate is controlled by using a cam or a link mechanism. It has been known for a long time to convert to a rectilinear motion, causing a locking claw to protrude from a through-hole on the side surface of the lid, and locking the locking claw to a recess of the container body.
[0005]
Further, as a lid locking mechanism, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-58633, a rotating plate accessible from the outside by each of a pair of holes provided on the outer surface of the lid, It has been known to include a connecting plate that engages with this, and a clamp component that is disposed at the front end of the connecting plate and interlocks with the movement of the connecting plate.
[0006]
The rotating plate is a circular plate, has a plurality of engaging projections on the circumference thereof, and is rotatably arranged at a position operable by a rotating mechanism of a processing apparatus defined by SEMI standard E62. . The connecting plate is formed with a guide groove into which the engaging protrusion of the rotating plate is inserted, and converts the circular motion of the rotating plate into a pivoting motion.
[0007]
In addition, on both sides of the connecting plate, guide ribs that form curved grooves that guide the three-dimensional movement of the connecting plate are provided on each plate of the lid. The connecting plate moves along this groove when the rotating plate rotates, and operates the clamp component 60 arranged at the tip shown in FIG.
[0008]
The clamp component 60 includes a first arm 62 that is rotatably attached to the tip of the connection plate 61, and a second arm 63 that is fixed to one end of the first arm 62.
[0009]
The first arm 62 is connected to the connecting plate 61 and the second arm 63, and the connecting plate 61 is connected to the first shaft portion that is rotatable, and the second arm 63 is pivotally moved. It is connected by a second shaft as a starting point, and is fixed to a lid plate 66 in the vicinity of a locking recess 71 provided in the container body 70. The lid 65 has the lid plate 66 and a surface plate 67 that closes the outer front surface.
[0010]
The second arm 63 has a bent portion that can move without coming into contact with the locking recess 71, and has a locking part 64 that locks the lid body to the container body at the tip. Further, the locking part 64 is arranged in a direction perpendicular to the first arm 62.
[0011]
When the connecting plate 61 is in a position retracted from the locking recess 71 of the container body 70, the locking portion of the second arm 62 is completely retracted from the locking recess 71, and the two end portions of the second arm 63 are A straight line connecting the two is substantially perpendicular to the connecting plate 61. When the connecting plate 61 is in a position that goes straight in the direction of the locking recess 71, the first arm 62 is perpendicular to the connecting plate 61 with the fixed axis as a starting point, and the tip of the second arm 63 is the container body. It is locked to the locking recess 71 of 70.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional lid locking mechanism, if the substrate storage container falls on the floor from the automatic transfer device during transfer or handling due to a trouble or a setting error of the automatic transfer device, an instantaneous drop impact is caused. For this reason, the roller of the lid locking part is removed from the locking recess of the container body, the lid is removed from the opening of the container body, the stored precision substrate is crushed, and the finely crushed pieces are precision There is a problem in that there is a risk of contaminating a clean room with a cleanliness class of 1 or less in order to process the substrate. In particular, if the substrate storage container becomes large and heavy, the risk of the lid body coming off from the container main body due to dropping increases.
[0013]
In addition, the finely pulverized pieces of the precision substrate become extremely harmful foreign matters in the circuit manufacturing process of the semiconductor component, so it is necessary to remove them quickly. However, since they are finely pulverized pieces, they are likely to float in the air and are extremely difficult to collect. . Therefore, it is necessary to take measures such as replacing the filter after running the clean room air-conditioning for a long time, and the environment is significantly destroyed over a long period of time. There was a problem.
[0014]
The present invention was made to solve the above-described conventional problems, and even when the substrate storage container is enlarged, the container body and the lid can be locked firmly, and the lid opens even if there is a drop impact. It is another object of the present invention to provide a lid locking mechanism for a substrate storage container that does not contaminate a clean room with a broken piece of a precision substrate.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a lid locking mechanism for a substrate storage container provided in a lid that seals an opening of a container body that stores a substrate therein,
The lid body locking mechanism is provided inside the lid body, is attached so as to be rotatable by passing a key from the outside of the lid body surface through a key hole, and has a disc-shaped rotation plate having an arcuate guide groove;
Engaging projections set vignetting engaging said arcuate guide groove, a connecting plate that slides on the peripheral direction of the lid body with the rotation of the rotary plate,
It has a free end at one end, the other end is connected to the tip of the connecting plate, a locking part is rotatably provided at the free end, and the cover plate slides on the periphery of the lid body A crank part protruding and retracting from the formed hole, and the locking part provided at the free end of the crank part has a polygonal cross-sectional shape perpendicular to its axial direction. The locking part is pivotally supported so as to be rotatable in the forward and reverse directions within a range of 5 to 20 °, and the locking part protrudes from the hole and is provided on the inner surface and the surface of the locking recess provided in the container body. It is the cover body latching mechanism of the substrate storage container characterized by contacting. Further, the locking part is a square cross-sectional shape perpendicular to the axial direction, it is preferable the contact portion between the engagement recess is a flat surface provided at both ends provided with a relief step in the central portion .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a lid locking mechanism for a substrate storage container according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view of a substrate storage container using the lid locking mechanism of FIG.
[0017]
First, a description will be given of a substrate storage container 1 provided with a lid locking mechanism (hereinafter referred to as a lid locking mechanism 20) for a substrate storage container according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the container main body 50 which has an opening part at one end, and the cover body 10 which has the seal gasket 11 which is a sealing member, and closes an opening part so that sealing is possible. Supporting portions 51 for supporting the substrate with a certain distance in the vertical direction are opposed to the opposing inner walls of the container body 50. A bottom plate (not shown) used for positioning and fixing the container body 50 to the processing apparatus is provided at the bottom of the container body 50. A pair of manual gripping parts 52 are detachably attached to the outer wall of the container body 50, respectively.
[0018]
On the container body 50 side of the lid body 10, one or more retainers 12 that prevent vibration of the substrate placed in the groove of the support portion 51 of the container body 50 are attached. The lid 10 includes a lid plate 13 having a U-shaped cross section and a surface plate 14 attached to the opening of the lid plate 13, and two pairs of lid locking mechanisms 20 are provided therein. The surface plate 14 is provided with a through hole 15 in which an operation key for operating the lid locking mechanism 20 can be projected and retracted. Further, the side surface of the lid body 10 is provided with a plurality of square holes 16 where the locking parts 21 of the lid body locking mechanism 20 appear and disappear, at four locations in this case. Note that the lid locking mechanism 20 is not limited to two sets, and may have as many sets as necessary.
[0019]
Next, the lid locking mechanism 20 included in the lid 10 will be described in detail. As shown in FIG. 1, the lid locking mechanism 20 is disposed in the vicinity of the locking portion that is coupled to the rotating plate 22, the connecting plate 23 that engages with the rotating plate 22, and the distal end portion 24 of the connecting plate 23. And a clamp part 25. A through-hole 15 into which an attachment of an external rotation mechanism of the substrate processing apparatus is inserted is provided in the surface plate 14 that is the outer surface of the lid 10. The rotation plate 22 has a key hole 26 accessible from the outside of the lid body 10, and an attachment of an external rotation mechanism of the substrate processing apparatus engages with the key hole 26 and rotates it by 90 °. The connection position and dimensions with the external rotation mechanism are determined for each size of the substrate storage container according to the SEMI standard, and are arranged so that the center position of the rotation plate 22 comes to this connection position. For example, the standard for the lid of a substrate storage container for a 300 mm wafer is defined in accordance with S62 E62.
[0020]
The rotating plate 22 has, for example, a disk shape, and has a first guide groove 27 or a columnar engaging protrusion on the circumferential portion for pivoting each connecting plate 23 when rotated. In order to prevent the occurrence of resin powder due to friction, the first guide groove 27 or the contact portion between the engagement protrusion and the connection plate 23 rotates, for example, to the contact portion with the first guide groove 27 of the connection plate 23. It is preferable to attach a roller.
[0021]
The connecting plate 23 is a substantially rectangular plate-like body, and is preferably arranged so that the central axis in the longitudinal direction passes through the center point of the rotating plate. In addition, an engagement protrusion 28 that engages with the arc-shaped first guide groove 27 of the rotating plate 22 is provided at one end of the connection plate 23.
[0022]
The first guide groove 27 is formed as a groove having an inflection portion shown in FIG. By using the first guide groove 27 as the groove having the above-mentioned shape, the engagement protrusion 28 moves away from the position closest to the center of the rotation plate 22 according to the rotation of the rotation plate 22, and the rotation plate 22 at a predetermined angle after rotating, it moves further away direction slower than the moving speed.
[0023]
Each connecting plate 23 further has engaging protrusions 29 on both sides, and the engaging protrusions 29 are engaged with second guide grooves formed by guides 30 disposed on the cover plate 13 and the surface plate 14 facing each other. Match. However, the width of the second guide groove (the distance between the guides provided on the lid plate 13 and the surface plate 14) is engaged with the movement of the engagement protrusion 29 corresponding to the three-dimensional movement of the surface plate 14. The width is set such that the protrusion 29 can move without any problem.
[0024]
As the rotating plate 22 rotates, the connecting plate 23 is driven from the retracted position to the advanced position along the second guide groove. An elongated hole 31 is formed in the middle portion of each connecting plate 23 to guide the movement of the container body in the straight direction toward the locking recess 53 of the container body. A cylindrical projection 32 erected from the lid plate 13 is formed there. Inserted.
[0025]
It is desirable to attach a rotating roller as described above to the cylindrical protrusion 32 as well. Moreover, you may provide a cam floor in the both sides of the connection plate 23 as another embodiment.
[0026]
The distal end portion 24 of the connecting plate 23 is further provided with a clamp component 25 that is inserted into a locking recess 53 provided in the container main body 50 to lock the lid 10.
[0027]
As shown in detail in FIGS. 4 and 5, the clamp component 25 is bent from the intermediate portion between the first shaft portion 40 and the second shaft portion 41, which are two attachment shaft portions at both ends. Thus, it is formed in a substantially inverted T shape having a free end 43 protruding in a direction perpendicular to the base shaft 42. A first shaft portion 40 at one end of the base shaft 42 is rotatably attached by a shaft component common to the tip portion 24 of the connection plate 23, and a second shaft portion 41 at the other end is pivotally supported by the lid plate 13.
[0028]
A third shaft portion 44 is formed on the free end portion 43, and the locking component 21 is rotatably attached thereto. The arrangement position of the clamp component 25 is determined so that the locking component 21 provided at the tip can move circularly within the locking recess 53 of the container body 50, and the thickness of the lid 10 is minimized. In order to obtain dimensions, the vicinity of the locking recess 53 of the container body 50 is desirable.
[0029]
The locking component 21 is attached to the tip of the clamp component 25 so as to be further pivotally supported by the third shaft portion 44. The locking part 21 has a substantially quadrangular cross-sectional shape in a direction perpendicular to the mounting shaft of the third shaft part 44, and the third shaft part is in surface contact with one end surface of the locking recess 53. One pair is provided on both sides of 44 mounting shafts. The locking component 21 may have a cross-sectional shape of a triangle or other polygonal shape, and may be in surface contact with one end surface of the locking recess 53 on one flat surface.
[0030]
In addition, the amount of hooking of the locking component 21 to the locking recess 53 is set in a range of 2 mm to 5 mm, preferably 3 mm to 4 mm in consideration of the mounting position of the locking component 21 and the movable radius. It is a range. The contact area with the locking recess 53 is preferably set in the range of 1.0 to 4.0 cm ² in total in the substrate storage container 1.
[0031]
Further, even if the area of the flat surface of the contact portion of the locking component 21 with the locking recess 53 is simply increased, all the flat surfaces are uniformly contacted due to deformation and sink marks during molding, errors during assembly, component deflection, and the like. In order to make the shape strong against deformation and sink so that the substantial contact area does not decrease by hitting locally strongly, a relief step is provided in the center and the minimum necessary on both sides It is effective to provide a limit flat surface.
[0032]
FIG. 3A shows a state when the lid 10 is inserted in order to close the opening of the container body 50. At this time, the locking component 21 of the clamp component 25 is retracted from the locking recess 53 of the container body 50. When the lid 10 is locked to the container body 50, as shown in FIG. 3B, the rotating plate 22 is operated by an external rotation mechanism in a processing device outside the lid 10, and the outer side of the lid 10. , The connecting plate 23 is pivoted to actuate the clamp component 25, and the locking component 21 is moved in the engaging recess 53 of the container body 50 to lock the locking recess 53. It is made into the state engaged with the one end surface.
[0033]
Due to the toggle lever effect of the connecting plate 23 and the effect of increasing the contact area of the locking part 21 with the locking recess 53, the locking part 21 is stably applied with a large force over a long period of time. The lid 10 is securely locked to the main body 50. Since the locking component 21 does not rub against the container body 50 while moving in the locking recess 53 of the container body 50, generation of particles as a contamination source can be avoided.
[0034]
Further, as shown in FIGS. 6A to 6C, the locking component 21 is pivotally supported so as to be rotatable in the forward and reverse directions within a range of 5 ° to 20 °. Without being hit, it is automatically adjusted so that it can always come into surface contact with one end face of the locking recess 53. In the figure, 45 and 46 are rotation directions of the locking parts.
[0035]
Further, since the locking part 21 can be replaced, when the wear part is worn out for a long time, only the locking part 21 that is a consumable part needs to be replaced, and the usable period of the lid 10 can be prolonged.
[0036]
In the lid locking mechanism 20 of the embodiment of the present invention described above, the rotation provided with the first groove 27 that engages with the engagement protrusion 28 provided on the connection plate 23 with respect to the pivot of the connection plate 23. Although the example using the plate 22 has been described, a similar lid locking mechanism can be configured by using a rack and pinion, a screw mechanism, or a link mechanism with a rotating cam.
[0037]
Each component constituting the latch and clamp component 25 is formed by appropriately selecting from materials having good slidability and sufficient strength. For example, use of a resin such as polyacetal resin, PEEK (polyetheretherketone), polycarbonate, PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate), fluorine resin, or PEI resin can be considered. Various resins containing a fluororesin or the like and having improved slidability can also be used.
[0038]
Further, in order to increase the mechanical strength, a filler such as glass fiber or carbon fiber may be added to the resin, or a metal part or the like may be inserted inside and molded.
[0039]
【Example】
In order to confirm the effect of the present invention, a drop test of the substrate storage container was performed. Twenty-five dummy wafers with a diameter of 300 mm were stored in a substrate storage container, a lid was attached and locked, and this was dropped from a height of 90 cm. At this time, the substrate storage container is placed sideways, that is, on one side wall (FIG. 7) so that the lid locking mechanism of the substrate storage container is greatly bent by an impact so that the lid locking mechanism is perpendicular to the dropping direction. It was dropped with the arrow direction of
[0040]
(Example 1)
The said drop test was done 3 times about the substrate storage container in which the cover body locking mechanism 20 which has the locking component 21 shown in FIG. 6 of embodiment of this invention was integrated. Table 1 shows the result of confirming whether or not the lid body was detached from the container body by the drop test.
[0041]
[Table 1]

[0042]
(Comparative Example 1)
The above drop test was performed three times for the substrate storage container in which the lid locking mechanism having the conventional locking component 64 shown in FIG. 9 was incorporated. Table 1 shows the result of confirming whether or not the lid body was removed from the container body by the drop test. Note that the locking part 64 is a roller-like one that is pivotally supported on the shaft part of the clamp part 60, and substantially contacts the one end surface of the locking recess 71 of the container body 70 on its side surface.
[0043]
In the substrate storage container of Example 1, the lid did not come off due to dropping, but in Comparative Example 1, the lid was removed three times. Therefore, it can be seen that if the lid locking mechanism of the embodiment of the present invention is used, the lid is difficult to come off from the container body even if the substrate storage container is dropped.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the lid locking mechanism of the substrate storage container, the clamp component is pivotally supported by the lid, and the cross-sectional shape of the latching component pivotally supported by the tip of the clamp component is a polygon. Since the lid can be locked firmly to the container body, it maintains a high sealing property between the lid and the container body over the entire opening of the container body, and is stored with an unexpected impact applied. Even if the substrate is damaged, the lid does not come off from the container body, and contaminants are not scattered in the clean room, so that damage can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a lid locking mechanism for a substrate storage container according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 8, (a) is a cross-sectional view showing a state where the clamp component is not locked, and (b) is a cross-sectional view showing a locked state of the clamp component.
4 is a side view of the clamp component of FIG. 3;
FIG. 5 is a front view of the clamp component of FIG. 3;
6A and 6B are explanatory diagrams of the rotation operation of the locking part of FIG. 4, in which FIG. 6A is a diagram showing a state in which the locking part is rotated clockwise, and FIG. It is a figure which shows the state which carried out.
7 is an exploded perspective view of a substrate storage container using the lid locking mechanism of FIG. 1. FIG.
8 is a view of the lid of FIG. 8 as viewed from the container body side.
FIG. 9 is a view showing a conventional locking part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate storage container 10 Cover body 11 Seal gasket 12 Retainer 13 Cover body plate 14 Surface plate 15 Through hole 16 Square hole 20 Cover body locking mechanism 21 Locking component 22 Rotating plate 23 Connecting plate 24 Tip 25 Clamp component 26 Key hole 27 First guide groove 28 Engagement protrusion 29 Engagement protrusion 30 Guide 31 Long hole 40 First shaft portion 41 Second shaft portion 42 Base shaft 43 Free end portion 44 Third shaft portions 45, 46 Rotating direction 50 of the locking part Container body 51 Supporting portion 52 Manual gripping component 53 Locking recess 60 Clamping component 61 Connecting plate 62 First arm 63 Second arm 64 Locking component 65 Cover body 66 Cover body plate 67 Surface plate 70 Container body 71 Locking recess

Claims

A lid locking mechanism for a substrate storage container provided in a lid that seals an opening of a container body that stores a substrate therein,
The lid body locking mechanism is provided inside the lid body, is attached so as to be rotatable by passing a key from the outside of the lid body surface through a key hole, and has a disc-shaped rotation plate having an arcuate guide groove;
Engaging projections set vignetting engaging said arcuate guide groove, a connecting plate that slides on the peripheral direction of the lid body with the rotation of the rotary plate,
It has a free end at one end, the other end is connected to the tip of the connecting plate, a locking part is rotatably provided at the free end, and the cover plate slides on the periphery of the lid body A crank part protruding and retracting from the formed hole, and the locking part provided at the free end of the crank part has a polygonal cross-sectional shape perpendicular to its axial direction. The locking part is pivotally supported so as to be rotatable in the forward and reverse directions within a range of 5 to 20 °, and the locking part protrudes from the hole and is provided on the inner surface and the surface of the locking recess provided in the container body. A lid holding mechanism for a substrate storage container, wherein the lid is locked.

The locking part is a square cross-sectional shape perpendicular to the axial direction, wherein the contact portion between the engagement recess is a flat surface provided at both ends provided with a relief step in the central portion The lid locking mechanism for a substrate storage container according to claim 1.