JP5268858B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の基板を収納して保管、搬送、輸送等される基板収納容器に関するものである。

近年、半導体ウェーハは、半導体チップの量産化の観点から、φ３００ｍｍやφ４５０ｍｍの薄く撓みやすい大口径タイプが開発され、製造されているが、この大口径タイプの保管、搬送、輸送に際しては、フロントオープンボックスタイプの基板収納容器が使用される。
この種の基板収納容器は、図示しないが、複数枚の半導体ウェーハを収納可能な容器本体と、この容器本体の開口した正面を開閉する蓋体とを備え、容器本体の両側壁内面には、半導体ウェーハを水平に支持する支持体が配設されている（特許文献１、２参照）。

各支持体は、容器本体の側壁内面に、半導体ウェーハの側部周縁を水平に支持する支持ティースが広範囲に一体成形されることで形成されたり、あるいは容器本体とは別に形成され、容器本体の側壁内面に装着されて半導体ウェーハの側部周縁を支持ティースにより水平に支持する。支持ティースは、半導体ウェーハの側部周縁に沿うよう湾曲形成され、前部が容器本体の側壁内面から内方向に突出して半導体ウェーハの自重による撓みを規制する。

特開２００３‐６８８３９号公報 特開２００５‐５０９３０４号公報

従来における基板収納容器は、以上のように構成されているので、容器本体の側壁内面に支持体の支持ティースが広範囲に一体成形される場合には、金型の構造に起因して形状の制約が大きくなり、半導体ウェーハの撓みを防止する形に成形するのに支障を来たすという問題がある。これに対し、容器本体の側壁内面に別体の支持体が配設される場合には、支持ティースの成形の自由度が大きくなるものの、別体の支持体に反りや変形が生じ、しかも、容器本体の側壁内面に支持体を後付けして高精度に位置決めするのが容易でなく、取り付けの際の寸法誤差を招き易いという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、支持ティースの形状の自由度を向上させ、容器本体の側壁に支持体を後付けして高精度に位置決めすることができ、支持体の反りや変形、取り付けの際の寸法誤差を抑制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。

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フロントオープンボックスの容器本体を備え、この容器本体の側壁に、基板を支持する別体の支持体を取り付けたものであって、
容器本体の側壁内面に、支持体を支承する複数の支承リブを上下方向に配列形成し、支承リブの前後部に、支持体用の係止部を設け、
支持体は、容器本体の側壁内面に重なる取付板と、この取付板の表面の上下方向に配列形成されて基板の側部周縁を略水平に支持可能な複数の支持ティースとを含み、取付板の裏面に、支持ティース内に支承リブを嵌め入れて位置決めする複数の位置決め口を設け、取付板と支持ティースのいずれか一方には、容器本体の係止部に係合する係合部を設けたことを特徴としている。

なお、容器本体の支承リブを、容器本体の側壁内面の前方に位置する前部支承リブと、容器本体の側壁内面の後方に位置する後部支承リブとに分割形成し、支持体の支持ティースを、前部支承リブと嵌まり合う前部支持ティースと、後部支承リブと嵌まり合う後部支持ティースとに分割形成することができる。

また、容器本体の係止部は、前部支承リブの前端部に形成される第一の係止溝と、前部支承リブの後端部に形成される第二の係止溝と、後部支承リブの後端部に形成される第三の係止溝とを含み、
支持体の係合部は、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第一の係止溝に係合する第一の係合片と、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第二の係止溝に係合する第二の係合片と、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第三の係止溝に係合する第三の係合片とを含むことができる。

ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくともφ３００や４５０ｍｍの半導体ウェーハ、マスクガラス、ガラス基板等が含まれる。容器本体は、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。支持体用の係止部は、支承リブの前後部に位置するのであれば、支承リブの端部に直接設けられるものでも良いし、容器本体の側壁に設けられるものでも良い。

本発明によれば、容器本体に別体の支持体を取り付ける場合には、容器本体の側壁内面に支持体の取付板を重ね、容器本体の複数の支承リブに支持体の支持ティースを位置決め口を介して嵌め入れるとともに、容器本体の係止部に支持体の係合部を取り付ければ、容器本体内に支持体を取り付けることができる。この際、支承リブと支持ティースとが嵌まり合い、これらの剛性が向上する。

本発明によれば、支持ティースの形状の自由度を向上させ、容器本体の側壁に支持体を後付けして高精度に位置決めすることができるという効果がある。また、支持体の反りや変形、さらには取り付けの際の寸法誤差を抑制することができるという効果がある。

また、容器本体の支承リブを、容器本体の側壁内面の前方に位置する前部支承リブと、容器本体の側壁内面の後方に位置する後部支承リブとに分割形成し、支持体の支持ティースを、前部支承リブと嵌まり合う前部支持ティースと、後部支承リブと嵌まり合う後部支持ティースとに分割形成すれば、前部支承リブと後部支承リブとの間、そして前部支持ティースと後部支持ティースとの間に隙間を形成できるので、成形量を削減できる。したがって、支承リブや支持ティースを高精度に成形したり、成形材料を低減することができる。

また、容器本体の係止部を、前部支承リブの前端部に形成される第一の係止溝と、前部支承リブの後端部に形成される第二の係止溝と、後部支承リブの後端部に形成される第三の係止溝とから形成し、支持体の係合部を、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第一の係止溝に係合する第一の係合片と、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第二の係止溝に係合する第二の係合片と、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第三の係止溝に係合する第三の係合片とから形成するので、容器本体の側壁に対する支持体の固定箇所が複数となる。したがって、支持体の強固な固定が期待できる。

本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す分解斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体と施錠機構とを模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体の側壁を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体と支持体の前部を模式的に示す断面斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体の側壁と支持体とを模式的に示す断面斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における支持体を模式的に示す説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における容器本体と支持体とを模式的に示す断面説明図である。

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９に示すように、複数枚の薄い半導体ウェーハＷを収納する容器本体１と、この容器本体１の開口した正面を開閉する蓋体２０とを備え、容器本体１内に、収納された半導体ウェーハＷを支持する左右一対の支持体４０をそれぞれ後付けするタイプで、容器本体１の両側壁６に支持体４０用の支承リブ７を複数形成し、この複数の支承リブ７の前後部には支持体４０用の係止部１０を配設しており、各支持体４０を、容器本体１の側壁６に重なる取付板４１と、この取付板４１に形成されて半導体ウェーハＷを支持可能な複数の支持ティース４３とから構成し、取付板４１に、支持ティース４３内に支承リブ７を位置決めする複数の位置決め口４２を穿孔するとともに、容器本体１の係止部１０用の係合部４７を配設するようにしている。

半導体ウェーハＷは、図９に示すように、例えばφ３００ｍｍにスライスされた撓み易い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把持されて容器本体１内に２５枚が整列して水平に収納されたり、取り出される。

容器本体１と蓋体２０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。この成形材料中の所定の樹脂としては、例えば力学的性質や耐熱性等に優れるポリカーボネート、シクロオレフィン、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、あるいは環状オレフィン樹脂等があげられる。所定の樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて選択的に添加される。

容器本体１は、図１、図３、図７、図９に示すように、成形材料により正面の開口した不透明のフロントオープンボックスタイプに成形され、開口した横長の正面を水平横方向に向けた状態で半導体加工装置や気体置換装置上に位置決めして搭載されたり、工程間を搬送されたり、輸送される。この容器本体１の底板２と天板３とは、前部よりも後部が短く、両側部の後方が後部に向けそれぞれ傾斜した平面略六角形に形成され、底板２裏面の前部両側と後部中央とには、基板収納容器、具体的には容器本体１を位置決めする位置決め具が螺着される。

容器本体１の底板２には複数の位置決め具をそれぞれ露出させるボトムプレート４が水平に螺着され、このボトムプレート４の後部には、複数の識別孔が穿孔されており、この複数の識別孔に着脱自在の情報識別パッドが選択的に挿入されることにより、基板収納容器の種類や半導体ウェーハＷの枚数等が識別される。また、容器本体１の天板３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５が螺着される。

容器本体１の各側壁６は、底板２と天板３の形に応じ、前部が略直線的な板形に形成され、後部が底板２と天板３の短い後部に沿うよう傾斜形成されており、内面に複数の支承リブ７が上下方向に所定のピッチで配列形成されるとともに、この複数の支承リブ７の前後部には、支持体４０を固定するための係止部１０が配設される。複数の支承リブ７は、図１ないし図４、図７に示すように、容器本体１の側壁６内面の前方に位置する複数の前部支承リブ８と、容器本体１の側壁６内面の傾斜した後方に位置する複数の後部支承リブ９とに分割して形成される。

前部支承リブ８と後部支承リブ９とは、前部支承リブ８の後方に後部支承リブ９が所定の間隔をおいて配置され、共に同じ高さに揃えられる。これら前部支承リブ８と後部支承リブ９とは、容器本体１の前後方向に伸びる細長い板にそれぞれ伸長形成され、後部支承リブ９の後端部が斜めに切り欠かれる。

支持体４０用の係止部１０は、図１、図４、図７に示すように、各前部支承リブ８の前端部に切り欠かれる第一の係止溝１１と、各前部支承リブ８の後端部に切り欠かれる第二の係止溝１２と、容器本体１の各側壁６後方に縦長に凹み形成されて複数の後部支承リブ９の傾斜した後端部付近に位置する第三の係止溝１３とを備えて形成される。

容器本体１の開口した正面の周縁には、蓋体２０と嵌合するリムフランジ１４が外方向に向けて膨出形成される。このリムフランジ１４の内周面の上下両側部には、蓋体２０用の係止穴１５がそれぞれ穿孔される。

蓋体２０は、図１や図２に示すように、容器本体１の開口したリムフランジ１４内にリップタイプのガスケット２１を介し着脱自在に嵌合する横長の筐体２２と、この筐体２２の開口した表面（正面）を被覆する表面プレート２３と、これら筐体２２と表面プレート２３との間に介在される施錠機構３０とを備えて構成される。筐体２２は、基本的には枠形の周壁を備えた浅底の断面略皿形に形成され、中央部が裏面側から表面側に向け正面略箱形に突出形成されており、この中央部と周壁の左右両側部との間に複数の螺子ボスと共に施錠機構３０用の設置空間がそれぞれ区画形成される。

筐体２２の周壁の上下両側部には、施錠機構３０の係止爪３４用の貫通孔２４がそれぞれ穿孔され、各貫通孔２４がリムフランジ１４の係止穴１５に対向する。また、筐体２２の裏面中央部には、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２５が着脱自在に装着される。このフロントリテーナ２５は、縦長の枠体２６を備え、この枠体２６の複数の縦桟部間には、複数の弾性片２７が上下に並べて架設されており、各弾性片２７には、半導体ウェーハＷの前部周縁をＶ溝により保持する小さな保持ブロック２８が一体形成される。

表面プレート２３は、筐体２２の開口した表面に対応するよう横長の平板に形成され、左右両側部には、施錠機構３０用の操作口２９と共に複数の取付孔がそれぞれ穿孔されており、この複数の取付孔を貫通した締結ビスが筐体２２の螺子ボスに螺挿されることにより、筐体２２の表面に位置決め固定される。

施錠機構３０は、図２に示すように、表面プレート２３の操作口２９を貫通した蓋体開閉装置の操作ピンに回転操作される左右一対の回転プレート３１と、各回転プレート３１の回転に伴い上下方向にスライドする複数のスライドプレート３３と、各スライドプレート３３のスライドに伴い筐体２２内から突出してリムフランジ１４の係止穴１５に係止する出没可能な複数の係止爪３４とを備えて構成される。

各回転プレート３１は、断面略凸字形の円板に形成され、突き出た中心部に、表面プレート２３の操作口２９に対向するアクセス凹部が形成されており、筐体２２表面の側部に回転可能に軸支される。この回転プレート３１の周縁部には半円弧形の一対の溝３２が間隔をおいて穿孔され、各溝３２には、スライドプレート３３の端部がピンを介しスライド可能に嵌入軸支されており、このスライドプレート３３の先端部には、貫通孔２４付近に軸支された係止爪３４がピンを介し回転可能に連結軸支される。

各支持体４０は、所定の樹脂、例えば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、フッ素樹脂を含有する成形材料により射出成形される。この支持体４０は、図１や図３に示すように、容器本体１の側壁６内面に着脱自在に装着される可撓性の取付板４１と、この取付板４１の表面上下方向に所定のピッチで配列形成されて半導体ウェーハＷの側部周縁を水平に支持する複数の支持ティース４３とを備えて形成される。

取付板４１は、図１、図３、図６、図９に示すように、容器本体１の側壁６内面に隙間なく重なるよう後部が傾斜して形成され、裏面の前後部には、支持ティース４３内に支承リブ７を位置決めする複数の位置決め口４２がそれぞれ上下に並べて穿孔されるとともに、この複数の位置決め口４２と後部とに、容器本体１の係止部１０に係合する係合部４７がそれぞれ配設されており、各位置決め口４２が支持ティース４３内に連通する横長に形成される。

複数の支持ティース４３は、取付板４１の表面前部の上下方向に配列形成されて前部支承リブ８と位置決め口４２を介して嵌合する中空の前部支持ティース４４と、取付板４１の表面後部の上下方向に配列形成されて後部支承リブ９と位置決め口４２を介して嵌合する中空の後部支持ティース４５とに分割され、複数の支承リブ７と同数が形成される。

前部支持ティース４４と後部支持ティース４５とは、前部支持ティース４４の後方に後部支持ティース４５が所定の間隔をおいて配置され、共に同じ高さの先細りに整合される。前部支持ティース４４は、容器本体１の内方向に長く突出し、表面には、半導体ウェーハＷの側部周縁に接触してその飛び出しを規制する肉厚のストッパ４６が一体的に積層形成される。

支持体４０の係合部４７は、取付板４１の前方に位置する位置決め口４２の膨出した周縁に突出形成されて容器本体１の第一の係止溝１１に着脱自在に係合する第一の係合片４８と、取付板４１の前方に位置する位置決め口４２の膨出した周縁に突出形成されて容器本体１の第二の係止溝１２に着脱自在に係合する第二の係合片４９と、取付板４１の後端部に縦長に突出形成されて容器本体１の第三の係止溝１３に着脱自在に係合する第三の係合片５０とを備えて形成される。

上記構成において、容器本体１内に支持体４０を装着する場合には、容器本体１の側壁６内面に支持体４０の取付板４１を重ね、容器本体１の前部支承リブ８と後部支承リブ９とに支持体４０の前部支持ティース４４と後部支持ティース４５とをそれぞれ高精度に嵌入するとともに、容器本体１の第一、第二、第三の係止溝１１・１２・１３に支持体４０の第一、第二、第三の係合片４８・４９・５０をそれぞれ係合すれば、容器本体１内に支持体４０を強固に装着することができる。

この際、前部支承リブ８と前部支持ティース４４、後部支承リブ９と後部支持ティース４５とがそれぞれ嵌合して一体化し、これらの強度や剛性が向上するので、例え支持体４０の取付板４１から支持ティース４３が容器本体１の内方向に４０ｍｍ以上長く突出していても、支持ティース４３が上下方向に撓むのを防いで半導体ウェーハＷを高精度に支持することができる。

上記構成によれば、容器本体１の側壁６内面に複数の支持ティース４３を広範囲に亘り一体成形するのではなく、支持体４０を容器本体１とは別に成形して後付けするので、金型の構造に起因して支持体４０やその支持ティース４３の形状が大きく制約されるのを排除することができ、半導体ウェーハＷの撓みを効果的に防止する形状に成形することができる。また、高精度な支持ティース４３を得ることができ、専用のロボットにより半導体ウェーハＷを挿入したり、取り出すことができる。

また、容器本体１の前部支承リブ８と後部支承リブ９とに支持体４０の前部支持ティース４４と後部支持ティース４５とを被せて位置決め嵌入するので、容器本体１の側壁６内面に支持体４０を後付けして高精度に位置決めすることが実に容易となる。したがって、支持体４０の反りや変形、取り付けの際に寸法誤差が生じるのを抑制防止することができる。また、支持体４０を別体の着脱自在とするので、リユース性やリサイクル性の向上が大いに期待できる。さらに、支持体４０の取付板４１に可撓性を付与するので、容器本体１の支承リブ７に支持体４０の支持ティース４３を追従させて嵌入するのが容易となる。

なお、上記実施形態の第一の係合片４８は、容器本体１の第一の係止溝１１に係合するのであれば、位置決め口４２の内周縁に突出形成しても良いし、外周縁に突出形成しても良い。また、第二の係合片４９についても、容器本体１の第二の係止溝１２に係合するのであれば、位置決め口４２の内周縁に突出形成しても良いし、外周縁に突出形成しても良い。また、第二の係合片４９は、容器本体１の第二の係止溝１２に係合するのであれば、後方に位置する位置決め口４２の内周縁に突出形成しても良いし、外周縁に突出形成することもできる。

１ 容器本体
６ 側壁
７ 支承リブ
８ 前部支承リブ
９ 後部支承リブ
１０ 係止部
１１ 第一の係止溝
１２ 第二の係止溝
１３ 第三の係止溝
１４ リムフランジ
２０ 蓋体
３０ 施錠機構
４０ 支持体
４１ 取付板
４２ 位置決め口
４３ 支持ティース
４４ 前部支持ティース
４５ 後部支持ティース
４７ 係合部
４８ 第一の係合片
４９ 第二の係合片
５０ 第三の係合片
Ｗ 半導体ウェーハ（基板）

Claims (3)

1. 複数枚の基板を収納可能なフロントオープンボックスの容器本体を備え、この容器本体の側壁に、基板を支持する別体の支持体を取り付けた基板収納容器であって、
   容器本体の側壁内面に、支持体を支承する複数の支承リブを上下方向に配列形成し、支承リブの前後部に、支持体用の係止部を設け、
   支持体は、容器本体の側壁内面に重なる取付板と、この取付板の表面の上下方向に配列形成されて基板の側部周縁を略水平に支持可能な複数の支持ティースとを含み、取付板の裏面に、支持ティース内に支承リブを嵌め入れて位置決めする複数の位置決め口を設け、取付板と支持ティースのいずれか一方には、容器本体の係止部に係合する係合部を設けたことを特徴とする基板収納容器。
2. 容器本体の支承リブを、容器本体の側壁内面の前方に位置する前部支承リブと、容器本体の側壁内面の後方に位置する後部支承リブとに分割形成し、支持体の支持ティースを、前部支承リブと嵌まり合う前部支持ティースと、後部支承リブと嵌まり合う後部支持ティースとに分割形成した請求項１記載の基板収納容器。
3. 容器本体の係止部は、前部支承リブの前端部に形成される第一の係止溝と、前部支承リブの後端部に形成される第二の係止溝と、後部支承リブの後端部に形成される第三の係止溝とを含み、
   支持体の係合部は、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第一の係止溝に係合する第一の係合片と、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第二の係止溝に係合する第二の係合片と、取付板と支持ティースのいずれか一方に形成されて容器本体の第三の係止溝に係合する第三の係合片とを含んでなる請求項２記載の基板収納容器。

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