JP6572466B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハなどの基板を収納する基板収納容器に関する。

従来、半導体の製造工程において、工場間・工程間の搬送や保管のために、半導体ウェハなどの基板を収納する基板収納容器が使用されている。

この種の基板収納容器として、開口を有する容器本体と、この容器本体の開口に着脱自在に嵌合される蓋体と、容器本体に嵌合した蓋体を施錠する施錠機構と、容器本体と蓋体との間に介在してシールする弾性変形可能なガスケットと、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１８２３０４号公報

これらの基板収納容器から基板を取出す場合は蓋体を開放するが、このとき開口がガスケットによりシールされているため、瞬間的に基板収納容器の内部空間が減圧状態となる。

しかしながら、従来のガスケットは、シールリップの肉厚が全て均等な厚さに形成されているため、外部空間との差圧により空気が流入しようとすると、ガスケットの一部のシールリップが変形し、そこから空気が流入するため、その一部のシールリップが振動され共鳴することで、不快音が発生していた。

そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、蓋体を開放するときに、不快音が発生しない基板収納容器を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る一つの態様は、開口を有し基板を収納する容器本体と、前記開口を閉鎖する蓋体と、前記蓋体の外周部に設けられ、前記容器本体を密封するシール部材と、を備える基板収納容器において、前記シール部材は、直線部における前記シール部材のバネ定数を、コーナー部における前記シール部材のバネ定数より大きくすること。

（２）上記（１）の態様において、前記シール部材は、前記直線部における前記シール部材のバネ定数を、前記コーナー部における前記シール部材のバネ定数の１．２倍から２．５倍以内としてもよい。

（３）上記（１）又は（２）の態様において、前記シール部材は、シールリップの先端部から前記シールリップの根元部までの距離の１／３から１／２までの範囲を、均等な厚さに、残りの範囲を、前記根元部に向けて徐々に肉厚化し、前記根元部の肉厚を、前記先端部の肉厚の１．５倍から３倍以内としてもよい。

（４）上記（１）から（３）までのいずれか１つの態様において、前記シール部材は、シールリップの厚さを前記コーナー部から前記直線部にかけて徐々に厚くする徐変領域を有してもよい。

（５）上記（４）の態様において、前記徐変領域は、前記コーナー部の末端から１０ｍｍの範囲としてもよい。

本発明によれば、蓋体を開放するときに、不快音が発生しない基板収納容器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る基板収納容器１を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線で切断した容器本体２と蓋体３との密封状態を示す断面図である。 容器本体２と蓋体３との密封状態を開放した状態を示す断面図である。 ガスケット４を示すシール側の平面図である。 ガスケット４を示す反シール側の平面図である。 ガスケット４のコーナー部を示す拡大図である。 図４のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 図４のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。 図４のＤ−Ｄ線で切断した断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。

図１は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１を示す斜視図である。
図１に示される基板収納容器１は、図示されない複数の基板を収納可能なものであり、容器本体２と、蓋体３とを備える。

容器本体２は、前面などの一方の開口（図示せず）と、天井面２ａと、背面（図示せず）と、左右の側面２ｃと、底面（図示せず）とを有する略立方体のもので、いわゆるフロントオープンボックスタイプのものである。

容器本体２及び後述する蓋体３は、樹脂材料を用いた射出成形などにより形成される。樹脂材料としては、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマーなどの従来公知の合成樹脂やこれらのアロイ樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂に、カーボンパウダー、カーボン繊維、カーボンナノチューブなどを添加して、導電性を付与したものを用いてもよい。

一方、蓋体３は、容器本体２の開口をシール可能な外形形状及び寸法で形成されるもので、開口（図示せず）を有する筐体３ａと、筐体３ａの開口を覆うカバープレート３ｂとを有する。

筐体３ａは、一方に開口を有し、他方が容器本体２の開口と対向する略直方体の箱状である。筐体３ａの側壁の外周部には、後述するガスケット４が取付けられている（図２Ａ参照）。

カバープレート３ｂは、筐体３ａの開口を覆うものであり、ネジなどで筐体３ａに固定される。

なお、蓋体３は、容器本体２を密封した状態で、蓋体３を容器本体２に固定するラッチ機構（図示なし）を備える。ラッチ機構は、蓋体３の内外に出没可能なもので、上下の２辺にそれぞれ２箇所設けられる。

ところで、容器本体２又は蓋体３の少なくとも一方は、基板収納容器１の内部空間と外部空間とを連通し、フィルタを有する内圧調整機構５を備える。この内圧調整機構５は、基板収納容器１が航空機で輸送されたりや工程ベイ内で高速輸送されたりする場合に、内部空間と外部空間との圧力差を解消するためのものである。

ガスケット４について説明する。図２Ａは、図１のＡ−Ａ線で切断した容器本体２と蓋体３との密封状態を示す断面図であり、図２Ｂは、容器本体２と蓋体３との密封状態を開放した状態を示す断面図であり、図３Ａは、ガスケット４を示すシール側の平面図であり、図３Ｂは、ガスケット４を示す反シール側の平面図であり、図４は、ガスケット４のコーナー部を示す拡大図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、図６は、図４のＣ−Ｃ線で切断した断面図であり、図７は、図４のＤ−Ｄ線で切断した断面図である。

ガスケット４は、シール部材であって、容器本体２の開口の周縁と蓋体３との間に挟み込まれ、密封状態にするものである（図２Ａ，２Ｂ参照）。このガスケット４は、例えば耐熱性や耐候性に優れるポリエステル系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、シリコーン系のエラストマーなどで形成されている。

ガスケット４の形状について説明すると、ガスケット４は、略矩形枠体で（図３Ａ，３Ｂ参照）、２つの第１の直線部Ｌ１と、２つの第２の直線部Ｌ２と、４つコーナー部Ｒ１と、８つの徐変領域Ｌ３とで構成されている（図４も参照）。

また、ガスケット４の断面形状について説明すると、ガスケット４は、本体４０と、本体４０から外方に延びるシールリップ４１及びリブ４２とを備える（図５−７参照）。

シールリップ４１は、容器本体２の開口の周縁に接触し、密封するもので、斜め外方に突出して形成されている。一方、リブ４２は、ガスケット４が筐体３ａの側壁の外周部に取付けられたときの位置ズレを防止するもので、側方に突出する複数の凸条として形成されている。

ここで、コーナー部Ｒ１おけるシールリップ４１は、図５に示されるように、先端部４１ａと、先端部４１ａに続く中間部４１ｂと、根元部４１ｃとで形成されている。先端部４１ａは、シールリップ４１の先端から根元までの距離（シールリップ４１の全長）の１／３から１／２までの範囲であり、残りの範囲が中間部４１ｂとなる。なお、直径４５０ｍｍのウェハを収納する基板収納容器１のサイズであれば、先端部４１ａは、１／３の範囲でよい。

コーナー部Ｒ１では、先端部４１ａ、中間部４１ｂ及び根元部４１ｃの肉厚Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃは、全て均等な厚さである。コーナー部Ｒ１でのシールリップ４１は、コーナーに沿う屈曲によって、全体として剛性が他の部分より増大しているため、空気が流入する起点とはならない。

つぎに、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２おけるシールリップ４１は、コーナー部Ｒ１と同じく、図６に示されるように、先端部４１ａと、先端部４１ａに続く中間部４１ｂと、根元部４１ｃとで形成されている。ただし、シールリップ４１の突出長さは、実際には、第１の直線部Ｌ１側と、第２の直線部Ｌ２側とで異なっている。

この第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２では、先端部４１ａの肉厚Ｔａは、コーナー部Ｒ１の肉厚Ｔａと同じで、均等な厚さである。これは、シール性を確保するためには、シールリップ４１の先端部４１ａは柔らかい方が好ましいからである。

続く中間部４１ｂの肉厚Ｔｂは、先端部４１ａ側から根元部４１ｃ側に向けて徐々に肉厚化されている。このとき、容器本体２と接触するシール側とは反対の反シール側が厚くなっている。これは、シール側を厚くすると、ガスケット４のシール機能が低下するため、反シール側を肉厚化して、剛性を高めているからである。

そして、根元部４１ｃの肉厚Ｔｃは、先端部４１ａの肉厚Ｔａの１．５倍から３倍以内とされる。なお、直径４５０ｍｍのウェハを収納する基板収納容器１のサイズであれば、２倍でよい。これは、シールリップ４１全体の曲がりを防止するためには、根元部４１ｃ側が硬い方が好ましいからである。

最後に、徐変領域Ｌ３おけるシールリップ４１は、コーナー部Ｒ１と同じく、図７に示されるように、先端部４１ａと、先端部４１ａに続く中間部４１ｂと、根元部４１ｃとで形成されている。

この徐変領域Ｌ３では、先端部４１ａの肉厚Ｔａは、コーナー部Ｒ１の肉厚Ｔａと同じで、均等な厚さである。

続く中間部４１ｂの肉厚Ｔｂは、コーナー部Ｒ１から第１の直線部Ｌ１又は第２の直線部Ｌ２に向かって徐々に変化して厚くなっており、最終的に第１の直線部Ｌ１又は第２の直線部Ｌ２おける中間部４１ｂの肉厚Ｔｂに等しくなっている。このとき、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２と同様に、容器本体２と接触するシール側とは反対の反シール側が厚くなっている。なお、図７において、中間部４１ｂの肉厚Ｔｂより下方の外形線は、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２の中間部４１ｂの外形線であり、この肉厚差が、徐変領域Ｌ３で徐々に解消される。

また、根元部４１ｃの肉厚Ｔｃも、コーナー部Ｒ１から第１の直線部Ｌ１又は第２の直線部Ｌ２に向かって徐々に変化して厚くなっており、最終的に第１の直線部Ｌ１又は第２の直線部Ｌ２おける根元部４１ｃの肉厚Ｔｃに等しくなっている。

この徐変領域Ｌ３の範囲は、コーナー部Ｒ１と第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２間の肉厚Ｔｂ，Ｔｃの差に応じて設定されるが、直径４５０ｍｍのウェハを収納する基板収納容器１のサイズであれば、コーナー部Ｒ１の末端から１０ｍｍ程度でよい。

このようにして、ガスケット４は、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２におけるシールリップ４１のバネ定数ｋ１，ｋ２を、コーナー部Ｒ１におけるシールリップ４１のバネ定数ｋ３より大きくしている。好ましくは、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２におけるシールリップ４１のバネ定数ｋ１，ｋ２を、コーナー部Ｒ１におけるシールリップ４１のバネ定数ｋ３の１．２倍から２．５倍以内とする。本実施形態では、コーナー部Ｒ１のバネ定数ｋ３が０．３６Ｎ／ｍｍであったのに対して、第１の直線部Ｌ１のバネ定数ｋ１は０．４３Ｎ／ｍｍであり、第２の直線部Ｌ２のバネ定数ｋ２は０．７８Ｎ／ｍｍであった。

一方、ガスケット４の第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２のバネ定数ｋ１，ｋ２を、ガスケット４のコーナー部Ｒ１のバネ定数ｋ３の２．５倍より大きくすると、コーナー部Ｒ１の方が第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２よりも剛性が低くなる。そのため、コーナー部Ｒ１で、不快音が発生し始める。

なお、上記実施形態では、ガスケット４のシールリップ４１を、第１の直線部Ｌ１側と、第２の直線部Ｌ２側とで、異なる長さとしたが、同じ長さとしてもよい。

以上のとおり、本発明の実施形態に係る基板収納容器１は、開口を有し基板を収納する容器本体２と、開口を閉鎖する蓋体３と、蓋体３の外周部に設けられ、容器本体２を密封するシール部材（ガスケット）４と、を備えるものにおいて、シール部材４は、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２におけるシール部材４のバネ定数ｋ１，ｋ２を、コーナー部Ｒ１におけるシール部材４のバネ定数ｋ３より大きくするものである。また、シール部材４は、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２におけるシール部材４のバネ定数ｋ１，ｋ２を、コーナー部Ｒ１におけるシール部材４のバネ定数ｋ３の１．２倍から２．５倍以内とする。

これにより、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２におけるシール部材４のシールリップ４１の剛性を増大させることができ、空気の流入でシールリップ４１が振動することがないか、振動しても非常に狭い範囲であるから、共鳴を抑えることができる。また、シールリップ４１の先端部４１ａの肉厚Ｔａを厚くしていないため、シール部材４の反発力が微増するものの、ＳＥＭＩ規格のドア閉め力で蓋体３の開閉不良が起きることがない。また、シール部材４のシールリップ４１のうち、剛性が必要な範囲の肉厚のみを厚くするから、全てのシールリップ４１の剛性を増大させる場合よりも、シール部材４の反発力が大きくなり過ぎず、材料を削減することもできる。

なお、第１の直線部Ｌ１及び第２の直線部Ｌ２におけるシール部材４のバネ定数ｋ１，ｋ２が、コーナー部Ｒ１におけるシール部材４のバネ定数ｋ３の２．５倍より大きくなると、コーナー部Ｒ１から不快音が発生し始める。

本実施形態では、シール部材４は、シールリップ４１の先端部４１ａからシールリップ４１の根元部４１ｃまでの距離の１／３から１／２までの範囲を、均等な厚さに、残りの範囲を、根元部４１ｃに向けて徐々に肉厚化し、根元部の肉厚Ｔｃを、先端部４１ａの肉厚Ｔａの１．５倍から３倍とする。これにより、シールリップ４１は、先端部４１ａが柔らかく、根元部４１ｃが硬いため、シール性を確保できるとともに、シールリップ４１全体の曲がりを防止することができる。

本実施形態では、シール部材４は、シールリップ４１の厚さをコーナー部Ｒ１から第１の直線部Ｌ１又は第２の直線部Ｌ２にかけて徐々に厚くする徐変領域Ｌ３を有する。また、徐変領域Ｌ３は、コーナー部Ｒ１の末端から１０ｍｍの範囲とする。これにより、シールリップ４１の肉厚Ｔｂ，Ｔｃが急激に変化することがないから、局所的な応力集中がなく、耐久性の問題が起きない。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 基板収納容器
２ 容器本体、２ａ 天井面、２ｃ 側面
３ 蓋体、３ａ 筐体、３ｂ カバープレート
４ ガスケット（シール部材）
４０ 本体、４１ シールリップ、４１ａ 先端部、４１ｂ 中間部、４１ｃ 根元部、４２ リブ
５ 内圧調整機構
Ｌ１ 第１の直線部、Ｌ２ 第２の直線部、Ｌ３ 徐変領域
Ｒ１ コーナー部
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ 肉厚
ｋ１，ｋ２，ｋ３ バネ定数

Claims (5)

1. 開口を有し基板を収納する容器本体と、
   前記開口を閉鎖する蓋体と、
   前記蓋体の外周部に設けられ、前記容器本体を密封するシール部材と、
   を備える基板収納容器において、
   前記シール部材は、直線部における前記シール部材のバネ定数を、コーナー部における前記シール部材のバネ定数より大きくする
   ことを特徴とする基板収納容器。
2. 前記シール部材は、前記直線部における前記シール部材のバネ定数を、前記コーナー部における前記シール部材のバネ定数の１．２倍から２．５倍以内とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記シール部材は、シールリップの先端部からシールリップの根元部までの距離の１／３から１／２までの範囲を、均等な厚さに、残りの範囲を、前記根元部に向けて徐々に肉厚化し、前記根元部の肉厚を、前記先端部の肉厚の１．５倍から３倍以内とする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板収納容器。
4. 前記シール部材は、シールリップの厚さを前記コーナー部から前記直線部にかけて徐々に厚くする徐変領域を有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基板収納容器。
5. 前記徐変領域は、前記コーナー部の末端から１０ｍｍの範囲とする
   ことを特徴とする請求項４に記載の基板収納容器。

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