JP4616588B2

JP4616588B2 - 基板収納容器

Info

Publication number: JP4616588B2
Application number: JP2004198741A
Authority: JP
Inventors: 博三村; 俊行鎌田
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2024-07-06
Also published as: JP2006024585A

Description

本発明は、半導体ウェーハ、ガラスウェーハ、フォトマスクガラス、記録媒体用基板等の基板を収納する基板収納容器に関し、特には基板収納容器の内部と外部との気圧差を調整するフィルタ部材が取り付けられた基板収納容器に関する。

基板収納容器は、基板の大型化と共に、基板表面に形成される半導体チップの電子回路幅が細線化し、パーティクルや有機物イオンなどの汚染が製品歩留に大きな影響を与えるようになってきた。こうした基板の汚染を防止するため、自動開閉可能なラッチ機構が蓋体に内蔵され、自動搬送可能で装置との位置決めが精度良くできる基板収納容器が、望まれるようになってきた。（特許文献１）
こうした基板収納容器は、蓋体を自動開閉できると共に、内部に収納する基板を汚染しないような高い密封性が求められている。このように密封性の高い基板収納容器は、一方で航空機での輸送やベイシステム内での高速搬送などによって基板収納容器の内部と外部との間に圧力差が生じてしまい、この圧力差によって蓋体が容器本体に密着して開きにくくなるという問題があった。そこで、基板収納容器の内外の気圧差を調整するためのフィルタ部材付きの基板収納容器が、提案されている。（特許文献２、特許文献３）
特開２００３−１７４０８１号公報ＷＯ９９／３９９９４号公報特開２００４−１０３９３７号公報

こうしたフィルタ部材付きの基板収納容器では、樹脂から形成されるフィルタ部材を基板収納容器に保持させるために基板収納容器に螺刻部を形成して、これらを噛み合わせたり、係止片や係止爪を設けてフィルタ部材を保持させているため、基板収納容器を形成する金型構造が複雑になってしまっていた。すなわち、螺刻部を形成する場合には離型時の回転機構が必要だし、係止爪を形成する場合には、離型時のアンダーカット部を回避するスライド機構が必要である、等構造が複雑になり、コストアップを招いていた。

また、基板収納容器用のフィルタ保持部材は、内部にフィルタ収納部を有し先端に向かって縮径した開口ノズルを有する円盤状の部品を２つ組み合わせて溶着させて一体化したものが使用されていた。こうした一体化したフィルタ保持部材を基板収納容器に取り付けた場合、フィルタ保持部材が、外側に突出する様に取り付けられているので、ハンドリングの際に他の容器や装置等にぶつけて破損したり、脱落したりする問題があった。

さらに、基板収納容器を梱包袋に入れて梱包し、半導体工場等の別の場所へ輸送する際にも、基板収納容器から外部へ突出した部分は、梱包袋と狭い範囲で鋭角的に接触するので、梱包体を破き易く、基板収納容器を汚染させてしまう問題があった。

本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたものであり、請求項１の発明は、開口を有し複数の基板を内部に収納可能な容器本体と、前記容器本体の開口を閉鎖する蓋体とからなる基板収納容器であって、前記基板収納容器には、基板を内部に収納する内部空間と外部空間とを連通する貫通穴が少なくとも１箇所設けられ、前記貫通穴には、内部にフィルタを収納し両端には内部空間と外部空間とを連通する開口を有するフィルタ保持部材挿入され、前記フィルタ保持部材は、フィルタ収納部と前記フィルタ収納部の上面及び下面からそれぞれ外方向へ伸びる円筒部を有し、各円筒部は、前記フィルタ収納部から遠ざかるにしたがって口径が小さくなるような傾斜側壁を有するものであり、前記蓋体が一方に開口を有する筐体と、少なくとも前記開口の一部を覆うカバープレートとからなり、前記筐体には、前記フィルタ保持部材の一方の円筒部が挿入可能な第一の貫通穴が設けられ、前記カバープレートには前記第一の貫通穴に向き合い、フィルタ保持部材１の円筒状のフィルタ収納部４が挿入可能な第二の貫通穴が設けられ、前記第二の貫通穴の周縁には、一対の、垂直に伸びる部分と、その先端部から中心部側に水平に伸びる腕部（第一の腕部と第二の腕部）が向き合うように形成されて、前記フィルタ保持部材を固定する係止部となり、前記フィルタ保持部材が蓋体の筐体とカバープレートとの間に形成される内部空間に収納され、基板収納容器の外面から突出しないことを特徴とする基板収納容器である。

請求項２の発明は、前記係止部が、フィルタ保持部材が取り付けられる外方向の一面に先端部に向けて縮径する先端傾斜面を備え、前記先端傾斜面の他面にてフィルタ保持部材を固定し、前記先端傾斜面の最大半径が、前記フィルタ収納部の半径よりも大きく、前記先端傾斜面の最小半径が、前記フィルタ収納部の半径よりも小さい請求項１に記載の基板収納容器である。

請求項３の発明は、前記係止部が、基板収納容器とは別の部材として形成される固定部品であり、前記固定部品を介してフィルタ保持部材が固定される請求項１または２に記載の基板収納容器である。

ここで、基板収納容器に収納される基板は、シリコンウェーハ、ガラスウェーハ、マスクガラス、アルミディスク等の記録媒体用の基板等が含まれる。

基板収納容器の構成としては、特に限定されるものではなく、正面に開口を有し基板を水平状態で一定間隔で収納する容器本体と、開口を閉鎖する蓋体とからなるものであっても良いし、下方に開口を有するドーム状の容器と、開口を閉鎖する蓋体と、基板を収納するカセットとを有し、蓋体にカセットを載置して、これをドーム状の容器で閉鎖するものであっても良いし、上下方向に２分割された外箱からなり、内部に基板を収納するカセットを収容して閉鎖するものであっても良い。

フィルタ保持部材は、後述する図２図示例では、円盤状のフィルタ収納部の両平面部から外方向へ突出する円筒部（截頭円錐筒部）に基板収納容器の外部と内部とを連通する開口がある例を示したが、これに限られず、フィルタ収納部や突出部が、三角形や四角形、多角形をした角形であっても構わない。また、突出部が、一方の面にだけあったり、両方の面に無い（平板状の保持部材）場合でも構わない。その場合、フィルタ収納部の両平面部に貫通孔を設けておくと良いし、フィルタ保持部材の係止部に凸部を設けておき、フィルタ収納部に前記凸部にはまり込む凹部を設けておくこともできる。

フィルタ保持部材は、蓋体に取り付けることのほか、容器本体に設けた凹部に取り付けることもできる。また、フィルタ保持部の係止部は、蓋体や容器本体に一体に設けても良いし、これらと別に形成される固定部品を使って取り付けることもできる。

本発明のフィルタ保持部材の係止構造は、アンダーカットのない簡単な構造とすることができ、基板収納容器への取り付け取り外しも容易となる。また、基板収納容器の外表面から突出する部分がないので、使用中にフィルタ保持部材を破損させたり、フィルタ保持部材が外れてしまうというトラブルを防止できる。

本発明のフィルタ保持部材１付き基板収納容器の実施形態について、図面を使って説明をする。図１〜図３は、本発明のフィルタ保持部材１付き基板収納容器３０の第一の実施形態である。図1は、本発明のフィルタ保持部材１が取り付けられる蓋体３２の部分拡大平面図であり、図２はそのａ−ａ線断面線による断面図であり、図３は、本発明のフィルタ保持部材１付き基板収納容器３０の斜視図である。

基板収納容器３０としては、図３に示すような、正面に開口を有する容器本体３１と、この開口を閉鎖する蓋体３２を備え、容器本体３１の内部に基板を水平状態で、一定間隔で収納可能な相対向する複数の棚部を有するもの（３００ｍｍウェーハの収納に用いられているフロントオープンボックス）を用いた場合で説明する。

蓋体３２は、容器本体３１の開口を閉鎖可能な外形形状と寸法に形成され、一端に開口を有し、他端が容器本体３１の開口と対向する筐体１０と、筐体１０の開口を覆うカバープレート１１と、筐体１０内部に配置され容器本体３１に蓋体３２を係止するための一対のラッチ機構とを有し、筐体１０の他端の容器本体３１に収納された基板と向き合う部分は、凹部が形成され、そこに、矩形をした枠体と板状に分離され基板を保持する収納溝とを有するリテーナが設けられている。また、筐体１０の側壁は、容器本体３１の開口部周縁との間に挟み込まれるシール部材１７（図示せず）が配置されている。

フィルタ保持部材１が取り付けられる基板収納容器３０の蓋体３２には貫通穴９と貫通穴の周縁に設けられる係止部１２（図２）とが設けられていて、フィルタ保持部材１は、円板状で中空に形成されフィルタ５を保持するフィルタ収納部４を有し、フィルタ収納部４の一面からは、フィルタ収納部から遠ざかるにしたがって縮径する第一の傾斜面６と前記第一の傾斜面６の先端に設けられ、フィルタ収納部４の内部に連通する一端部２側開口部とを有する円筒部３３が突出形成されている。また、フィルタ収納部４の他面からは、フィルタ収納部から遠ざかるにしたがって縮径する第二の傾斜面７と前記第二傾斜面７の先端に設けられ、フィルタ収納部４の内部に連通する他端部３側開口部とを有する円筒部３４が突出形成されている。一端部２側開口部と他端部３側開口部は、収納部の中空部に連通していて、内部に収納されるフィルタ５を介して、流入する気体をろ過することができる。

こうしたフィルタ保持部材１は、図２に示すようにフィルタ５を挟んで非対称形状に形成されるが、フィルタ収納部４は円板状で内部が中空に形成されていて基板収納容器３０の内部と外部とを連通する連通部が形成されている。こうしたフィルタ保持部材１は、分割される２つの部材として先ず形成され、２つの部材の相対する円板状部分にフィルタ５及びその保護部材を収納して、周縁部を溶着や接着することで形成される。

収納されるフィルタ５としては、四フッ化エチレン、ポリエステル繊維、多孔質フッ素膜あるいはガラス繊維などからなる分子濾過フィルタあるいは活性炭素繊維などの濾材に化学吸着剤を担持させたケミカルフィルタが１又は複数枚重ねて挿入される。このとき、フィルタ５の上面及び下面にはポリプロピレンやポリエチレン等からなる格子状をした保護部材が設けられ、フィルタ５の両面を保持している。また、フィルタ５は異なる性能のものを組み合わせて使用することが好ましく、例えば、分子濾過フィルタとケミカルフィルタを組み合わせると基板のパーティクル汚染のみならず有機ガス汚染も防止できるのでより好ましい。

本実施形態では、蓋体３２の筐体１０に第一の貫通穴８が、フィルタ保持部材１の第一の端部を有する円筒部３３と嵌合可能な大きさに設けられ、カバープレート１１には、第一の貫通穴８に向き合い、フィルタ保持部材１の円筒状のフィルタ収納部４が挿入可能な第二の貫通穴９が設けられている。第一の貫通穴８の容器本体３１と向き合う周縁には、フィルタ保持部材１の一端部２と第一の傾斜面６を挿入時に保護する円筒ボス２１が設けられている。ここで、第一の貫通穴８は、フィルタ保持部材１の第一の傾斜面６のみが挿入可能で、他端部３となる第二の傾斜面７は挿入できない寸法に形成しておくことが、フィルタ保持部材１の取り付け方向を統一できて好ましい。

この円筒ボス２１はフィルタ保持部材１を取り付けるときのガイドの役割を果たす。また、第二の貫通穴９の外周部には、筐体１０に向かって垂直に伸びる部分と前記垂直に伸びる部分の終端から第二の貫通穴９の中心方向へ水平方向に伸びる部分とからなる第一の腕部１３と、第二の腕部１４が向き合うように設けられている。

第一の腕部１３と第二の腕部１４の先端には、それぞれ第二の貫通穴９の中心方向に向かって肉薄になっていく先端傾斜面１５が形成されている。ここで、これらの向き合う先端傾斜面１５の傾斜面の間隔は、第二の貫通穴９側の開口部が最大寸法となり、第一の貫通穴８側の開口が最小寸法となるように形成される。また、先端傾斜面１５の最大寸法は、フィルタ保持部材１の最大寸法となるフィルタ収納部４の寸法よりも大きく形成される。向き合う先端傾斜面１５の傾斜面の間隔を、第二の貫通穴９側の開口部が最大寸法とすることで、傾斜面に沿ってフィルタ保持部材１を取り付けられるので、取り付けが容易になる。先端傾斜面１５の最小寸法は、フィルタ収納部４の寸法よりも小さく形成され、第一の貫通穴８に対向する第一の腕部１３と第二の腕部の１４の面が、フィルタ収納部４に当接してこれを保持可能となる。

基板収納容器３０の蓋体３２にフィルタ保持部材１を取り付ける方法について説明する。フィルタ保持部材１は、蓋体３２のカバープレート１１の第二の貫通穴９から、一端部２側から最初に挿入される。フィルタ収納部４が円筒ボス２１をガイドにして挿入され、筐体１０に設けられる第一の貫通穴８に一端部２側の第一の傾斜面６が嵌入される。フィルタ保持部材１がさらに挿入されると、第一の腕部１３および第二の腕部１４の先端の傾斜面に接触すると、第１の腕部１３および第二の腕部１４の先端部がフィルタ収納部４によって外側に押し広げられ、引き続きフィルタ保持部材１の挿入が可能となり、フィルタ収納部４の一面が筐体１０の内底面に接触することで、挿入限度が規定される。

このとき、一端部２の先端は筐体１０の外側で容器本体の内側に突出するようになる。前記挿入限度が規定される位置では、第一の腕部１３および第二の腕部１４の先端部が、フィルタ収納部４の側方から他面に接触するようになり、第一の腕部１３および第二の腕部１４が弾性変形して押し広げられた位置から最初の位置まで回復し、筐体１０内底面側にフィルタ保持部材１を押圧することによってこれを保持する。

基板収納容器３０の蓋体３２からのフィルタ保持部材１の取り外しについて、図４を使って、説明する。前記したようにフィルタ保持部材１は、第二の貫通穴９の切り欠き部から伸びるＬ字状の係止部１２によって保持されている。例えば、図に破線で示したようなＬ字状の係止部１２の内面よりも大きな径を有する取り出し冶具１８を使って先ずＬ字状の係止部１２の第一の腕部１３あるいは第二の腕部１４を外方向に広げ、この状態でフィルタ保持部材１の筐体１０から突出している一端部２あるいは他端部３を筐体１０の内側に押し込むことによって、第二の貫通穴９からフィルタ保持部材１を引き抜いてやることで、無理なく取り外しが可能となる。

本発明のフィルタ保持部材１は、蓋体３２の内部空間に収納されるように取り付けられるので、基板収納容器３０の外側に突出する部分が無く、搬送中に装置や他の容器とぶつけて破損したり、フィルタ保持部材１が外れてしまうというトラブルを防止できる。また、基板収納容器３０を梱包する際にも外壁から突出する部分がないので、梱包袋を破いて機密性を損なうことが無くなるという効果が得られる。また、フィルタ保持部材は、一方向にのみ挿入可能なので、フィルタの取り付け方向の間違いを防止できる。

図５、図６は、それぞれ第二、第三の実施形態を表すものであり、いずれもフィルタ保持部材１の外面の蓋体３２と接触する部分にシール部材１７を設けたものである。第二の実施形態となる図５では、シール部材１７として、フィルタ保持部材１の一端部２側の円筒部の第一の傾斜面６に適合するように取り付けられる円筒状のシール部材１７が設けられている。第三の実施形態となる図６では、フィルタ保持部材１の蓋体３２との接触面にＯリングとして設けられている。その他は、第一の実施形態と同じで有り、この場合も、同様の効果を得ることができる。

図７は、第四の実施形態であり、これまでは、フィルタ保持部材１の係止部１２をカバープレート１１に設けた実施形態を説明してきたが、図７に示すように、フィルタ収納部４を覆うような円筒状で一端につばが張り出した別部材として形成された固定部品１９を使って、筐体１０の内底面に取り付け可能にしても良い。この場合、つば部に固定用の凹部又は凸部を設けておき、固定部品１９を回転させて、つば部とカバープレート１１に設けた凹部又は凸部と噛み合わせたり、筐体１０の内底面に嵌合ボス又は突起リブを設けておき、固定部品１９に凹凸部を設けてこれらを嵌合させることができる。また蓋体３２は、カバープレート１１を用いないで、筐体１０だけのものであってもかまわないし、容器本体３１に凹部を設けて、この凹部にフィルタ保持部を固定することもできる。

上記した本発明のフィルタ保持部材１は、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂から形成されるが、この他にも弾性変形可能なポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂やハウジング用のポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム、ＥＰＤＭゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどの各種ゴム材料から形成する事もできる。

また、上記した熱可塑性樹脂やゴム材料に、カーボン繊維、ＳＵＳ、アルミ等の金属繊維、アンチモンをドープした金属酸化物等の導電性のフィラー、カーボンナノチューブ、カーボンやアセチレンブラック等の導電性パウダーを添加したり、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ＴＣＮＱ（７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン）錯体、オキサジアゾール系高分子重合体等の導電性高分子や、脂肪酸塩類、第四級アンモニウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類、イミダゾリン誘導体、ブロックコポリアミド樹脂等の帯電防止剤を使って静電気消散性を付与したりすることもできる。この場合、静電気を防止して塵埃の付着を効果的に防止できる。

フィルタ保持部材１を、弾性変形可能なゴム材料から形成すると基板収納容器３０に設けた係合用の凹部との間に、シールを形成できるし、保持力も大きくなるので好ましい。またこの場合容易に取り付け取り外しできるものであり、基板収納容器３０を洗浄するときにもフィルタ保持部材１を基板収納容器３０から容易に取り外すことができ、洗浄後の取り付け作業も容易である。また、樹脂製のフィルタ保持部材１を基板収納容器３０に噛み合わせたり、係合させたりしないので、樹脂紛の発生を著しく低減できる。

本発明のフィルタ保持部材が取り付けられる蓋体の部分拡大平面図。本発明のフィルタ保持部材が取り付けられた蓋体を表すａ−ａ線断面図。本発明のフィルタ保持部材が取り付けられた基板収納容器を表す斜視図。本発明のフィルタ保持部材を取り外す状態を表す蓋体断面図。本発明の第二の実施形態であるフィルタ保持部材が取り付けられた蓋体を表すａ−ａ線相当の断面図。本発明の第三の実施形態であるフィルタ保持部材が取り付けられた蓋体を表すａ−ａ線相当の断面図。本発明の第三の実施形態であるフィルタ保持部材が取り付けられた蓋体を表すａ−ａ線相当の断面図。

符号の説明

１：フィルタ保持部材
２：一端部
３：他端部
４：フィルタ収納部
５：フィルタ
６：第一の傾斜面
７：第二の傾斜面
８：第一の貫通穴
９：第二の貫通穴
１０：筐体
１１：カバープレート
１２：係止部
１３：第一の腕部
１４：第二の腕部
１５：先端傾斜面
１６：円筒リブ
１７：シール部材
１８：取り出し冶具
１９：固定部品
２０：固定部
２１：円筒ボス
２２：切り欠き
３０：基板収納容器
３１：容器本体
３２：蓋体
３３：（一端部２側開口部を有する）円筒部
３４：（他端部３側開口部を有する）円筒部

Claims

開口を有し複数の基板を内部に収納可能な容器本体と、前記容器本体の開口を閉鎖する蓋体とからなる基板収納容器であって、前記基板収納容器には、基板を内部に収納する内部空間と外部空間とを連通する貫通穴が少なくとも１箇所設けられ、前記貫通穴には、内部にフィルタを収納し両端には内部空間と外部空間とを連通する開口を有するフィルタ保持部材が挿入され、前記フィルタ保持部材は、フィルタ収納部と前記フィルタ収納部の上面及び下面からそれぞれ外方向へ伸びる円筒部を有し、各円筒部は、前記フィルタ収納部から遠ざかるにしたがって口径が小さくなるような傾斜側壁を有するものであり、前記蓋体が一方に開口を有する筐体と、少なくとも前記開口の一部を覆うカバープレートとからなり、前記筐体には、前記フィルタ保持部材の一方の円筒部が挿入可能な第一の貫通穴が設けられ、前記カバープレートには前記第一の貫通穴に向き合い、前記フィルタ保持部材の円筒状の前記フィルタ収納部が挿入可能な第二の貫通穴が設けられ、前記第二の貫通穴の周縁には、一対の、垂直に伸びる部分と、その先端部から中心部側に水平に伸びる腕部（第一の腕部と第二の腕部）が向き合うように形成されて、前記フィルタ保持部材を固定する係止部となり、前記フィルタ保持部材が蓋体の筐体とカバープレートとの間に形成される内部空間に収納され、基板収納容器の外面から突出しないことを特徴とする基板収納容器。
前記係止部が、フィルタ保持部材が取り付けられる外方向の一面に先端部に向けて縮径する先端傾斜面を備え、前記先端傾斜面の他面にてフィルタ保持部材を固定し、前記先端傾斜面の最大半径が、前記フィルタ収納部の半径よりも大きく、前記先端傾斜面の最小半径が、前記フィルタ収納部の半径よりも小さい請求項１に記載の基板収納容器。
前記係止部が、基板収納容器とは別の部材として形成される固定部品であり、前記固定部品を介してフィルタ保持部材が固定される請求項１または２に記載の基板収納容器。