JP4787852B2

JP4787852B2 - 基板収納容器の排出用ポート

Info

Publication number: JP4787852B2
Application number: JP2008044515A
Authority: JP
Inventors: 智小田嶋
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009206156A

Description

本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板を収納する容器本体に排出用ポートを備えた基板収納容器の排出用ポートに関するものである。

従来の基板収納容器は、図示しないが、半導体ウェーハ等からなる複数枚の基板を整列収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体と、この容器本体の開口した正面部を開閉する着脱自在の蓋体とを備え、容器本体に供給用ポートと排出用ポートとが配設されており、これら供給用ポートと排出用ポートが蓋体により密閉された容器本体の内部の空気を窒素ガスに置換する際に使用される（特許文献１、２参照）。

供給用ポートと排出用ポートとは、容器本体の底部に配設され、供給用ポートが大気圧以上の窒素ガスを容器本体の外部から内部に供給し、排出用ポートが窒素ガスの供給に伴い空気が容器本体の内部から外部に排出されるのを許容する。排出用ポートは、容器本体の底部に装着される中空のケースと、このケースに内蔵されるフィルタと、ケースに内蔵されて外部に排出された空気の逆流を規制する逆止弁とを備えて構成されている。
特開２００６‐１５６７１２号公報特開２００６‐５１９３号公報

ところで、基板収納容器は、窒素ガスの供給直後の内部酸素濃度が１ｐｐｍ以下であり、窒素ガスの供給が停止されると、内部が大気圧と同等になるまで数秒を要する。この場合、基板収納容器の内部と大気圧との差が数ｋＰａ程度で、大気圧に戻る数秒の間、排出用ポートの逆止弁が開放しているので、基板収納容器の内部と外部の雰囲気とがごく短い距離で連通している状態となる。

酸素と窒素ガスの常温における拡散定数は０．２ｍｍ／ｓｅｃであるから、上記数ｋＰａ程度の圧力差では、拡散により酸素が基板収納容器の内部に流入し、基板収納容器の内部の酸素濃度を低レベルに保持することができな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、例え数ｋＰａ程度の圧力差でも、拡散による酸素の逆流を防止することのできる基板収納容器の排出用ポート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、基板を収納する容器本体とその蓋体のいずれかに排出用ポートを設けたものであって、
排出用ポートは、容器本体あるいは蓋体に取り付けられる中空のケースと、このケースに内蔵されるフィルタと、ケースに内蔵される逆止弁とを含み、ケースの両端面にそれぞれ通気孔を設け、ケースの一端面を容器本体あるいは蓋体から露出させ、このケースの一端面とフィルタとの間に逆止弁を介在させるとともに、ケースの一端面に被覆体を重ねて取り付け、この被覆体には、ケースの一端面の通気孔と連通する流通路を形成したことを特徴としている。

なお、被覆体を断面略Ｕ字形に形成してその底部とケースの一端面との間に空隙を形成し、被覆体の底部に流通路を形成すると良い。

ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくとも各種大きさの半導体ウェーハ（例えば、φ２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等）やガラス基板等が単数複数含まれる。また、容器本体は、フロントオープンボックスタイプ、トップオープンボックスタイプ、ボトムオープンボックスタイプのいずれでも良く、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。

排出用ポート、通気孔、フィルタは、単数複数いずれでも良い。ケースの一端面に被覆体を重ねて取り付ける際、凹凸部、係合片、螺子締め等の技術を用いて着脱自在に取り付けることが好ましいが、接着等により固定しても良い。さらに、流通路は、ある程度の長さを有する断面Ｉ字形、Ｊ字形、Ｌ字形、Ｓ字形、Ｕ字形、Ｖ字形、クランク形等、所定の形に形成される。

本発明によれば、例え数ｋＰａ程度の圧力差でも、拡散による酸素の逆流を防止することのできる基板収納容器の排出用ポートを提供できるという効果がある。

以下、図面を参照して本発明に係る基板収納容器の排出用ポートの好ましい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の排出用ポートは、図１ないし図５に示すように、基板Ｗを収納する容器本体１に供給用ポート５と排出用ポート２０とをそれぞれ複数配設し、各排出用ポート２０のケース２１の一端面に被覆体３０を積層装着してその内部にはケース２１の一端面の通気孔２２と連通する長い流通路３１を形成するようにしている。

基板Ｗは、図２や図３に示すように、例えばφ３００ｍｍの薄い半導体ウェーハからなり、複数枚（例えば、２５又は２６枚）が容器本体１内に整列収納されて上下方向に所定の間隔で配列される。

容器本体１は、図１等に示すように、所定の樹脂（例えばＰＣ等）を含む成形材料を使用してフロントオープンボックスタイプに成形され、開口した正面部に着脱自在の蓋体１０が図示しない蓋体開閉装置により嵌合される。この容器本体１は、その内部両側に基板Ｗを水平に支持するティースがそれぞれ複数配列され、底部底面に略平板のボトムプレート２が下方から装着されており、このボトムプレート２の前部両側と後部中央とには、図示しない基板Ｗ用の加工装置の位置決めピンに上方から嵌合する位置決め具３が配設される（図４参照）。

容器本体１の底部には図４に示すように、ボトムプレート２を回避するポート用の取付螺子孔４が複数穿孔され、この複数の取付螺子孔４に、前方に位置する供給用ポート５と後方に位置する排出用ポート２０とがＯリングを介しそれぞれ螺嵌される。また、容器本体１の天井中央部には図１や図２に示すように、平面略矩形の把持フランジ６が着脱自在に装着され、この把持フランジ６が図示しない搬送ロボットに把持されることにより、基板収納容器が工場内を搬送される。

容器本体１の正面部の上下両側には、蓋体１０用の係止穴がそれぞれ凹み形成され、容器本体１の背面壁には、基板Ｗの有無や枚数等を把握する観察窓７が縦長に一体形成される（図３参照）。また、容器本体１の両側壁外面には図１や図２等に示すように、手動操作用のハンドル８がそれぞれ着脱自在に装着される。

蓋体１０は、図１に示すように、容器本体１の正面部に嵌合する横長の筐体１１と、この筐体１１の開口した表面を覆う透明の表面プレート１２と、これら筐体１１と表面プレート１２との間に介在される施錠機構１３とを備えて構成される。筐体１１の裏面中央部には、基板Ｗの前部周縁を保持する弾性のフロントリテーナが装着され、筐体１１の周壁には、容器本体１の正面部内周に圧接するエンドレスのガスケットが弾性変形可能に嵌合される。

施錠機構１３は、筐体１１に軸支されて表面プレート１２の外部から回転操作される左右一対の操作プレート１４と、各操作プレート１４の回転に伴い蓋体１０の上下方向にスライドする複数のスライド板１５と、各スライド板１５の先端部に連結されて容器本体１の係止穴に干渉する出没自在の係止爪１６とを備え、容器本体１の正面部に嵌合した蓋体１０を強固に施錠するよう機能する。

各排出用ポート２０は、図５に示すように、容器本体１の取付螺子孔４に螺着されるケース２１と、このケース２１に内蔵される濾過用のフィルタ２４と、ケース２１に内蔵される可撓性の逆止弁２５とを備え、蓋体１０により密閉された容器本体１の内部の空気が窒素ガスに置換される際、窒素ガスの供給に伴い空気を容器本体１の内部から外部に排出するよう機能する。

ケース２１は、例えば所定の樹脂（例えばＰＡ、ＰＣ、ＰＥＥＫ等）を含む成形材料を使用して中空の円柱形に形成され、上下の両端面にそれぞれ複数の通気孔２２が穿孔される。このケース２１の一端面である下端面２３は、容器本体１の底部底面から露出して他端面である上端面を容器本体１の内部側方に基板Ｗと干渉しないよう位置させ、フィルタ２４との間に逆止弁２５が介在される。

フィルタ２４と逆止弁２５とは、共に平面円形に形成され、フィルタ２４がＰＴＦＥ繊維、コットン、ポリプロピレン等を用いて製造される。逆止弁２５は、フィルタ２４の下面に間隔をおいて対向し、外部に排出された空気の容器本体１内部への逆流を規制するよう機能する。

被覆体３０は、所定の樹脂（例えばＰＡ、ＰＣ、ＰＥＥＫ等）を含む成形材料を使用して円板形に形成され、内部には、ケース２１の下端面２３の通気孔２２と外部とを連通する細長い流通路３１が形成される。この流通路３１は、高アスペクト比の断面略Ｌ字形に形成され、長辺部が被覆体３０の中心部から半径外方向に指向してその周面に開口する。

上記構成によれば、逆止弁２５の下流下部に高アスペクト比の流通路３１を形成し、基板収納容器の内部と外部の雰囲気との距離を延長して連通するので、例え基板収納容器の内部と大気圧との差が数ｋＰａ程度の圧力差でも、拡散により酸素が基板収納容器の内部に逆流することが全くない。したがって、基板収納容器の内部の酸素濃度を低レベルに保持することができる。

次に、図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、被覆体３０を断面略Ｕ字形に形成してその底部とケース２１の下端面２３との間に大きな空隙３２を形成し、被覆体３０の底部中心に短い流通路３１Ａを厚さ方向に形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、流通路３１Ａと深い空隙３２とが高アスペクト比の長い流通路３１を実質的に形成するので、酸素の逆流をより効果的に抑制防止することができるのは明らかである。

なお、上記実施形態では容器本体１に２５枚又は２６枚の基板Ｗを収納したが、何らこれに限定されるものではなく、容器本体１に２、３枚の基板Ｗを収納しても良い。また、施錠機構１３を、蓋体１０の左右方向にスライドする複数のスライド板１５と、各スライド板１５の先端部に連結されて容器本体１の係止穴に干渉する出没自在の係止爪１６とから構成しても良い。

また、容器本体１に供給用ポート５を配設するとともに、蓋体１０の筐体１１に排出用ポート２０を配設し、これら供給用ポート５と排出用ポート２０とにより、蓋体２０により密閉された容器本体１の内部の空気を窒素ガスに置換するようにしても良い。また、蓋体１０の筐体１１に供給用ポート５と排出用ポート２０とを配設し、これら供給用ポート５と排出用ポート２０とにより、蓋体２０により密閉された容器本体１の内部の空気を窒素ガスに置換することもできる。

以下、本発明に係る基板収納容器の排出用ポートの実施例を比較例と共に説明するが、本発明に係る基板収納容器の排出用ポートは以下の実施例に何ら限定されるものではない。

実施例１〜６
基板収納容器の容器本体に供給用ポートと排出用ポートとを配設して各排出用ポートの下端面には被覆体を装着し、この被覆体の仕様を実施例に応じて変更し、これらにより、蓋体により密閉された容器本体の内部の空気を窒素ガスに置換し、この置換から１０秒あるいは１２０秒後の酸素濃度を測定してその結果を表１にまとめた。

被覆体は、実施例１、２、３の場合には、ＰＣ（ポリカーボネート）により射出成形された第一、第二の円板を積層接着することにより製造した。この第一、第二の円板については、共に厚さ１ｍｍ、直径２４ｍｍの大きさとした。第一の円板の中心部には、φ１ｍｍの穴を穿孔し、第一の円板の表面には、第二の円板に被覆される流通路用の溝を凹み形成しており、穿孔した穴に流通路用の溝の端部を接続した。流通路は、平面視でクランク形等に蛇行させることにより、長さを調整した。

実施例１、２、３の被覆体は、第１の実施形態のタイプとし、流通路の断面積が０．２５ｍｍ^２の場合には、流通路用の溝を０．５ｍｍ×０．５ｍｍの矩形とした。また、流通路の断面積が０．０４ｍｍ^２の場合には、流通路用の溝を０．２ｍｍ×０．２ｍｍの矩形とし、流通路の断面積が１ｍｍ^２の場合には、流通路用の溝を１ｍｍ×１ｍｍの矩形とした。

実施例４、５、６の流通路は、それぞれ５ｍｍ、５ｍｍ、２ｍｍの厚さを有するＰＣ製の板に、１ｍｍ□、０．５ｍｍ□、０．５ｍｍ□の穴を備えた板により形成した。また、被覆体の底部とケースとの間に空隙を形成する場合には、逆止弁と短い流通路の間に直径２４ｍｍ、間隔５ｍｍで形成した。

比較例１〜３
基板収納容器の容器本体に供給用ポートと排出用ポートとを配設して各排出用ポートの下端面には被覆体を選択的に装着し、この被覆体の有無や仕様を比較例に応じて変更し、これらにより、蓋体により密閉された容器本体の内部の空気を窒素ガスに置換し、この置換から１０秒あるいは１２０秒後の酸素濃度を測定してその結果を表１にまとめた。
被覆体については、基本的には実施例と同様であるが、流通路の断面積が１９．６ｍｍ^２の場合には、厚さφ５ｍｍの穴とした。

本発明に係る基板収納容器の排出用ポートの実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。本発明に係る基板収納容器の排出用ポートの実施形態における開放状態の容器本体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排出用ポートの実施形態における容器本体を模式的に示す背面説明図である。本発明に係る基板収納容器の排出用ポートの実施形態における容器本体を模式的に示す底面説明図である。本発明に係る基板収納容器の排出用ポートの実施形態における排出用ポート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排出用ポートの第２の実施形態における排出用ポートを模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１容器本体
４取付螺子孔
５供給用ポート
１０蓋体
１１筐体
２０排出用ポート
２１ケース
２２通気孔
２３下端面（一端面）
２４フィルタ
２５逆止弁
３０被覆体
３１流通路
３１Ａ流通路
３２空隙
Ｗ基板

Claims

基板を収納する容器本体とその蓋体のいずれかに排出用ポートを設けた基板収納容器の排出用ポートであって、
排出用ポートは、容器本体あるいは蓋体に取り付けられる中空のケースと、このケースに内蔵されるフィルタと、ケースに内蔵される逆止弁とを含み、ケースの両端面にそれぞれ通気孔を設け、ケースの一端面を容器本体あるいは蓋体から露出させ、このケースの一端面とフィルタとの間に逆止弁を介在させるとともに、ケースの一端面に被覆体を重ねて取り付け、この被覆体には、ケースの一端面の通気孔と連通する流通路を形成したことを特徴とする基板収納容器の排出用ポート。
被覆体を断面略Ｕ字形に形成してその底部とケースの一端面との間に空隙を形成し、被覆体の底部に流通路を形成した請求項１記載の基板収納容器の排出用ポート。