JP5253410B2 - リテーナ及び基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェーハやガラスウェーハ等からなる基板を保持するリテーナ及び基板収納容器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、丸い精密基板である半導体ウェーハを複数枚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手動操作あるいは自動操作により開閉する着脱自在の蓋体と、この蓋体の半導体ウェーハに対向する裏面に深く装着されて半導体ウェーハの前部周縁を一対の保持部を介して保持する大型のリテーナとを備えて構成されている（特許文献１、２参照）。リテーナは、左右水平方向に伸びる弾性片を備え、この弾性片に、半導体ウェーハの前部周縁を保持する左右一対の保持部が一体形成されている。

ところで、リテーナが容器本体の内部に深く進入する場合、蓋体の着脱を自動化しようとすると、蓋体開閉の際のストロークが大きくならざるを得ず、省スペース化や作業の効率化を図ることができない。
そこで従来においては、係る点に鑑み、蓋体の裏面中央部にリテーナを浅く装着し、蓋体開閉の際のストロークを小さくして省スペース化や作業の効率化を図る提案がなされている。

特開２００２‐３５３３０１号公報 特開２００５‐３２００２８号公報

従来における基板収納容器は、以上のように蓋体の裏面中央部にリテーナが装着され、半導体ウェーハの中心部とリテーナの保持部とを結ぶ角度が小さいので、半導体ウェーハの回転を規制することが困難である。特に、左右の保持部の保持力に差がある場合には、半導体ウェーハが容易に回転するおそれがあり、半導体ウェーハが回転すると、リテーナの保持部が削られてパーティクルを発生させたり、半導体ウェーハの汚染や表面の損傷を招くという問題がある。

係る問題を解消すべく、リテーナの保持部の保持力を大きくして半導体ウェーハの回転を規制しようとすると、容器本体の正面部に蓋体を嵌合する際に大きな抵抗が生じるので、蓋体を自動的に着脱する蓋体自動開閉装置のスペックを超え、容器本体に蓋体を嵌合する作業が難しくなるという大きな問題が新たに生じることとなる。

さらに、従来におけるリテーナは、半導体ウェーハの前部周縁を単一の弾性片の保持部により単に保持するに止まるので、基板収納容器の輸送時の振動や衝撃、あるいは落下時の大きな衝撃が半導体ウェーハに作用すると、衝撃の緩和が困難で、弾性片の保持部から半導体ウェーハが外れたり、半導体ウェーハの破損するおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、基板の回転に伴う汚染や損傷を抑制し、基板に作用する衝撃を緩和して基板が外れたり、基板が破損するおそれを防ぐことができ、しかも、容器本体にリテーナ付きの蓋体を取り付ける作業を容易化することのできるリテーナ及び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、本発明においては上記課題を解決するため、枠体と、この枠体の一対の対向片からそれぞれ突出して相互に接近する一対の第一弾性片と、この一対の第一弾性片の屈曲した自由端部に支持されて基板を保持する第二弾性片とを備えたものであって、
第一弾性片の自由端部よりも枠体の対向片寄りの外側に第二弾性片の外側端部を位置させ、この第二弾性片に、基板の端部周縁を保持する第一、第二の保持部をそれぞれ間隔をおいて形成し、第一の保持部よりも第二の保持部を第二弾性片の外側端部側に位置させるようにしたことを特徴としている。

なお、枠体は、間隔をおいて対向する一対の対向片と、この一対の対向片の両端部間にそれぞれ架設される一対の架設片とを備え、これら対向片と架設片の少なくともいずれか一方に、バネ性の屈曲部を形成するとともに、位置決め部を設けることができる。
また、一対の第一弾性片の自由端部間に単一の第二弾性片を架設し、この第二弾性片の外側端部と第二の保持部とを一体化することができる。

また、第二弾性片における第一、第二の保持部形成領域を厚肉に形成し、この第一、第二の保持部形成領域の境界領域を薄肉部とし、この薄肉部を変曲点として第二の保持部形成領域を基板の周縁方向に曲げることもできる。
また、一対の第一弾性片の自由端部に第二弾性片をそれぞれ支持させ、この一対の第二弾性片の内側端部同士を間隔をおいて接近させ、各第二弾性片を基板の周縁に沿うよう曲げてその外側端部と第二の保持部とを一体化することも可能である。

また、第一、第二の保持部は、一対の傾斜面により断面Ｖ字形あるいはＹ字形の保持溝を形成する突起をそれぞれ備え、第一の保持部における一対の傾斜面を、上下左右非対称に形成するとともに、第二の保持部における一対の傾斜面よりも高く形成することも可能である。

また、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の開口部を着脱自在の蓋体により開閉するものであって、
蓋体の基板に対向する対向面にリテーナを取り付けたことを特徴としている。

なお、蓋体の基板に対向する対向面を断面略波形に形成することができる。
また、蓋体とリテーナの第一弾性片との対向面のいずれか一方に、第一弾性片の過度の変形を規制するストッパを設けることができる。
また、基板の端部周縁とリテーナの第一の保持部との接触時に、第二弾性片における第一、第二の保持部形成領域に鈍角を形成させることができる。

また、蓋体の基板に対向する対向面にストッパを設け、このストッパには、係合溝を形成してその相対する壁面を底に向かうにしたがい徐々に接近するよう傾斜させ、リテーナの第二の保持部の裏面側には、ストッパの係合溝に嵌まる係合片を形成することが可能である。

また、蓋体の基板に対向する対向面に、係合溝の底と係合片との接触よりも先に第一弾性片と接触してその過度の変形を規制する撓み規制リブを形成することが可能である。
さらに、第一弾性片に、係合溝の底と係合片との接触よりも先に蓋体の基板に対向する対向面と接触してその過度の変形を規制する撓み規制リブを形成することも可能である。

ここで、特許請求の範囲における枠体は、縦長でも良いし、横長でも良い。一対の第一弾性片は、複数対でも良い。また、基板には、少なくとも各種サイズの半導体ウェーハ、ガラスウェーハ、液晶基板等が含まれる。第二弾性片は、単数複数を特に問うものではない。第一の保持部も、それぞれ単数複数を特に問うものではない。

基板収納容器は、フロントオープンボックスタイプ、基板をカセットを介して収納する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、透明、不透明、半透明等を問うものではない。この場合、リテーナは、基板収納容器のタイプに応じ、フロントリテーナ又はリヤリテーナとして使用される。さらに、係合片は、第二の保持部の裏面側に位置するのであれば、リテーナの第一弾性片、第二弾性片、又は第一弾性片と第二弾性片の間等に適宜形成することができる。

本発明によれば、リテーナに保持された基板に振動や衝撃等が作用し、基板にずれが生じて基板の左右方向のいずれかに力が作用すると、リテーナの第二弾性片を支持する一対の第一弾性片が個々に変形して応力を緩和し、第二弾性片における第一、第二の保持部が基板との接触位置や接触状態を維持する。

本発明によれば、基板の回転に伴う汚染や損傷を抑制し、基板に作用する衝撃を緩和して基板が外れたり、基板が破損するおそれを有効に防ぐことができるという効果がある。また、基板収納容器の蓋体にリテーナを取り付けた場合には、容器本体にリテーナ付きの蓋体を取り付ける作業を容易化することができるという効果がある。

また、枠体の対向片と架設片の少なくともいずれか一方に、バネ性の屈曲部を形成すれば、屈曲部の変形操作によりリテーナを撓ませたり、屈曲部の変形操作の解除により撓んだリテーナを元の形態に復帰させることができるので、蓋体等にリテーナを円滑に取り付けることができる。また、対向片と架設片の少なくともいずれか一方に位置決め部を設ければ、基板と第一、第二の保持部との保持精度を向上させることが可能になる。

また、一対の第一弾性片の自由端部間に単一の第二弾性片を架設すれば、第二弾性片が複数の場合に比べ、部品点数を削減したり、リテーナの製造作業を簡略化することが可能になる。また、第二弾性片の外側端部と第二の保持部とを一体化すれば、外側端部ではない箇所と第二の保持部とを一体化する場合に比べ、基板の保持領域を拡大することが可能になる。

また、第一の保持部における一対の傾斜面を上下対称や左右対称に形成するのではなく、上下左右非対称に形成すれば、第一の保持部を形成する傾斜面における基板と接触できる領域を、上下左右対称に設ける場合よりも広くすることができるので、基板と保持溝との位置が多少ずれている場合でも、確実に基板を保持溝に収納することができる。

また、蓋体の基板に対向する対向面にストッパを設け、このストッパに、係合溝を形成してその相対する壁面を底に向かうにしたがい徐々に接近するよう傾斜させ、リテーナの第二の保持部の裏面側に、ストッパの係合溝に嵌まる係合片を形成すれば、第二弾性片の第二の保持部を支持し、基板の保持溝からの脱落を防ぐことができる。

また、蓋体の基板に対向する対向面に、係合溝の底と係合片との接触よりも先に第一弾性片と接触してその過度の変形を規制する撓み規制リブを形成すれば、例え基板収納容器に大きな衝撃等が作用しても、撓み規制リブが第一弾性片と接触して弾発的に支持するので、基板に衝撃が直接作用するのを緩和することができる。さらに、基板の保持力の急激な上昇を抑制することができるので、基板の破損や擦れ等の効果的な防止が期待できる。

本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。 本発明に係る基板収納容器の実施形態における蓋体の裏面を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す正面説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す側面説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す端面説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態を模式的に示す要部斜視説明図である。 本発明に係るリテーナの実施形態における装着作業状態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蓋体とリテーナとの位置決め状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の実施形態における半導体ウェーハの保持状態を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第２の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第３の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第３の実施形態における半導体ウェーハの保持状態を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第４の実施形態における蓋体を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第４の実施形態における蓋体の裏面中央部を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第４の実施形態における蓋体の裏面中央部とリテーナとの関係を模式的に示す説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第４の実施形態におけるストッパリブに係合片が嵌合を開始する状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第４の実施形態におけるストッパリブに係合片が嵌合する状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の第４の実施形態におけるストッパリブに係合片が嵌合した状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係るリテーナ及び基板収納容器の他の実施形態における蓋体を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係るリテーナの他の実施形態を模式的に示す正面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における基板収納容器は、図１ないし図１０に示すように、複数枚の丸い半導体ウェーハＷを収納する容器本体１と、この容器本体１の開口した正面部を開閉する蓋体１０と、収納された半導体ウェーハＷに対向する蓋体１０の対向面である裏面にフロントリテーナとして装着され、半導体ウェーハＷを保持するリテーナ２０とを備え、このリテーナ２０の枠体２１から突出する弾性片を、複数の第一弾性片２９と第二弾性片３１とに分割し、各第一弾性片２９にダンパー機能を付与するようにしている。

複数枚の半導体ウェーハＷは、例えば２５枚あるいは２６枚からなり、容器本体１内に整列収納される。各半導体ウェーハＷは、例えば直径３００ｍｍの薄い円板状の単結晶シリコンからなり、表裏面がそれぞれ鏡面に形成され、周縁部に、整列を容易にする平面略半楕円形のノッチｎが切り欠かれており、このノッチｎが容器本体１の開口した正面部側に通常位置する。このノッチｎの近傍には、図示しない読取装置に読み取られるバーコードが周縁に沿って形成される。このような半導体ウェーハＷは、その両側部周縁が図示しない専用のロボットによりハンドリングされた状態で容器本体１に出し入れされる。

基板収納容器の容器本体１と蓋体１０とは、例えばポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、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、ポリアセタール、ポリエーテルイミド等の成形材料を使用して成形される。これらの成形材料の中では、透明性や高剛性に優れるポリカーボネートの選択が最適である。これらの成形材料には、帯電防止剤、カーボンや金属繊維等の導電性付与剤、紫外線吸収剤、ガラス繊維や炭素繊維等の補強剤が選択的に適量添加される。

容器本体１は、図１に示すように、正面部の開口したフロントオープンボックスタイプに形成され、複数枚の半導体ウェーハＷを所定の間隔で上下に整列させた状態で収納する。この容器本体１は、その内部両側に、相互に対向して半導体ウェーハＷを水平に支持する左右一対のティースが上下方向に所定のピッチで配列される。

各ティースは、図示しないが、容器本体１の内側部に一体形成されて半導体ウェーハＷの側部周縁に沿う平面略長方形、略く字形、略半円弧形の棚板と、この棚板上に一体形成される平坦な基板接触部とを備え、棚板の容器本体１正面部側には、容器本体１の内壁面と共に半導体ウェーハＷの位置を規制する段差が形成される。このような複数対のティースは、半導体ウェーハＷの両側部周縁を高精度に水平に支持し、半導体ウェーハＷが上下方向に傾斜して専用のロボットによる出し入れが困難になるのを防止するよう機能する。

容器本体１の底面の前部両側と後部中央とには、基板収納容器を搭載する加工装置（図示せず）上に位置決めされる位置決め具（図示せず）がそれぞれ一体形成され、各位置決め具が断面略Ｍ字形、略Ｖ字形、略Ｙ字形等に形成される。また、容器本体１の天井中央部には、図示しない自動搬送機構（オーバーヘッドホイストトランスファー）に把持される平面略矩形のロボティックフランジ（図示せず）が着脱自在に装着される。また、容器本体１の両側壁の上下間には、上下前後方向に斜めに伸びる手動操作用のハンドル２がそれぞれ架設される。

蓋体１０は、図１や図２に示すように、容器本体１の正面部に対応する正面略矩形の筐体１１と、この筐体１１の開口した表面左右両側部に装着されて露出する一対の表面プレートとを備え、これら筐体１１と一対の表面プレートとの間に、外部からの操作により作動する施錠用の施錠機構が内蔵されており、容器本体１の正面部に蓋体開閉装置によりシールガスケット１２を介し着脱自在に嵌合される。

蓋体１０の筐体１１は、基本的には外周面にエンドレスのシールガスケット１２を備えた断面略皿形に形成され、表面の中央部が正面略矩形に膨出形成されており、この表面中央部の膨出に伴い、両側部が分離されて施錠機構内蔵用の空間を区画形成するとともに、裏面中央部１３が略矩形に凹んでリテーナ２０装着用の空間を形成する（図７ないし図１０参照）。

シールガスケット１２は、例えば弾性のポリエステル系熱可塑性エラストマーを使用して枠形に成形され、蓋体１０の嵌合時に圧縮変形されてシール機能を発揮する。また、施錠機構は、図示しないが、筐体１１表面の左右両側部中央にそれぞれ軸支されて外部から回転操作される一対の回転プレートと、各回転プレートに連結されてその回転に伴い上下方向にスライドする一対の進退動作プレートと、各進退動作プレートの先端部に回転可能に連結軸支されて容器本体１の正面部内周縁に穿孔された係止穴に係止する係止爪とを備え、蓋体１０の表面プレートに被覆される。

筐体１１の凹んだ裏面中央部１３には、リテーナ２０の枠体２１を位置決めする複数の位置決め突起１４が配設されるとともに、第一弾性片２９に対向する複数のストッパ１５が突設され、各ストッパ１５が第一弾性片２９の過度の変形や破損を規制するよう機能する（図７ないし図１０参照）。このストッパ１５は、円柱形や台形等、任意の形に形成される。また、筐体１１の裏面中央部１３の左右両側には図２に示すように、リテーナ２０の枠体２１表面に着脱自在に係合する複数の係合爪１６が上下方向に配列され、各係合爪１６がＪ字形やＬ字形等に屈曲形成される。

リテーナ２０は、図２ないし図５等に示すように、蓋体１０に装着される縦長の枠体２１と、この枠体２１の一対の対向片２２からそれぞれ突出する一対の第一弾性片２９と、この一対の第一弾性片２９の屈曲した自由端部３０に支持されて半導体ウェーハＷの周縁方向に伸びてこれを保持する第二弾性片３１とを備え、蓋体１０と共に、あるいは蓋体１０とは別に単独で湿式洗浄されたり、乾燥作業に供される。

リテーナ２０は、例えばポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、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、ポリアセタール、ポリエーテルイミド等の合成樹脂、ポリエステル系の熱可塑性能エラストマー、ポリウレタン系の熱可塑性能エラストマー等の成形材料を使用して成形される。これらの成形材料の中では、成形時のアウトガスや損傷の少ないポリブチレンテレフタレートの選択が最適である。成形材料には、帯電防止剤、カーボンや金属繊維等の導電性付与剤、紫外線吸収剤、ガラス繊維や炭素繊維等の補強剤が選択的に適量添加される。

リテーナ２０の枠体２１は、図２ないし図５、図８等に示すように、間隔をおき平行に対向して蓋体１０の上下方向に伸びる左右一対の対向片２２と、この一対の対向片２２の上下両端部間にそれぞれ水平に架設される上下一対の架設片２３とを備え、各対向片２２の裏面中央部に、蓋体１０の位置決め突起１４に挟持嵌合して位置決め精度を向上させる位置決め部２４が凹み形成され、各架設片２３には、半導体ウェーハＷ方向に突出するバネ性の屈曲部２５が形成されており、蓋体１０の凹んだ裏面中央部１３に複数の係合爪１６を介し着脱自在に装着される。

枠体２１の表面四隅部には、半導体ウェーハＷ方向に伸びる握持操作可能な正面略Ｉ字形のリブ２６がそれぞれ突出形成され、この複数のリブ２６が、取付性を向上させたり、リテーナ２０のストック時に第一、第二の保持部３３・３４が荷重の作用で変形するのを有効に防止する。また、複数のリブ２６は、複数のリテーナ２０の積層時には、スタッキング機能を発揮したり、第一弾性片２９や第二弾性片３１の接触に伴う変形を防止する。各リブ２６の高さは、複数のリテーナ２０の積層時にリテーナ２０と隣接する他のリテーナ２０における第一、第二の保持部３３・３４が非接触となる高さが好ましい。

各対向片２２の表面縁には図３に示すように、リテーナ２０の着脱性を向上させる複数の逃がし溝２７が間隔をおいて配列形成され、この複数の逃がし溝２７の形成されていない領域に筐体１１の係合爪１６が外側から着脱自在に係合する。また、各対向片２２の蓋体１０に対向する裏面長手方向には図８に示すように、複数の凹凸２８が間隔をおいて交互に形成され、この複数の凹凸２８がリテーナ２０の洗浄や乾燥時の水切り性を向上させる。

各屈曲部２５は、図５や図７に示すように、架設片２３の中央部に略Ｕ字形に湾曲形成され、握持操作されることにより狭まるよう変形してリテーナ２０を断面略へ字形に撓ませ、蓋体１０の裏面中央部１３にリテーナ２０を係合爪１６を介し装着する装着作業を円滑にする。

一対の第一弾性片２９は、図５ないし図７等に示すように、枠体２１の一対の対向片２２からそれぞれ内方向に突出し、間隔をおき相互に接近しており、枠体２１の上下長手方向に所定のピッチで複数配列される。各第一弾性片２９は、図５ないし図７等に示すように、半導体ウェーハＷの動きに追従して変形可能な細長い略Ｌ字形に屈曲して枠体２１の架設片２３に平行に配置され、短い自由端部３０が半導体ウェーハＷ方向に指向しており、屈曲部の裏面が蓋体１０のストッパ１５に間隔をおいて対向する。

第二弾性片３１は、図６ないし図７等に示すように、半導体ウェーハＷの前部周縁に沿うようやや屈曲した板片に形成され、中央部が第一弾性片２９方向に略Ｕ字形に浅く凹み形成される。この第二弾性片３１は、一対の第一弾性片２９の屈曲した自由端部３０間に架設され、枠体２１の架設片２３や第一弾性片２９に平行に配置されるとともに、第一弾性片２９の自由端部３０よりも枠体２１の対向片２２寄りの外側に外側端部３２が位置しており、半導体ウェーハＷを第一、第二の保持部３３・３４を介して保持する。

第一、第二の保持部３３・３４は、同図に示すように、第二弾性片３１の中央部からやや左右外方向にずれた位置、換言すれば、第一の保持部形成領域３５に左右一対の第一の保持部３３がそれぞれ一体形成され、第二弾性片３１の両外側端部３２、換言すれば、第二の保持部形成領域３６に第二の保持部３４がそれぞれ一体形成されており、第一の保持部３３よりも第二の保持部３４が第二弾性片３１の外側端部３２側に位置する。

第一、第二の保持部３３・３４は、図２、図５ないし図７に示すように、相対向する一対の傾斜面３７により断面略Ｖ字形あるいは略Ｙ字形を呈する奥細りの保持溝３８を形成する突起３９をそれぞれ備え、この突起３９の保持溝３８に半導体ウェーハＷの前部周縁が案内され、位置決め挟持される。

一対の第一の保持部３３は、図５ないし図７、図９等に示すように、第二の保持部３４よりも先に半導体ウェーハＷのノッチｎを挟んだ状態で半導体ウェーハＷの中心線近傍と接触し、傾斜面３７により半導体ウェーハＷの位置を調整しながら突起３９の保持溝３８に導くガイドとして機能する。

第一の保持部３３は、略ブロック形を呈する突起３９の一対の傾斜面３７が上下左右非対称に形成され、この一対の傾斜面３７が第二の保持部３４における一対の傾斜面３７よりも高く形成される。すなわち、この突起３９の一対の傾斜面３７は、半導体ウェーハＷを確実に保持溝３８に導く観点から一方が高く、他方が低く形成され、しかも、半導体ウェーハＷの平面の中心線を挟んで左右に非対称を呈する。

各第二の保持部３４は、図５ないし図７、図９等に示すように、第一の保持部３３により所定の位置に整列した半導体ウェーハＷを安定して保持する観点から、突起３９やその保持溝３８が半導体ウェーハＷの周縁方向に伸長して形成される。この第二の保持部３４の高さは、蓋体１０の裏面から突出しない高さに調整される。

上記構成において、複数枚数の半導体ウェーハＷを整列収納した容器本体１の開口した正面部に蓋体１０をリテーナ２０を介して嵌合しようとすると、半導体ウェーハＷの前部周縁に第一の保持部３３が先ず接触し、この状態で半導体ウェーハＷの位置を傾斜面３７に沿わせて調整しながらリテーナ２０が半導体ウェーハＷの中心線に沿って接近し、第二の保持部３４の傾斜面３７が半導体ウェーハＷと接触する。この状態で第一、第二の保持部３３・３４の保持溝３８内に半導体ウェーハＷが収納される。

容器本体１の開口した正面部に蓋体１０が完全に嵌合する状態においては、第一、第二の保持部３３・３４を備えた第二弾性片３１が半導体ウェーハＷの中心線上を半導体ウェーハＷの形状に沿って平行に移動し、半導体ウェーハＷが保持される。この際、各第一弾性片２９が蓋体１０の厚さ方向に変形し、この変形に伴う反発力が第二弾性片３１に伝達されることにより、半導体ウェーハＷが強固に保持される。

次に、基板収納容器の輸送時の振動や衝撃等が半導体ウェーハＷに作用し、半導体ウェーハＷにずれが生じる場合について説明すると、この場合、半導体ウェーハＷの左右方向のいずれかに力（図１０の矢印参照）が作用するが、このとき、第二弾性片３１を支持する一対の第一弾性片２９が左右非対称に個々に変形して応力を緩和するので、第一、第二の保持部３３・３４が半導体ウェーハＷとの接触状態を維持することとなる。この結果、半導体ウェーハＷが第一、第二の保持部３３・３４の保持溝３８から外れたり、回転するのを有効に抑制防止することができる。

上記構成によれば、リテーナ２０の弾性片を第一弾性片２９と第二弾性片３１とに分割し、第一弾性片２９のみを変形させ、第二弾性片３１における第一、第二の保持部３３・３４の半導体ウェーハＷとの相対位置に変更を来たさないようにするので、半導体ウェーハＷの保持領域を拡大し、半導体ウェーハＷを安定して継続保持することができる。したがって、半導体ウェーハＷの回転を規制することができ、半導体ウェーハＷの回転に伴い第一、第二の保持部３３・３４が削られてパーティクルを発生させたり、半導体ウェーハＷの汚染や表面の損傷を招くおそれがない。

また、第一、第二の保持部３３・３４の保持力を大きくして半導体ウェーハＷの回転を規制する必要もないので、容器本体１の正面部に蓋体１０を嵌合する際に大きな抵抗が生じることがない。これにより、容器本体１に蓋体１０を円滑に嵌合することができる。また、枠体２１の対向片２２の表面縁に複数の逃がし溝２７を配列形成するので、この逃がし溝２７を活用して握持操作すれば、装着されたリテーナ２０の取り外し作業の簡易化や容易化が大いに期待できる。

また、第一の保持部３３を一対として第二の保持部３４との間に間隔を形成するので、半導体ウェーハＷのバーコードの目視確認や読み取り作業に何ら支障を来たすことがない。さらに、対向片２２の蓋体１０に対向する裏面長手方向に複数の凹凸２８を形成するので、リテーナ２０の成形時の成形収縮を緩和して変形を抑制することが可能になる。したがって、半導体ウェーハＷと第一、第二の保持部３３・３４との接触精度を著しく向上させることが可能になる。

次に、図１１は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、一対の第一弾性片２９の屈曲した自由端部３０に第二弾性片３１をそれぞれ支持させ、この一対の第二弾性片３１の内側端部同士を間隔をおいて接近させ、各第二弾性片３１を半導体ウェーハＷの前部周縁に沿うよう湾曲させるようにしている。

蓋体１０の凹んだ裏面中央部１３の周縁には、リテーナ２０の枠体２１を固定する複数の固定突起４２が間隔をおいて配設される。また、リテーナ２０の枠体２１の外周面には、複数の固定突起４２にそれぞれ嵌合する位置決め用の嵌合穴４０が間隔をおいて穿孔される。また、各第一弾性片２９の屈曲部２５の裏面には、第一弾性片２９の過剰な変形を規制するストッパ１５が突出形成される。さらに、各第二弾性片３１の内側端部には第一の保持部３３が一体化され、各第二弾性片３１の外側端部３２には第二の保持部３４が一体化される。その他の部分については、上記実施形態と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、リテーナ２０の枠体２１、第一弾性片２９、及び第二弾性片３１の種類の多様化を図ることができるのは明らかである。

次に、図１２、１３は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、第一弾性片２９に各第二弾性片３１を平行に配置し、この第二弾性片３１における第一、第二の保持部形成領域３５・３６を厚肉に形成するとともに、この第一、第二の保持部形成領域３５・３６の境界領域４１を薄肉部とし、この境界領域４１の薄肉部を変曲点として第二の保持部３４や第二の保持部形成領域３６を半導体ウェーハＷの前部周縁方向に屈曲させるようにしている。

上記構成において、半導体ウェーハＷの前部周縁に第一の保持部３３が嵌合し、この状態でリテーナ２０が半導体ウェーハＷの中心線に沿って接近すると、各第一弾性片２９が蓋体１０の厚さ方向に変形する。この半導体ウェーハＷの前部周縁とリテーナ２０の第一の保持部３３との接触時には、第二弾性片３１の中央部が半導体ウェーハＷにより押圧されて変位し、この変位に伴い、第二弾性片３１の第二の保持部３４が薄肉部を変曲点として半導体ウェーハＷの前部周縁方向に屈曲し、第二の保持部３４が半導体ウェーハＷの前部周縁を適切に保持する。

この際、この第二弾性片３１における第一、第二の保持部形成領域３５・３６は、図１３に示すように略鈍角を形成する。その他の部分については、上記実施形態と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、リテーナ２０の枠体２１、第一弾性片２９、及び第二弾性片３１の種類の多様化を図ることができるのは明らかである。

次に、図１４ないし図１９は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、蓋体１０を構成する筐体１１の裏面中央部１３に、複数のストッパリブ５０と撓み規制リブ５４とをそれぞれ配設し、リテーナ２０の各第一弾性片２９に、第二の保持部３４の裏面側に位置して各ストッパリブ５０に係合する係合片５５を一体形成し、基板収納容器に外力が作用することによる弊害を排除するようにしている。

筐体１１の凹んだ裏面中央部１３は、図１５や図１６に示すように、平坦面ではなく、蓋体１０の厚さ方向に凸凹の断面略波形に湾曲形成され、半導体ウェーハＷの保持力に耐え得るよう蓋体１０を補強してその変形を防止するよう機能する。また、複数のストッパリブ５０は、図１４ないし図１６に示すように、筐体１１の裏面中央部１３の中央寄りに左右一対のストッパリブ５０が間隔をおいて対設され、この一対のストッパリブ５０が筐体１１の上下方向に複数配列される。

各ストッパリブ５０は、図１５ないし図１９に示すように、筐体１１の裏面中央部１３からリテーナ２０方向（図１５の上方向）に突出形成され、表面に係合片５５と嵌合する係合溝５１が凹み形成されており、この係合溝５１の相対向する壁面５２が開口側から底５３方向、換言すれば、筐体１１の裏面方向に向かうにしたがい徐々に接近して狭まるよう傾斜形成される。このようなストッパリブ５０は、係合溝５１と係合片５５との嵌合により、第二弾性片３１の第二の保持部３４を支持して半導体ウェーハＷの保持溝３８からの脱落を防止するよう機能する。

複数の撓み規制リブ５４は、図１４ないし図１６に示すように、筐体１１の裏面中央部１３に左右一対間隔をおいて配列形成され、各撓み規制リブ５４がストッパリブ５０と平行で、かつストッパリブ５０の外側、換言すれば、筐体１１の裏面中央部１３の左右両側寄りに位置する。この撓み規制リブ５４は、係合溝５１の底５３と係合片５５との接触よりも先に第一弾性片２９と接触するよう、係合溝５１の底５３よりもリテーナ２０に近接して形成される。

このような撓み規制リブ５４は、ストッパリブ５０の接触よりも先に第一弾性片２９と接触してその過度の撓みを規制し、ストッパリブ５０と第一弾性片２９との接触に伴い、半導体ウェーハＷに大きな衝撃が直接的に作用するのを緩和するよう機能する。

各係合片５５は、図１６ないし図１９に示すように、第一弾性片２９の屈曲部付近に板形に突出形成されて第二の保持部３４の裏面側に位置し、対向する係合溝５１の傾斜した壁面５２に案内されつつ嵌合し、振動や衝撃の作用にかかわりなく、半導体ウェーハＷの位置を一定範囲内とする。その他の部分については、上記実施形態と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、例え基板収納容器に大きな衝撃が作用しても、撓み規制リブ５４が第一弾性片２９と接触して弾発的に支持するので、半導体ウェーハＷに衝撃が直接的に作用するのを著しく緩和することができる。また、大きな力が作用しても、半導体ウェーハＷの保持力の急激な上昇を抑制することができるので、半導体ウェーハＷの破損や擦れの効果的な防止が期待できるのは明白である。

なお、上記実施形態では、直径３００ｍｍの半導体ウェーハＷを示したが、何らこれに限定されるものではなく、例えば直径２００ｍｍや４５０ｍｍの半導体ウェーハＷでも良い。また、容器本体１の内部両側にティースをそれぞれ一体形成したが、容器本体１の内部両側に別体のティースを固定部品や摩擦係合等を利用して後から取り付けても良い。また、枠体２１の表面に、正面略Ｌ字形等のリブ２６を必要数突出形成しても良い。また、架設片２３の蓋体１０に対向する裏面に複数の凹凸２８を形成しても良い。また、屈曲部２５を略Ｃ字形や略Ｖ字形等に形成することもできる。

また、架設片２３全体を弧形に湾曲させてバネ性の屈曲部２５を形成しても良いし、架設片２３ではなく、対向片２２にバネ性の屈曲部２５を形成することもできる。また、位置決め突起１４や位置決め部２４は、左右対称に配設したり、あるいは左右非対称に配設してリテーナ２０装着の際の方向性を向上させることもできる。

また、位置決め突起１４や位置決め部２４を左右対称に配設し、枠体２１に、上下方向の方向性を示す凹凸等を新たに形成することも可能である。また、蓋体１０の裏面中央部１３に位置決め部２４を凹み形成し、枠体２１の対向片２２に位置決め突起１４を形成することも可能である。また、第一弾性片２９をＪ字形、Ｓ字形、Ｚ字形等に形成することも可能である。

また、ストッパリブ５０と撓み規制リブ５４との距離や撓み規制リブ５４の高さを調整して第一弾性片２９のバネ力を調整するようにしても良い。また、半導体ウェーハＷの保持位置に応じ、ストッパリブ５０と撓み規制リブ５４との距離を調整しても良い。

また図２０に示すように、半導体ウェーハＷの保持位置が蓋体１０の中段に位置し、蓋体１０の撓みの影響を受け易いストッパリブ５０ａや撓み規制リブ５４ａの高さを、両端に位置し、蓋体１０の施錠機構により変形が少ないストッパリブ５０ｂや撓み規制リブ５４ｂよりも高くしても良い。また、半導体ウェーハＷの保持力に関し、ストッパリブ５０と撓み規制リブ５４との距離を短縮して半導体ウェーハＷの保持力が、半導体ウェーハＷの保持位置にかかわらず、均一になるようにすることが好ましい。

また上記同様、半導体ウェーハＷの保持位置が蓋体１０の中段に位置し、蓋体１０の撓みの影響を受け易い第一、第二の保持部３３・３４における保持溝３８ａの半導体ウェーハＷとの接触位置までの距離を、両端に位置し、蓋体１０の施錠機構により変形が少ない第一、第二の保持部３３・３４における保持溝３８ｂの半導体ウェーハＷとの接触位置までの距離よりも短く設定することもできる（図２１参照）。

特に、こうした第一、第二の保持部３３・３４における保持溝３８の半導体ウェーハＷとの接触部までの距離を、半導体ウェーハＷの保持位置の中段から両端部にかけて徐々に減少するよう設定することが好ましい。この場合、第一、第二の保持部３３・３４における保持溝３８の半導体ウェーハＷとの接触部までの距離を繋いでいくと、両端部から中段にかけて湾曲状あるいは直線状に変化し、凸レンズ状（太鼓状）となる。

また、第一弾性片２９に、係合溝５１の底５３と係合片５５との嵌挿よりも先に蓋体１０の裏面中央部１３と接触してその過度の変形を規制する撓み規制リブ５４を突出形成することもできる。こうすれば、例え基板収納容器に大きな衝撃が作用しても、撓み規制リブ５４が裏面中央部１３と接触して弾発支持するので、半導体ウェーハＷに衝撃が直接的に作用するのを著しく低減することができる。さらに、強い力が加わっても、半導体ウェーハＷの保持力の急激な上昇を抑制できるので、半導体ウェーハＷの破損や擦れを効果的に防止することが可能となる。

１ 容器本体
１０ 蓋体
１１ 筐体
１３ 裏面中央部
１４ 位置決め突起
１５ ストッパ
１６ 係合爪
２０ リテーナ
２１ 枠体
２２ 対向片
２３ 架設片
２４ 位置決め部
２５ 屈曲部
２６ リブ
２８ 凹凸
２９ 第一弾性片
３０ 自由端部
３１ 第二弾性片
３２ 外側端部
３３ 第一の保持部
３４ 第二の保持部
３５ 第一の保持部形成領域
３６ 第二の保持部形成領域
３７ 傾斜面
３８ 保持溝
３８ａ 保持溝
３８ｂ 保持溝
３９ 突起
４０ 嵌合穴
４１ 境界領域
４２ 固定突起
５０ ストッパリブ（ストッパ）
５０ａ ストッパリブ（ストッパ）
５０ｂ ストッパリブ（ストッパ）
５１ 係合溝
５２ 壁面
５３ 底
５４ 撓み規制リブ
５４ａ 撓み規制リブ
５４ｂ 撓み規制リブ
５５ 係合片
Ｗ 半導体ウェーハ（基板）

Claims (12)

1. 枠体と、この枠体の一対の対向片からそれぞれ突出して相互に接近する一対の第一弾性片と、この一対の第一弾性片の屈曲した自由端部に支持されて基板を保持する第二弾性片とを備えたリテーナであって、
   第一弾性片の自由端部よりも枠体の対向片寄りの外側に第二弾性片の外側端部を位置させ、この第二弾性片に、基板の端部周縁を保持する第一、第二の保持部をそれぞれ間隔をおいて形成し、第一の保持部よりも第二の保持部を第二弾性片の外側端部側に位置させるようにしたことを特徴とするリテーナ。
2. 枠体は、間隔をおいて対向する一対の対向片と、この一対の対向片の両端部間にそれぞれ架設される一対の架設片とを備え、これら対向片と架設片の少なくともいずれか一方に、バネ性の屈曲部を形成するとともに、位置決め部を設けた請求項１記載のリテーナ。
3. 一対の第一弾性片の自由端部間に単一の第二弾性片を架設し、この第二弾性片の外側端部と第二の保持部とを一体化した請求項１又は２記載のリテーナ。
4. 第二弾性片における第一、第二の保持部形成領域を厚肉に形成し、この第一、第二の保持部形成領域の境界領域を薄肉部とし、この薄肉部を変曲点として第二の保持部形成領域を基板の周縁方向に曲げるようにした請求項１、２、又は３記載のリテーナ。
5. 一対の第一弾性片の自由端部に第二弾性片をそれぞれ支持させ、この一対の第二弾性片の内側端部同士を間隔をおいて接近させ、各第二弾性片を基板の周縁に沿うよう曲げてその外側端部と第二の保持部とを一体化した請求項１又は２記載のリテーナ。
6. 第一、第二の保持部は、一対の傾斜面により断面Ｖ字形あるいはＹ字形の保持溝を形成する突起をそれぞれ備え、第一の保持部における一対の傾斜面を、上下左右非対称に形成するとともに、第二の保持部における一対の傾斜面よりも高く形成した請求項１ないし５いずれかに記載のリテーナ。
7. 基板を収納する容器本体の開口部を着脱自在の蓋体により開閉する基板収納容器であって、
   蓋体の基板に対向する対向面に、請求項１ないし６いずれかに記載のリテーナを取り付けたことを特徴とする基板収納容器。
8. 蓋体とリテーナの第一弾性片との対向面のいずれか一方に、第一弾性片の過度の変形を規制するストッパを設けた請求項７記載の基板収納容器。
9. 基板の端部周縁とリテーナの第一の保持部との接触時に、第二弾性片における第一、第二の保持部形成領域に鈍角を形成させるようにした請求項７又は８記載の基板収納容器。
10. 蓋体の基板に対向する対向面にストッパを設け、このストッパには、係合溝を形成してその相対する壁面を底に向かうにしたがい徐々に接近するよう傾斜させ、リテーナの第二の保持部の裏面側には、ストッパの係合溝に嵌まる係合片を形成した請求項７、８、又は９記載の基板収納容器。
11. 蓋体の基板に対向する対向面に、係合溝の底と係合片との接触よりも先に第一弾性片と接触してその過度の変形を規制する撓み規制リブを形成した請求項１０記載の基板収納容器。
12. 第一弾性片に、係合溝の底と係合片との接触よりも先に蓋体の基板に対向する対向面と接触してその過度の変形を規制する撓み規制リブを形成した請求項１０記載の基板収納容器。

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