JP7333224B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本開示は、基板収納容器に関する。

半導体製造工程で用いられる基板収納容器（ＦＯＵＰ）は、基板を収納する容器本体と、容器本体の開口した正面に着脱自在に取り付け可能な蓋体とを備える。蓋体は、容器本体の開口を容器本体と係止して閉鎖するための施錠手段を有し、蓋体の側面部には、施錠手段が進退自在に移動可能な施錠手段開口部が形成されている。

この種の基板収納容器は、使用後に洗浄され、再度使用される。蓋体の洗浄に際しては、蓋体の内部に洗浄水が流入する。このとき洗浄水は、主に、蓋体の側面部に形成される４つの施錠手段開口部から蓋体の内部に流入する。また、洗浄後の乾燥に際しても、主に、４つの施錠手段開口部から洗浄水が流出する。

しかしながら、蓋体の洗浄及び乾燥に際しては、乾燥が不十分であると、洗浄水の一部が蓋体の内部に残る可能性がある。このような水残りは、乾燥時間を長くすれば防止可能であるが、近年では、洗浄乾燥工程のサイクルを向上させるために、乾燥時間の短縮が求められている。また、半導体製造工程では、使用するガス（塩素等）が蓋体の内部に流入・滞留し、金属部品を腐食させる可能性があるため、蓋体の通気性の改善も求められている。

そこで、蓋体の前面部に複数の流通口を形成し、これらの流通口を介して洗浄水などを流入・流出させる基板収納容器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４３２１９５０号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、蓋体の側面部の内側、特に蓋体を立てかけて乾燥する場合は蓋体の４つの側面部のうち下側の側面部の内側に水残りが発生しやすい。

そこで、１つの側面では、本発明は、蓋体の洗浄・乾燥に際し、蓋体の内部の水残りの発生を抑制できる基板収納容器の蓋体を提供することを目的とする。

１つの側面では、半導体製造工程で用いられる基板収納容器であって、基板を収納する容器本体と、前記容器本体の開口した正面に着脱自在に取り付け可能な蓋体とを備え、前記蓋体は、側面部と、前記容器本体の開口を前記容器本体と係止して閉鎖するための施錠手段とを有し、前記側面部は、前記施錠手段が進退自在に移動可能な施錠手段開口部と、通気開口部とを有する、基板収納容器が提供される。

１つの側面では、本発明によれば、蓋体の洗浄・乾燥に際し、蓋体の内部の水残りの発生を抑制できる。

一実施例の基板収納容器を示す分解概略斜視図である。 蓋体の斜視図である。 蓋体の正面図である。 蓋体の平面図である。 蓋体の側面図である。 通気開口部の第２実施例を示す蓋体の要部平面図である。 通気開口部の第３実施例を示す蓋体の要部平面図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、本実施例の蓋体は、少なくとも前面が透明部材で形成されているため、図面では、蓋体の内部部材が透視された図としている。

図１は、一実施例の基板収納容器１を示す分解概略斜視図であり、図２は、蓋体２０の斜視図であり、図３は、蓋体２０の正面図であり、図４は、蓋体２０の平面図であり、図５は、蓋体２０の側面図である。

（基板収納容器）
図１に示すように、基板収納容器１は、基板Ｗを収納する容器本体１０と、容器本体１０の開口１１を閉止する蓋体２０と、を備えている。

（容器本体）
容器本体１０は、箱状体であり、開口１１が正面に形成されたフロントオープン型である。開口１１は、外側に広がるように段差をつけて屈曲形成され、その段差部の面がシール面１２として、開口１１の正面の内周縁に形成されている。なお、容器本体１０は、３００ｍｍ径や４５０ｍｍ径の基板Ｗの挿入操作を行い易いことから、フロントオープン型が好ましいが、開口１１が下面に形成されたボトムオープン型であってもよい。

容器本体１０の内部の左右両側には、支持体１３が配置されている。支持体１３は、基板Ｗの載置及び位置決めをする機能を有している。支持体１３には、複数の溝が高さ方向に形成され、いわゆる溝ティースを構成している。そして、基板Ｗは、同じ高さの左右２か所の溝ティースに載置されている。支持体１３の材料は、容器本体１０と同様のものであってもよいが、耐熱性や、洗浄性、摺動性を高めるために、異なる材料が用いられてもよい。

なお、本実施例では、一例として、基板収納容器１は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）であるが、ＦＯＳＢ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｂｏｘ）のような他の用途で用いられる容器であってもよい。ＦＯＳＢの場合、支持体１３が、溝ティースの奥側に、例えば、「く」字状や直線状をした基板保持部を有することで、フロントリテーナ３０と基板保持部とで基板Ｗを保持するようなものであってもよい。これらの支持体１３やリアリテーナは、容器本体１０にインサート成形や嵌合などにより設けられている。ただし、変形例では、容器本体１０の内部の後方（奥側）には、リアリテーナ（図示せず）が配置されてもよい。この場合、リアリテーナは、蓋体２０が閉止された場合に、後述するフロントリテーナ３０と対となって、基板Ｗを保持してもよい。これらの支持体１３やリアリテーナは、容器本体１０にインサート成形や嵌合などにより設けられている。

基板Ｗは、この支持体１３に支持されて容器本体１０に収納される。なお、基板Ｗの一例としては、シリコンウェーハが挙げられるが特に限定されず、例えば、石英ウェーハ、ガリウムヒ素ウェーハ、ガラスウェーハ、樹脂ウェーハなどであってもよい。

容器本体１０の天井中央部には、ロボティックフランジ１４が着脱自在に設けられている。清浄な状態で基板Ｗを収容した基板収納容器１は、工場内の搬送ロボットで、ロボティックフランジ１４を把持されて、基板Ｗを加工する工程ごとの加工装置に搬送される。

また、容器本体１０の両側部の外面中央部には、作業者に握持されるマニュアルハンドル１５がそれぞれ着脱自在に装着されている。

容器本体１０の底面には、例えば、チェックバルブ機能を有する給気弁１８と排気弁１９とが設けられている。これらは、蓋体２０によって閉止された基板収納容器１の内部に、給気弁１８から窒素ガスなどの不活性気体やドライエアーを供給し、排気弁１９から排出することで、基板収納容器１の内部の気体を置換したり、気密状態を維持したりする。なお、給気弁１８及び排気弁１９は、基板Ｗを底面へ投影した位置から外れた位置にあるのが好ましいが、給気弁１８及び排気弁１９の数量や位置は、図示したものに限らない。また、給気弁１８及び排気弁１９は、気体を濾過するフィルタを有している。なお、給気弁１８と排気弁１９の少なくともいずれか一方は、チェックバルブの形態に代えて、双方向弁の形態であってもよい。

内部の気体の置換は、収納した基板Ｗ上の不純物質を吹き飛ばしたり、内部の湿度を低くしたりするなどの目的で行われ、搬送中の基板収納容器１の内部の清浄性を保つ。気体の置換は、排気弁１９側においてガスを検知することで、確実に行われているか確認することができる。そして、内部の気体を置換する時や、蓋体２０を容器本体１０に取り付けて、閉止する時に、基板収納容器１の内部は陽圧になり、逆に、蓋体２０を容器本体１０から取り外す時に、基板収納容器１の内部は陰圧となる。

（蓋体）
蓋体２０は、容器本体１０の開口１１の正面に取り付けられる、略矩形状のものである。蓋体２０は、図１～図５に示すように、蓋部本体２１と、この蓋部本体２１に設置されて施錠する一対の施錠機構２４（施錠手段の一例）とを備え、容器本体１０の開口正面部に着脱自在に嵌合される。

蓋部本体２１は、蓋部本体２１の前面部２１ａを構成する表面プレート２２と、蓋部本体２１の後面部２１ｂ及び４つの側面部２１ｃ～２１ｆを構成する裏面プレート２３とを備える。

蓋部本体２１の前面部２１ａには、施錠機構２４を操作するための一対の施錠操作孔２１ｇが形成されている。

蓋部本体２１の４つの側面部２１ｃ～２１ｆのうち上側の側面部２１ｃ及び下側の側面部２１ｄには、それぞれ、施錠機構２４の係止爪２５が出没するための一対の出没孔２１ｈ（施錠手段開口部の一例）が形成されている。

蓋部本体２１の後面部２１ｂの裏面側（蓋体２０の内部側）には、複数の補強リブ２１ｉ、２１ｊが立設されている。補強リブ２１ｉは、後面部２１ｂの裏面に放射状に立設され、後面部２１ｂを補強している。また、補強リブ２１ｊ（リブの一例）は、後面部２１ｂの裏面周縁部と側面部２１ｃ～２１ｆの裏面との間に亘って立設され、主に、側面部２１ｃ～２１ｆを補強している。なお、変形例では、補強リブ２１ｉは、省略されてもよい。

各施錠機構２４は、蓋部本体２１で回転可能に支持され、施錠操作キー（図示せず）に係合される回転プレート２６と、回転プレート２６に連結され、回転プレート２６の回転に応じて上下方向にスライドする一対の連結プレート２７と、各連結プレート２７の先端部に設けられ、連結プレート２７のスライドに応じて出没孔２１ｈから出没する係止爪２５とを備える。そして、出没孔２１ｈから突出する係止爪２５が、容器本体１０に形成された係止孔１０ａに嵌入することで、施錠機構２４が施錠状態となり、蓋体２０の取り外しが規制される。

また、蓋部本体２１は、後面部２１ｂの中央部に、基板Ｗの前部周縁を水平に保持する弾性のフロントリテーナ３０が着脱自在に装着又は一体形成されている。

フロントリテーナ３０は、支持体１３の溝ティース及び基板保持部などと同様に、ウェーハが直接接触する部位であるため、洗浄性や摺動性が良好な材料が用いられている。フロントリテーナ３０も、蓋体２０にインサート成形や嵌合などで設けることができる。

これらの容器本体１０及び蓋体２０の材料としては、例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。この熱可塑性樹脂は、導電性カーボン、導電繊維、金属繊維、導電性高分子などからなる導電剤、各種の帯電防止剤、紫外線吸収剤などが更に適宜添加されてもよい。

（通気開口部）
つぎに、本開示の要部である通気開口部２１ｍ、２１ｎについて、図２～図５を参照して説明する。

蓋体２０は、側面部２１ｃ～２１ｆの少なくともいずれかに、通気開口部２１ｍ、２１ｎを有する。蓋体２０の側面部２１ｃ、２１ｄに設けられる場合は、側面部２１ｃ、２１ｄには、施錠機構２４の係止爪２５が出没する出没孔２１ｈだけでなく、通気開口部２１ｍ、２１ｎが設けられることになる。通気開口部２１ｍ、２１ｎは、出没孔２１ｈと同様に、蓋体２０の内外を連通させる。したがって、蓋体２０の洗浄に際しては、蓋体２０の側面部２１ｃ、２１ｄに形成される４つの出没孔２１ｈに加え、通気開口部２１ｍ、２１ｎからも蓋体２０の内部に向けて洗浄水が流入し、また、洗浄後の乾燥に際しても、４つの出没孔２１ｈに加え、通気開口部２１ｍ、２１ｎからも洗浄水が流出することになる。

このような通気開口部２１ｍ、２１ｎによれば、蓋体２０の内外を連通させる開口面積が増加するので、蓋体２０の洗浄に際して洗浄水の流入及び流出を促進できるだけでなく、蓋体２０の通気性も向上させることができる。また、通気開口部２１ｍ、２１ｎは、蓋体２０の前面部２１ａではなく、側面部２１ｃ～２１ｆのいずれかに形成されるので、蓋体２０の側面部２１ｃ～２１ｆの内側に水残りが発生することを抑制できる。特に、蓋体２０を立てかけて乾燥する場合は、通気開口部２１ｍ、２１ｎが形成される側面部２１ｃ～２１ｆを下側にすれば、蓋体２０の内部に残った洗浄水を速やかに流出させることができる。

通気開口部２１ｍ、２１ｎは、４つの側面部２１ｃ～２１ｆのうち上側の側面部２１ｃ及び下側の側面部２１ｄの少なくともいずれか一方側に設けられることが好ましい。このようにすると、蓋体２０を立てかけて乾燥する場合に下側になりやすい上側の側面部２１ｃ又は下側の側面部２１ｄに通気開口部２１ｍ、２１ｎが形成されるので、蓋体２０を立てかけて乾燥する際の水抜け効率を向上させることができる。また、上側の側面部２１ｃ及び下側の側面部２１ｄには、出没孔２１ｈが設けられるので、出没孔２１ｈと共に側面部２１ｃ、２１ｄの開口面積を拡張し、水抜け効率及び通気性をさらに向上させることができる。

通気開口部２１ｍ、２１ｎは、４つの側面部２１ｃ～２１ｆのうち上側の側面部２１ｃ及び下側の側面部２１ｄそれぞれに、及び／又は、左側の側面部２１ｅ及び右側の側面部２１ｆそれぞれに、設けられることが好ましい。換言すると、通気開口部２１ｍ、２１ｎは、４つの側面部２１ｃ～２１ｆのうち対向する少なくとも２つの側面部２１ｃ～２１ｆに設けることが好ましい。このようにすると、空気が蓋体２０の内外を直線的に通り抜けるので、蓋体２０の通気性をさらに向上させることができる。

通気開口部２１ｍ、２１ｎが設けられる１つの側面部２１ｃ～２１ｆの通気開口部２１ｍ、２１ｎによる開口率は、３０～８０％であることが好ましい。換言すると、４つの側面部２１ｃ～２１ｆのうち通気開口部２１ｍ、２１ｎが設けられる１つの側面部２１ｃ～２１ｆの面積をＳ１とし、該１つの側面部２１ｃ～２１ｆにおける通気開口部２１ｍ、２１ｎの開口面積をＳ２としたとき、Ｓ２／Ｓ１は、０．３から０．８の間であることが好ましい。その理由は、Ｓ２／Ｓ１が０．３未満だと、蓋体２０の水抜け効率や通気性を十分に改善されず、逆に、Ｓ２／Ｓ１が０．８を超えると、蓋体２０の強度が低下してしまうからである。

本実施例の通気開口部２１ｍ、２１ｎは、開口形状が矩形であり、１つの側面部２１ｃ～２１ｆに複数設けられる。具体的に説明すると、上側の側面部２１ｃ及び下側の側面部２１ｄは、一対の出没孔２１ｈの間に、出没孔２１ｈよりも幅広な１つの通気開口部２１ｍと、出没孔２１ｈよりも幅狭な２つの通気開口部２１ｎとを有する。このようにすると、同じ開口面積を１つの通気開口部で実現する場合に比べ、強度の低下を抑制することができる。

通気開口部２１ｍ、２１ｎは、前述した補強リブ２１ｊを避けた位置に形成されている。このようにすると、補強リブ２１ｊによる補強効果を維持しつつ、必要な開口面積を確保できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、通気開口部の開口形状は、前記実施例のような矩形の通気開口部２１ｍ、２１ｎに限定されないことは勿論である。例えば、図６に示す円形の通気開口部２１ｐや、図７に示すスリット形状の通気開口部２１ｑであってもよい。また、１つの側面部２１ｃ～２１ｆに形成する通気開口部の数は、前記実施例の３つに限定されず、２つ以下であってもよい。また、図６及び図７に示すように、４つ以上であってもよい。この場合、他の実施例に比べ、蓋の剛性を効率的に高めることができる。

１ 基板収納容器
１０ 容器本体
１０ａ 係止孔
１１ 開口
１２ シール面
１３ 支持体
１４ ロボティックフランジ
１５ マニュアルハンドル
１８ 給気弁
１９ 排気弁
２０ 蓋体
２１ 蓋部本体
２１ａ 前面部
２１ｂ 後面部
２１ｃ 側面部
２１ｄ 側面部
２１ｅ 側面部
２１ｆ 側面部
２１ｇ 施錠操作孔
２１ｈ 出没孔（施錠手段開口部）
２１ｉ 補強リブ
２１ｊ 補強リブ（リブ）
２１ｍ 通気開口部
２１ｎ 通気開口部
２１ｐ 通気開口部
２１ｑ 通気開口部
２２ 表面プレート
２３ 裏面プレート
２４ 施錠機構（施錠手段）
２５ 係止爪
２６ 回転プレート
２７ 連結プレート
３０ フロントリテーナ
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 半導体製造工程で用いられる基板収納容器であって、
   基板を収納する容器本体と、
   前記容器本体の開口した正面に着脱自在に取り付け可能な蓋体とを備え、
   前記蓋体は、側面部と、前記容器本体の開口を前記容器本体と係止して閉鎖するための施錠手段とを有し、
   前記側面部は、前記施錠手段が進退自在に移動可能な施錠手段開口部と、通気開口部とを有し、
   前記蓋体は、前記側面部の裏面にリブを有し、
   前記通気開口部は、前記リブを避けた位置に形成される、基板収納容器。
2. 前記通気開口部は、前記側面部における上側及び下側の少なくともいずれか一方側に設けられる、請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記通気開口部は、前記側面部における上側及び下側のそれぞれに、及び／又は、前記側面部における左側及び右側のそれぞれに、設けられる、請求項１に記載の基板収納容器。
4. 前記側面部における前記通気開口部が設けられる一の側の面積をＳ１とし、該一の側における前記通気開口部の開口面積をＳ２としたとき、Ｓ２／Ｓ１は、０．３から０．８の間である、請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
5. 前記通気開口部の開口形状は、丸又は矩形若しくはスリット形状である、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
6. 前記通気開口部は、前記側面部における少なくとも一の側に、複数設けられる、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の基板収納容器。
   

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