(57)【要約】【課題】容器本体の棚板から基板を適切に浮上させ、容器本体の開口した正面部に蓋体を圧入する際の圧力増加を抑制できる基板収納容器及び基板の取り出し方法を提供する。【解決手段】半導体ウェーハＷ収納用の容器本体と、容器本体の正面部に嵌合圧入される蓋体とを備え、容器本体の背面壁２内に、半導体ウェーハＷの周縁部後方を遊嵌支持する断面略Ｕ字形の支持溝３を形成し、容器本体の両側壁内に、半導体ウェーハＷの周縁部側方を支持するティースを形成し、容器本体の背面壁２に対向する蓋体の対向内面に、半導体ウェーハＷの周縁部前方を保持するフロントリテーナを装着する。支持溝３を、蓋体の嵌合圧入時に半導体ウェーハＷのティースからの浮上を案内する緩高配の第一の傾斜底面４と、蓋体の容器本体からの取り外し時に半導体ウェーハＷのティースへの滑落を案内する急高配の第二の傾斜底面５とから形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面部に嵌合して圧入される着脱自在の蓋体とを備え、
容器本体の背面壁内と両側壁内のうち、少なくともいずれか一方に、基板の周縁部を遊嵌支持する断面略Ｕ字形の支持溝を形成し、容器本体の両側壁内に、基板の周縁部側方を支持する棚板をそれぞれ形成し、容器本体の背面壁内に対向する蓋体の対向内面には、基板の周縁部前方を保持する弾性のフロントリテーナを設け、
容器本体の開口した正面部に蓋体を嵌合圧入した場合に、容器本体の支持溝と蓋体のフロントリテーナとに基板を棚板から浮上させた非接触の状態で支持させる基板収納容器であって、
支持溝は、蓋体の嵌合圧入時に基板の棚板からの浮上を案内する緩高配の第一の傾斜底面と、蓋体の容器本体からの取り外し時に基板の棚板への滑落を案内する急高配の第二の傾斜底面とを含み、これら第一、第二の傾斜底面を上下方向に並べて形成したことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
第一の傾斜底面を４５°以下の角度で傾斜させ、第二の傾斜底面を６０°〜８５°の角度で傾斜させた請求項１記載の基板収納容器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板収納容器の容器本体から蓋体を取り外し、容器本体から基板を取り出す基板の取り出し方法であって、
容器本体を上下逆に反転させて支持溝の第二の傾斜底面を下方に位置させ、この上下逆の容器本体から蓋体を取り外し、基板を支持溝の第二の傾斜底面により滑落させて棚板に支持させ、その後、容器本体の開口した正面部から基板を取り出すことを特徴とする基板の取り出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板の収納、搬送、輸送に使用される基板収納容器及び基板の取り出し方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板収納容器は、図示しないが、複数枚の半導体ウェーハを整列収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面部をガスケットを介して着脱自在に開閉する蓋体とを備えて構成され、半導体ウェーハの収納、保管、搬送、輸送に使用されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
容器本体は、フロントオープンボックスタイプに成形され、背面壁内には、半導体ウェーハの周縁部後方を遊嵌支持する断面略Ｖ字形の支持溝が複数配列形成されており、両側壁内には、半導体ウェーハの周縁部側方を支持する左右一対のティースが複数配列形成されている。また、蓋体は、容器本体の背面壁内に対向する対向内面に、複数枚の半導体ウェーハの周縁部前方を保持する弾性のフロントリテーナが装着されている。
【０００４】
上記において、基板収納容器に半導体ウェーハを収納して輸送する場合には、先ず、容器本体に半導体ウェーハを収納し、この容器本体の開口した正面部に蓋体を蓋体開閉装置により嵌合して圧入する。
【０００５】
すると、半導体ウェーハは、容器本体の支持溝と蓋体のフロントリテーナとに前後方向から圧接挟持され、支持溝の傾斜した底面に案内されつつ容器本体の一対のティースから浮上して非接触となり、各ティースとの接触に伴い擦れて磨耗したり、損傷して破損するおそれが未然に防止される。半導体ウェーハが一対のティースから浮上して支持されたら、基板収納容器を包装袋により包装して上方に向け、この状態でダンボール箱に収納することにより、基板収納容器に半導体ウェーハを収納して輸送することができる。
【０００６】
これに対し、輸送した基板収納容器から半導体ウェーハを取り出す場合には、ダンボール箱と包装袋から取り出した容器本体をステージに配置し、この容器本体から蓋体を蓋体開閉装置により取り外す。
【０００７】
すると、半導体ウェーハは、フロントリテーナの圧接解除により、支持溝の傾斜した底面に案内されつつ滑落して容器本体の一対のティースに水平に支持される。こうして半導体ウェーハが一対のティースに支持され、半導体ウェーハの姿勢が安定したら、容器本体の開口した正面部から半導体ウェーハを取り出すこととなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６‐１２０７９１号公報
【特許文献２】特開２００５‐５５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来における基板収納容器は、以上のように構成され、支持溝の傾斜した底面に半導体ウェーハが案内されて滑落し、この滑落した半導体ウェーハが容器本体の一対のティースに支持されるので、半導体ウェーハの滑落を確実にするため、支持溝の底面の傾斜を急高配にせざるを得ない。
【００１０】
しかしながら、支持溝の底面を急高配にすると、半導体ウェーハの確実な滑落が期待できるものの、支持溝の底面に半導体ウェーハが案内されつつティースから十分に浮上しなかったり、浮上しないおそれがある。このような弊害を解消するには、容器本体の開口した正面部に蓋体を強く圧入すれば良いが、そうすると、蓋体開閉装置が蓋体を押圧する際の圧力の増加を招き、この圧力値が蓋体開閉装置の仕様を超えてしまい、蓋体の開閉動作の途中で停止してしまうという大きな問題が新たに生じることとなる。
【００１１】
本発明は上記に鑑みなされたもので、容器本体の棚板から基板を適切に浮上させ、しかも、容器本体の開口した正面部に蓋体を圧入する際の圧力増加を抑制することのできる基板収納容器及び基板の取り出し方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、この容器本体の開口した正面部に嵌合（嵌め合わせる）して圧入（圧力を加えて押し込む）される着脱自在の蓋体とを備え、
容器本体の背面壁内と両側壁内のうち、少なくともいずれか一方に、基板の周縁部を遊嵌支持する断面略Ｕ字形の支持溝を形成し、容器本体の両側壁内に、基板の周縁部側方を支持する棚板をそれぞれ形成し、容器本体の背面壁内に対向する蓋体の対向内面には、基板の周縁部前方を保持する弾性のフロントリテーナを設け、
容器本体の開口した正面部に蓋体を嵌合圧入した場合に、容器本体の支持溝と蓋体のフロントリテーナとに基板を棚板から浮上させた非接触の状態で支持させるものであって、
支持溝は、蓋体の嵌合圧入時に基板の棚板からの浮上を案内する緩高配の第一の傾斜底面と、蓋体の容器本体からの取り外し時に基板の棚板への滑落を案内する急高配の第二の傾斜底面とを含み、これら第一、第二の傾斜底面を上下方向に並べて形成したことを特徴としている。
【００１３】
なお、容器本体の底板にボトムプレートを取り付け、これら容器本体の底板とボトムプレートのいずれか一方に、複数の第一の位置決め具を取り付け、容器本体の天板には、複数の第二の位置決め具を取り付けることができる。
また、第一の傾斜底面を４５°以下の角度で傾斜させ、第二の傾斜底面を６０°〜８５°の角度で傾斜させると良い。
【００１４】
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１又は２記載の基板収納容器の容器本体から蓋体を取り外し、容器本体から基板を取り出す基板の取り出し方法であって、
容器本体を上下逆に反転させて支持溝の第二の傾斜底面を下方に位置させ、この上下逆の容器本体から蓋体を取り外し、基板を支持溝の第二の傾斜底面により滑落させて棚板に支持させ、その後、容器本体の開口した正面部から基板を取り出すことを特徴としている。
【００１５】
ここで、特許請求の範囲における基板には、少なくともφ２００、φ３００、φ４５０ｍｍの半導体ウェーハ、ガラス基板、マスクガラス等が含まれる。この基板は、撓み量や単数複数の数を特に問うものではない。また、容器本体と蓋体とは、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。容器本体の上部、後部、側部には、基板観察用の透視窓や物流管理用のＩＣタグ等を取り付けることができる。
【００１６】
本発明によれば、基板収納容器に基板を収納して運搬する場合には、容器本体に基板を収納し、この容器本体の開口した正面部に蓋体を嵌合して圧入すれば良い。すると、基板は、容器本体の支持溝と蓋体のフロントリテーナとに前後方向から圧接され、支持溝の緩やかに傾斜した第一の傾斜底面に案内されつつ容器本体の棚板から浮上して非接触の関係となる。基板が棚板から浮上して支持されたら、基板収納容器に基板を収納した状態で輸送することができる。
【００１７】
これに対し、基板収納容器から基板を取り出す場合には、容器本体を上下逆に反転させてその上部を下部とし、この上下逆の容器本体から蓋体を取り外せば良い。すると、基板は、フロントリテーナの圧接解除により、支持溝の急激に傾斜した第二の傾斜底面に案内されつつ滑落して容器本体の棚板に支持される。基板が棚板に支持され、基板の姿勢が安定したら、容器本体の開口した正面部から基板を取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容器本体の棚板から基板を適切に浮上させ、しかも、容器本体の開口した正面部に蓋体を圧入する際の圧力増加を有効に抑制することができるという効果がある。
また、第一の傾斜底面を４５°以下の角度で傾斜させれば、基板を棚板から容易に浮上させることができる。また、第二の傾斜底面を６０°〜８５°の角度で傾斜させれば、棚板に基板を確実に滑落させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る基板収納容器の実施形態における支持溝を模式的に示す拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る基板収納容器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は、図１や図２に示すように、複数枚の半導体ウェーハＷを収納する上下逆に反転可能な容器本体１と、この容器本体１の開口した正面部に嵌合圧入される着脱自在の蓋体１０とを備え、容器本体１の背面壁２と両側壁の背面側のうち、少なくともいずれか一方に、半導体ウェーハＷを遊嵌支持する複数の支持溝３をそれぞれ形成し、容器本体１の両側壁には、半導体ウェーハＷを支持する複数のティース６をそれぞれ形成しており、容器本体１の支持溝３を、傾斜角度の異なる第一、第二の傾斜底面４・５から形成するようにしている。
【００２１】
半導体ウェーハＷは、図１や図２に示すように、例えばφ４５０ｍｍの薄く脆いシリコンウェーハからなり、周縁部に図示しない位置合わせや識別用のノッチが平面半円形に切り欠かれており、容器本体１に２５枚あるいは２６枚の枚数で整列して収納される。
【００２２】
容器本体１と蓋体１０とは、所定の樹脂を含有する成形材料によりそれぞれ射出成形される。この成形材料の所定の樹脂としては、例えば力学的性質や耐熱性等に優れるポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、あるいは環状オレフィン樹脂、これらのアロイ樹脂等があげられる。この樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて適宜添加される。
【００２３】
容器本体１は、図１に示すように、正面部が横長に開口したフロントオープンボックスに形成され、正面部を水平横方向に向けた状態で図示しない蓋体開閉装置、半導体加工装置、気体置換装置上に位置決めして搭載されたり、輸送される。この容器本体１は、両側壁の一部、具体的には両側壁の背面側がそれぞれ内方向に向けて傾斜形成され、この傾斜した各側壁の内面に半導体ウェーハＷの周縁部側方が接触し、位置決め規制される。この傾斜した各側壁の内面には、複数の支持溝３が上下方向に並べて選択的に形成される。
【００２４】
容器本体１の背面壁２の内面には図１に示すように、半導体ウェーハＷの周縁部後方を隙間を介して遊嵌支持する複数の支持溝３が上下方向に配列形成され、容器本体１の両側壁内面には、半導体ウェーハＷの周縁部側方を水平に支持するティース６がそれぞれ対設されており、この左右一対のティース６が容器本体１の上下方向に所定のピッチで配列される。
【００２５】
各支持溝３は、図２に示すように、蓋体１０の嵌合圧入時に半導体ウェーハＷのティース６からの浮上を案内する緩高配の第一の傾斜底面４と、蓋体１０の容器本体１からの取り外し時に半導体ウェーハＷのティース６への滑落を案内する急高配の第二の傾斜底面５とを備えた断面略Ｕ字形に区画形成され、これら第一、第二の傾斜底面４・５が上下方向に隣接して一体形成されており、第一、第二の傾斜底面４・５の間が最も深い谷部とされる。
【００２６】
第一の傾斜底面４は、半導体ウェーハＷをティース６から円滑に離隔浮上させる観点から、４５°以下、好ましくは１５°〜４５°、より好ましくは１５°〜３０°の角度θ１で傾斜形成される。また、第二の傾斜底面５は、半導体ウェーハＷの滑落を確実にする観点から、６０°〜８５°の角度θ２、好ましくは８０°〜８５°の角度θ２で傾斜形成され、容器本体１が反転されない場合には、第一の傾斜底面４の直上に位置（図２の状態）し、容器本体１が反転される場合には、第一の傾斜底面４の直下に位置する。
【００２７】
なお、容器本体１の傾斜した側壁内面に複数の支持溝３が配列形成される場合、背面壁２の支持溝３と同様に形成される。また、容器本体１の傾斜した側壁内面に複数の支持溝３が配列形成される場合、背面壁２の支持溝３を省略することができる。
【００２８】
各ティース６は、特に限定されるものではないが、例えば半導体ウェーハＷの周縁部側方に沿うよう平面略半円弧形の平板に湾曲形成され、蓋体１０の嵌合圧入時には、従来例と同様に接触していた半導体ウェーハＷと非接触の関係になる。
【００２９】
容器本体１の底板にはボトムプレート７が装着され、これら底板とボトムプレート７のいずれか一方には、露出する第一の位置決め具８が複数螺着されており、この複数の第一の位置決め具８が基板収納容器を蓋体開閉装置のステージの位置決めピンに位置決めするよう機能する。
【００３０】
複数の第一の位置決め具８は、容器本体１の底板、あるいはボトムプレート７の複数箇所、例えば前部両側と後部中央等の３箇所にそれぞれ螺着され、ステージの位置決めピンに上方から嵌合する。第一の位置決め具８は、例えば上端部が丸まったステージの位置決めピンに嵌合するＶ溝等の溝を備え、この溝を区画する一対の面が傾斜面あるいは湾曲面に形成される。
【００３１】
容器本体１の天板には、基板収納容器を蓋体開閉装置のステージの位置決めピンに位置決めする複数の第二の位置決め具８Ａが螺着される。この複数の第二の位置決め具８Ａは、容器本体１の天板の複数箇所、例えば前部両側と後部中央等の３箇所にそれぞれ螺着され、ステージの位置決めピンに上方から嵌合する。第二の位置決め具８Ａは、例えば上端部が丸まったステージの位置決めピンに嵌合するＶ溝等の溝を備え、この溝を区画する一対の面が傾斜面あるいは湾曲面に形成される。
【００３２】
なお、第一、第二の位置決め具８・８Ａは、容器本体１に一体的に設けることができる。また、同形状でも良いし、異なる形でも良い。また、第一、第二の位置決め具８・８Ａが同形の場合、ステージの位置決めピンに嵌合する際の間隔を適宜変更することもできる。
【００３３】
容器本体１の正面部の周縁には、外方向に張り出すリムフランジ９が膨出形成され、このリムフランジ９内に蓋体１０が図示しない蓋体開閉装置により自動的に嵌合される。また、容器本体１の両側壁の外面には、図示しない握持操作用のハンドルがそれぞれ装着される。
【００３４】
蓋体１０は、図１に示すように、容器本体１の開口した正面部のリムフランジ９内に着脱自在に嵌合される横長の筐体１１と、この筐体１１の開口した表面（正面）を被覆する表面プレート１２とを備え、筐体１１の半導体ウェーハＷに対向する対向内面１３である裏面に、複数枚の半導体ウェーハＷを弾発的に保持する弾性のフロントリテーナ１４が装着される。
【００３５】
筐体１１は、基本的には浅底の断面略皿形に形成され、対向内面１３である裏面の周縁部に、枠形のシールガスケットが嵌合されており、このシールガスケットが容器本体１のリムフランジ９内に圧接変形することにより、基板収納容器のシール性が確保される。
【００３６】
フロントリテーナ１４の成形材料としては、例えばポリエーテルエーテルケトン、環状オレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂、これらのアロイ樹脂、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系の各種熱可塑性エラストマー等が該当する。係る樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて添加される。
【００３７】
フロントリテーナ１４は、筐体１１の対向内面１３に装着される支持枠体１５を備え、この支持枠体１５の両側部に、半導体ウェーハＷの周縁部前方に接近する弾性の保持片１６が上下に並んだ状態で複数配設されており、各保持片１６の先端部には、半導体ウェーハＷの周縁部前方を挟んで保持する断面略Ｖ字形の保持溝１７が一体形成される。
【００３８】
上記構成において、基板収納容器の容器本体１に半導体ウェーハＷを整列収納して輸送する場合には、先ず、容器本体１に半導体ウェーハＷをロボットのクランプハンドにより整列収納し、この容器本体１の開口した正面部に蓋体１０を蓋体開閉装置により嵌合して圧入すれば良い。この際、半導体ウェーハＷは、表面ではなく、回路パターンが形成されない裏面を上方に向けた状態で収納されることが好ましい。
【００３９】
蓋体１０が嵌合して圧入されると、半導体ウェーハＷは、容器本体１の支持溝３とフロントリテーナ１４の保持溝１７とに前後方向から圧接挟持され、支持溝３の傾斜した第一の傾斜底面４に案内されつつ容器本体１の一対のティース６から離隔浮上して非接触の関係となり、各ティース６との接触に伴い擦れて磨耗したり、損傷して破損するおそれが未然に防止される。この際、半導体ウェーハＷは、下方に位置する第一の傾斜底面４が緩やかに傾斜しているので、この第一の傾斜底面４に円滑に案内されつつ上方に確実に摺動する。
【００４０】
半導体ウェーハＷが一対のティース６から浮上して支持溝３の谷部に支持されたら、基板収納容器を包装袋により包装して蓋体１０を上方に向け、この状態でダンボール箱に収納することにより、基板収納容器に半導体ウェーハＷを収納して輸送することができる。
【００４１】
これに対し、輸送した基板収納容器の容器本体１から半導体ウェーハＷを取り出す場合には、ダンボール箱と包装袋とから順次取り出した容器本体１を半導体ウェーハＷの収納時とは上下逆になるよう反転させ、容器本体１の天板を底板としてステージに水平に位置決め配置し、この容器本体１から蓋体１０を蓋体開閉装置により取り外せば良い。
【００４２】
すると、半導体ウェーハＷは、フロントリテーナ１４の圧接解除により、支持溝３の谷部から傾斜した第二の傾斜底面５に案内されつつ自重で滑落し、容器本体１の一対のティース６に水平に支持される。この際、半導体ウェーハＷは、下方に位置する第二の傾斜底面５が急激に傾斜しているので、この第二の傾斜底面５に円滑に案内されつつ下方に確実に摺動する。
【００４３】
半導体ウェーハＷが一対のティース６に支持され、半導体ウェーハＷの姿勢が安定したら、容器本体１の開口した正面部から半導体ウェーハＷをロボットのクランプハンドにより順次取り出すことができる。
【００４４】
上記構成によれば、支持溝３の第一の傾斜底面４が急激に傾斜するのではなく、緩やかに傾斜するので、半導体ウェーハＷをティース６から十分に離隔浮上させたり、浮上しないおそれを有効に排除することができる。また、半導体ウェーハＷがティース６から確実に浮上するので、容器本体１の正面部に蓋体１０を強く圧入する必要がなく、圧力の増加を招いたり、既存の蓋体開閉装置を改良する必要がない。
【００４５】
また、支持溝３の第二の傾斜底面５が急激に傾斜するので、途中停止を招くことなく、半導体ウェーハＷを確実に滑落させ、一対のティース６に支持させて取り出すことができる。また、支持溝３の第一、第二の傾斜底面４・５を異なる傾斜角度で形成するので、従来よりも支持溝３を深く形成することができ、半導体ウェーハＷの保持を安定させた状態で輸送することが可能となる。
【００４６】
さらに、第一、第二の位置決め具８・８Ａの形や位置を変更すれば、基板収納容器の容器本体１に半導体ウェーハＷを収納する際や半導体ウェーハＷの取り出しの際の上下方向を簡単に把握することができ、しかも、基板収納容器を蓋体開閉装置のステージに搭載する場合の間違いを防止することが可能になる。
【００４７】
なお、上記実施形態では容器本体１の底板にボトムプレート７を装着したが、何らこれに限定されるものではなく、容器本体１の底板からボトムプレート７を取り外して省略しても良い。また、第一、第二の位置決め具８・８Ａを円筒形、角筒形、半球形等の突出部に形成してその外周面で位置決めしても良い。また、容器本体１の底板と天板とには、搬送用のフランジをそれぞれ設けても良い。また、容器本体１の側壁には、天地両側からアクセス可能な搬送用のサイドレールやマニュアルハンドルを設けても良い。また、容器本体１の正面部に嵌合した蓋体１０を磁石等により適宜固定しても良い。
【００４８】
また、蓋体１０の筐体１１と表面プレート１２との間に、蓋体１０用の施錠機構を内蔵することも可能である。この場合、この施錠機構を、筐体１１の内部両側に軸支されて外部から回転操作される左右一対の回転プレートと、各回転プレートの周縁部上下に連結され、回転プレートの回転に伴い蓋体１０の内外方向に直線的にスライドする複数のスライド板と、筐体１１の周縁部と各スライド板の先端部とにそれぞれ揺動可能に軸支され、スライド板の突出により容器本体１のリムフランジ９内周面の係止孔に干渉する出没可能な係止爪等とから構成することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１        容器本体
２        背面壁
３        支持溝
４        第一の傾斜底面
５        第二の傾斜底面
６        ティース（棚板）
８        第一の位置決め具
８Ａ      第二の位置決め具
１０      蓋体
１１      筐体
１３      対向内面
１４      フロントリテーナ
１６      保持片
１７      保持溝
Ｗ        半導体ウェーハ（基板）
【図１】
2010199189.tif 000003
【図２】
2010199189.tif 000004