(57)【要約】【課題】撓み易い基板を高い寸法精度で支持し、蓋体のフロントリテーナに基板を適切に保持させ、基板のローディング等に支障を来たしたり、基板損傷のおそれを払拭できる基板収納容器を提供する。【解決手段】半導体ウェーハＷ収納用の容器本体１と、容器本体１を開閉する蓋体２０を備え、容器本体１に、半導体ウェーハＷを水平に支持する支持体３０を配設し、蓋体２０に、半導体ウェーハＷの前部周縁両側を保持する一対のフロントリテーナ３４を装着する。半導体ウェーハＷをローディング・アンローディングする方向における半導体ウェーハＷの中心線を中心線Ｙとし、中心線Ｙと直交する中心線を中心線Ｘとした場合、容器本体１の側壁７に対する支持体３０の配設領域を、中心線Ｘに対して前部３２側が２０°〜３０°、中心線Ｘに対して後部３３側が２０°〜５３°の範囲になるよう設定する。中心線Ｙを挟んで蓋体２０に装着する一対のフロントリテーナ３４の取り付け領域を、４０°〜１１０°の範囲とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納するフロントオープンボックスの容器本体と、この容器本体の開口した正面を開閉する蓋体とを備え、容器本体の両側壁に、基板を支持片により略水平に支持する支持体をそれぞれ配設し、蓋体には、収納された基板の前部周縁の両側を保持溝により保持する左右一対のフロントリテーナをそれぞれ取り付けた基板収納容器であって、
基板をローディング・アンローディングする方向における基板の中心線を中心線Ｙとし、この中心線Ｙと直交する中心線を中心線Ｘとした場合に、容器本体の側壁内面に対する各支持体の配設領域を、中心線Ｘに対して支持体の前部側の角度θ１が２０°〜３０°、中心線Ｘに対して支持体の後部側の角度θ２が２０°〜５３°の範囲になるよう設定し、
中心線Ｙを挟んで蓋体に左右一対のフロントリテーナを取り付ける取り付け領域を、４０°〜１１０°の範囲としたことを特徴とする基板収納容器。
【請求項２】
基板を口径４５０ｍｍの半導体ウェーハとした請求項１記載の基板収納容器。
【請求項３】
容器本体の側壁内面から内方向に突出する支持体前部の支持片の最大長さを３０〜５０ｍｍとした請求項１又は２記載の基板収納容器。
【請求項４】
基板の側部周縁と支持体の支持片とのオーバーラップ量を６〜１０ｍｍとした請求項１、２、又は３記載の基板収納容器。
【請求項５】
各フロントリテーナの保持溝を、基板の撓み量が０．８ｍｍ以下になるよう形成した請求項１ないし４いずれかに記載の基板収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやマスクガラス等の基板を支持する基板収納容器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、例えばφ３００ｍｍの半導体ウェーハを複数枚収納するフロントオープンボックスの容器本体と、この容器本体の開口した正面を開閉する蓋体とを備え、半導体ウェーハの保管、工程内の搬送、あるいは輸送等に使用されている。
【０００３】
容器本体は、所定の樹脂を含有する成形材料により成形され、両側壁の内面に、半導体ウェーハ用の支持体が一体的又は別体としてそれぞれ配設されており、この左右一対の支持体の相対向する支持片により半導体ウェーハが水平に支持される。この支持体は、容器本体の側壁と一体成形される場合には、成形時の収縮や変形が大きく、高精度に成形することが困難であり、容器本体とは別に成形される場合には、寸法精度に優れるものの、容器本体の側壁に対する位置決め取り付けに支障が生じ、取り付けの際に寸法誤差が生じやすいという特徴がある。
【０００４】
蓋体は、容器本体の開口した正面に対応する大きさの矩形に形成され、容器本体の背面壁に対向する裏面に、収納された半導体ウェーハの前部周縁を保持溝により保持するフロントリテーナが装着されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３‐６８８３９号公報
【特許文献２】特表２００５‐５０９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで近年、チップサイズの大型化や生産性向上等の観点から、φ４５０ｍｍの半導体ウェーハが開発され、製造されているが、このφ４５０ｍｍの半導体ウェーハは、大口径で重いので、自重により大きく弓なりに撓んで反るという特徴がある。このような大口径の半導体ウェーハを容器本体に収納する場合には、支持体の支持片を半導体ウェーハの側部周縁に沿うよう広範囲に亘って大きく長く形成し、しかも、容器本体の正面側では容器本体の側壁内面から支持体の支持片を大きく突出させて半導体ウェーハの撓みを規制するのが効果的である。
【０００７】
しかしながら、容器本体の側壁内面から支持体の支持片を大きく突出させると、支持片が変形しやすく、高い寸法精度を得ることのできないおそれがある。この結果、半導体ウェーハの位置精度が低下し、蓋体のフロントリテーナにより半導体ウェーハを適切に保持することができず、半導体ウェーハのローディング・アンローディングに支障を来たしたり、半導体ウェーハの損傷を招くおそれがある。
【０００８】
本発明は上記に鑑みなされたもので、撓み易い基板を高い寸法精度で支持することができ、蓋体のフロントリテーナに基板を適切に保持させ、基板のローディング・アンローディングに支障を来たしたり、基板が損傷するおそれを払拭することのできる基板収納容器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】
【０００９】
本発明においては上記課題を解決するため、基板を収納するフロントオープンボックスの容器本体と、この容器本体の開口した正面を開閉する蓋体とを備え、容器本体の両側壁に、基板を支持片により略水平に支持する支持体をそれぞれ配設し、蓋体には、収納された基板の前部周縁の両側を保持溝により保持する左右一対のフロントリテーナをそれぞれ取り付けたものであって、
基板をローディング・アンローディングする方向における基板の中心線を中心線Ｙとし、この中心線Ｙと直交する中心線を中心線Ｘとした場合に、容器本体の側壁内面に対する各支持体の配設領域を、中心線Ｘに対して支持体の前部側の角度θ１が２０°〜３０°、中心線Ｘに対して支持体の後部側の角度θ２が２０°〜５３°の範囲になるよう設定し、
中心線Ｙを挟んで蓋体に左右一対のフロントリテーナを取り付ける取り付け領域を、４０°〜１１０°の範囲としたことを特徴としている。
【００１０】
なお、基板を口径４５０ｍｍの半導体ウェーハとすることができる。
また、容器本体の側壁内面から内方向に突出する支持体前部の支持片の最大長さを３０〜５０ｍｍとすることができる。
【００１１】
また、基板の側部周縁と支持体の支持片とのオーバーラップ量を６〜１０ｍｍとすることもできる。
さらに、各フロントリテーナの保持溝を、基板の撓み量が０．８ｍｍ以下になるよう形成することが好ましい。
【００１２】
ここで、特許請求の範囲における基板は、単数複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。支持体は、容器本体と一体形成されるタイプでも良いし、容器本体とは別に形成されて後付けされるタイプでも良い。さらに、本発明に係る基板収納容器は、基板の保管、工場内の搬送や輸送等に適宜使用することができる。
【００１３】
本発明によれば、容器本体の側壁内面に対する支持体の配設領域が、中心線Ｘに対して前部側の角度θ１が２０°〜３０°、後部側の角度θ２が２０°〜５３°の範囲内なので、基板取り出しの際に基板の撓みでエラーが生じない範囲で基板を支持することができる。また、フロントリテーナに干渉しない範囲で基板を安全に支持することができる。また、基板の支持領域が拡大するので、基板の撓み量を減少させて支持することができ、しかも、基板取り出しの際、基板と支持片との干渉を回避することが可能になる。
【００１４】
また、中心線Ｙを挟んで蓋体の筐体２１裏面に左右一対のフロントリテーナを取り付ける取り付け領域が４０°〜１１０°の範囲内なので、基板の撓みをフロントリテーナの保持溝でアライメントできる範囲で基板を保持することが可能になる。また、支持片に基板を支持させた場合の撓み量を取出機等でエラーなく取り出せる範囲に調整でき、基板を保持できるフロントリテーナの保持範囲の拡大が期待できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撓み易い基板を高い寸法精度で支持することができ、蓋体のフロントリテーナに基板を適切に保持させることができるという効果がある。また、基板のローディング・アンローディングに支障を来たしたり、基板が損傷するおそれを有効に払拭することができる。
また、基板を口径４５０ｍｍの半導体ウェーハとすれば、撓み易い大口径の半導体ウェーハを高い寸法精度で支持体により支持することができ、蓋体のフロントリテーナに大口径の半導体ウェーハを適切に保持させることができる。
【００１６】
また、容器本体の側壁内面から内方向に突出する支持体前部の支持片の最大長さを３０〜５０ｍｍとすれば、容器本体内に対する支持体の倒れ込みや変形、基板の自重による撓みや倒れ込み等を防ぐことができる。
さらに、基板の側部周縁と支持体の支持片とのオーバーラップ量を６〜１０ｍｍとすれば、例え基板が左右方向にずれた場合でも支持片に基板を適切に支持することができ、しかも、基板と支持片との接触領域を少なくできるので、基板の汚染防止が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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全体斜視説明図である。
【図２】本発明に係る基板収納容器の実施形態を模式的に示す断面平面説明図である。
【図３】本発明に係る基板収納容器の実施形態における半導体ウェーハ、支持体の支持片、及びフロントリテーナの保持溝の位置関係を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の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ないし図３に示すように、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９を開閉する蓋体２０とを備え、容器本体１の両側壁７に、半導体ウェーハＷを支持片３１により水平に支持する支持体３０をそれぞれ配設し、蓋体２０には、半導体ウェーハＷの前部周縁を保持する左右一対のフロントリテーナ３４をそれぞれ装着しており、容器本体１の側壁７内面に対する支持体３０の配設領域、及び蓋体２０に対する左右一対のフロントリテーナ３４を装着する取り付け領域を、それぞれ所定の角度の範囲内に設定するようにしている。
【００１９】
半導体ウェーハＷは、図２や図３に示すように例えばφ４５０ｍｍの大口径のシリコンウェーハ等からなり、自重により下方に大きく弓なりに撓み易いという性質がある。このような半導体ウェーハＷは、容器本体１の内部上下方向に２５枚が専用のロボットにより所定のピッチで整列収納される。
【００２０】
容器本体１と蓋体２０とは、所定の樹脂を含有する成形材料により複数の部品がそれぞれ射出成形され、この複数の部品の組み合わせで構成される。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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレナフタレート、ポリアセタール、液晶ポリマー、あるいは環状オレフィン樹脂等があげられる。所定の樹脂には、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選択的に添加される。
【００２１】
容器本体１は、図１や図２に示すように、半導体ウェーハＷよりも大きい底板２と、この底板２に半導体ウェーハＷの収納空間をおいて上方から対向する天板３と、これら底板２と天板３の後部間を上下に連結する背面壁５と、底板２と天板３の左右両側部間を上下に連結する左右一対の側壁７とを備えたフロントオープンボックスタイプに形成され、開口した横長の正面９を水平横方向に向けた状態で半導体加工装置や気体置換装置上に位置決めして搭載されたり、洗浄槽の洗浄液により洗浄される。
【００２２】
容器本体１の底板２の前部両側と後部中央とには、基板収納容器、具体的には容器本体１を位置決めする位置決め具が配設される。この底板２には、複数の位置決め具を露出させるボトムプレートが締結ビス、係止爪や係止フックからなる係止機構、これらの併用等を介して水平に装着され、このボトムプレートの左右両側部には、前後方向に伸びる搬送用のコンベヤレールがそれぞれ選択的に設けられる。
【００２３】
容器本体１の天板３の中央部には、工場の天井搬送機構に把持される搬送用のトップフランジ４が締結ビス等を介し水平に装着される。また、容器本体１の背面壁５には、半導体ウェーハＷの後部周縁を保持するリヤリテーナ６が装着され、容器本体１の両側壁７の表面には、補強や変形防止の他、指、ＲＶＧ（Ｒａｉｌ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＰＶＧ（Ｐｅｒｓｏｎ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等からなるハンドリング装置のリフトアップ用のレール等を干渉させることのできるグリップ部８が前後方向に伸長してそれぞれ凹み形成される。
【００２４】
容器本体１の開口した正面９の周縁には、外方向に張り出すリムフランジ１０が膨出形成され、このリムフランジ１０内に着脱自在の蓋体２０が蓋体開閉装置により自動的に圧入して嵌合される。このリムフランジ１０の内周面の上下両側には、蓋体２０用の係止穴１１がそれぞれ矩形に穿孔される。
【００２５】
蓋体２０は、図１や図２に示すように、容器本体１の開口した正面９内に嵌合する横長の筐体２１と、この筐体２１の開口した表面（正面）を被覆する表面プレート２４と、これら筐体２１と表面プレート２４との間に介在して設置される施錠機構２５とを備えて構成される。筐体２１は、浅底の断面略皿形に形成され、中央部と周壁の左右両側部との間に施錠機構２５用の設置空間がそれぞれ区画形成される。この筐体２１の周壁の上下両側部には、施錠機構２５用の貫通孔２２がそれぞれ穿孔され、各貫通孔２２がリムフランジ１０の係止穴１１に対向する。
【００２６】
筐体２１の裏面周縁部には枠形の嵌合溝が形成され、この嵌合溝には、リップタイプのガスケット２３が密嵌されており、このガスケット２３が容器本体１のリムフランジ１０内に変形して圧接する。このガスケット２３は、例えば耐熱性や耐候性等に優れるフッ素ゴム、シリコーンゴム、各種の熱可塑性エラストマー等を成形材料として弾性変形可能な枠形に成形される。また、表面プレート２４は、筐体２１の開口した表面に対応するよう横長の平板に形成され、左右両側部には、施錠機構２５用の操作口がそれぞれ穿孔される。
【００２７】
施錠機構２５は、表面プレート２４の操作口を貫通した蓋体開閉装置の操作ピンに回転操作される左右一対の回転プレート２６と、各回転プレート２６の回転に伴い上下方向にスライドする複数のスライドプレート２７と、各スライドプレート２７のスライドに伴い筐体２１の周壁から突出してリムフランジ１０の係止穴１１に係止する出没可能な複数の係止爪２８とを備えて構成される。
【００２８】
各支持体３０は、所定の樹脂、例えば滑り性に優れるポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、あるいはＣＯＰ等を含有する成形材料により射出成形される。この成形材料には、容器本体１や蓋体２０同様、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、導電性の付与された樹脂等が必要に応じ選択的に添加される。
【００２９】
支持体３０は、図１ないし図３に示すように、容器本体１の側壁７内面に着脱自在に装着される枠体と、この枠体から上下方向に並んだ状態で突出し、半導体ウェーハＷの側部周縁を下方から水平に支持する複数の支持片３１とを備えて構成される。各支持片３１は、半導体ウェーハＷの側部周縁に沿うよう略半円弧形に湾曲形成され、半導体ウェーハＷの側部周縁とのオーバーラップ量が６〜１０ｍｍの範囲内に設定される。
【００３０】
半導体ウェーハＷの側部周縁とのオーバーラップ量が６〜１０ｍｍの範囲なのは、この範囲内であれば、例え半導体ウェーハＷが左右方向にずれた場合でも、支持片３１に半導体ウェーハＷを確実に支持することができ、しかも、半導体ウェーハＷとの接触領域を減少させることができるので、半導体ウェーハＷの汚染防止が期待できるからである。
【００３１】
容器本体１の正面９側に位置する支持片３１の前部３２の容器本体１内に突出する最大長さは、３０〜５０ｍｍの範囲内に設定される。これは、支持片３１前部３２の最大長さが３０〜５０ｍｍの範囲内であれば、支持体３０の倒れ込みや変形、半導体ウェーハＷの自重による撓みや倒れ込みを防止することができるからである。
【００３２】
一対のフロントリテーナ３４は、筐体２１の裏面両側にそれぞれ装着され、容器本体１内に収納された半導体ウェーハＷの前部周縁の両側を保持溝３６により保持することにより、半導体ウェーハＷの位置ずれ、がたつき、損傷を防止し、半導体ウェーハＷの輸送の安全に資するよう機能する。
【００３３】
各フロントリテーナ３４は、例えば支持体３０と同様の成形材料により変形した縦長の平面略台形に成形され、半導体ウェーハＷの前部周縁に傾斜して対向する対向面３５が半導体ウェーハＷの前部周縁に沿うよう湾曲形成されており、この対向面３５には、半導体ウェーハＷの前部周縁の側方を傾斜面で保持する保持溝３６が上下に並べて配列形成される。各保持溝３６は、半導体ウェーハＷの撓みが少ない支持片３１の前部３２近傍に位置し、半導体ウェーハＷの撓み量（サグ）が０．８ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以下になるよう断面Ｕ字形あるいはＶ字形に形成される。
【００３４】
各フロントリテーナ３４の内側部には、筐体２１の裏面中央部方向に伸びる複数の弾性片３７が上下に並べて形成され、各弾性片３７が屈曲してその先端部には、半導体ウェーハＷの前部周縁の中央寄りを傾斜面で保持する保持溝３６Ａが一体形成される。この保持溝３６Ａも、半導体ウェーハＷの撓み量（サグ）が０．８ｍｍ以下になるよう断面Ｕ字形あるいはＶ字形に形成される。
【００３５】
ところで、半導体ウェーハＷをローディング・アンローディングする方向における半導体ウェーハＷの中心線を中心線Ｙとし、この中心線Ｙと直交する中心線を中心線Ｘとした場合、容器本体１の側壁７内面に対する各支持体３０の配設領域は、半導体ウェーハＷの撓みを防止する観点から、中心線Ｘに対して支持体３０の前部３２側の角度θ１が２０°〜３０°、中心線Ｘに対して支持体３０の後部３３側の角度θ２が２０°〜５３°の範囲内になるよう設定される（図２参照）。
【００３６】
これは、支持体３０の前部３２側の角度θ１が２０°以上であれば、半導体ウェーハＷ取り出しの際に半導体ウェーハＷの撓みでエラーが生じない範囲で半導体ウェーハＷを支持することができるという理由に基づく。また、支持体３０の前部３２側の角度θ１が３０°以下であれば、広範囲に亘るフロントリテーナ３４に干渉しない範囲で半導体ウェーハＷを安全に支持することができるという理由に基づく。
【００３７】
中心線Ｘに対して支持体３０の後部３３側の角度θ２が２０°〜５３°の範囲内なのは、支持体３０の後部３３側の角度θ２が２０°以上であれば、半導体ウェーハＷの支持領域を拡大し、半導体ウェーハＷの撓み量を減少させつつ支持することができるという理由に基づく。また、支持体３０の後部３３側の角度θ２が５３°以下であれば、半導体ウェーハＷ取り出しの際、半導体ウェーハＷと支持片３１との干渉を回避することができるという理由に基づく。
【００３８】
このように容器本体１の側壁７内面に対する支持体３０の配設領域を所定の角度の範囲内に設定すれば、支持体３０の前後部で半導体ウェーハＷの非支持領域が僅かに撓むものの、半導体ウェーハＷを自動的、かつ安全に取り出すことができる。
【００３９】
半導体ウェーハＷ、支持体３０の支持片３１、フロントリテーナ３４の保持溝３６は、図３に示すように、支持体３０の前部３２近傍にフロントリテーナ３４の保持溝３６が位置し、支持片３１の半導体ウェーハＷ下面から保持溝３６における半導体ウェーハＷの下端までの距離Ｔ１の範囲内に保持溝３６が位置する関係にあるので、半導体ウェーハＷを保持することが可能になる。
【００４０】
これに対し、半導体ウェーハＷの中央部においては、半導体ウェーハＷが大きく撓んで支持片３１からの距離Ｔ２が長くなるので、保持溝３６の位置を下方にずらすか、保持溝３６の傾斜面を長くしなければならない。しかしながら、保持溝３６の傾斜面を長くすると、隣接する保持溝３６と保持溝３６とを干渉しない範囲に形成する必要がある。
【００４１】
上記に鑑み、撓む半導体ウェーハＷの前部中央をフロントリテーナ３４の保持溝３６に確実に保持させる観点から、中心線Ｙを挟んで蓋体２０の筐体２１裏面に左右一対のフロントリテーナ３４を装着する取り付け領域は、図２に示すように、角度θ３、角度θ４が４０°〜１１０°の範囲に設定される。これは、角度θ３が４０°以上であれば、半導体ウェーハＷの撓みを保持溝３６の傾斜面でアライメントできる領域で半導体ウェーハＷを保持することができるからである。このとき、半導体ウェーハＷの撓み量が０．８ｍｍ以下なので、半導体ウェーハＷを保持溝３６で掬い上げてアライメントすることができる。
【００４２】
また、角度θ４が１１０°以下であれば、支持片３１に半導体ウェーハＷを支持させた場合の撓み量を専用のロボットでエラーなく取り出せる範囲にすることができ、半導体ウェーハＷを保持できるフロントリテーナ３４の保持範囲を拡大することができる。これにより、基板収納容器の輸送時に半導体ウェーハＷをより安全に保持でき、半導体ウェーハＷの回転やその際の擦れ、振動や衝撃による半導体ウェーハＷの破損を有効に防止することができる。
【００４３】
上記構成によれば、例え容器本体１の側壁７内面から支持体３０の支持片３１の前部３２が大きく長く突出していても、支持片３１が変形したり、寸法精度が低下するのを防止することができる。したがって、半導体ウェーハＷの位置精度が低下するのを抑制防止することができるので、蓋体２０のフロントリテーナ３４により半導体ウェーハＷを適切に保持することができ、半導体ウェーハＷのローディング・アンローディングに支障を来たしたり、半導体ウェーハＷの損傷を招くおそれを払拭することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態の容器本体１の背面壁５には、透明の覗き窓を二色成形法等により縦長に形成することができる。また、上記実施形態では支持体３０の支持片３１を連続した略半円弧形に形成したが、支持片３１を、前部支持片と後部支持片とに分割形成し、これら前部支持片と後部支持片との間に空隙を区画形成しても良い。さらに、左右一対のフロントリテーナ３４を枠体等を介して一体化しても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１      容器本体
７      側壁
９      正面
２０    蓋体
２１    筐体
３０    支持体
３１    支持片
３２    前部
３３    後部
３４    フロントリテーナ
３５    対向面
３６    保持溝
３６Ａ  保持溝
３７    弾性片
Ｗ      半導体ウェーハ（基板）
【図１】
2011108715.tif 000003
【図２】
2011108715.tif 000004
【図３】
2011108715.tif 000005