(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置に搭載され、この加工装置の光電センサの発光部と受光部との間に介在する精密基板収納用の容器本体と、この容器本体の開口部を開閉する蓋体とを備え、容器本体に光透過性を付与し、光電センサの発光部と受光部との間の光線が容器本体の一部に遮蔽されることにより、存在の有無が検知される精密基板収納容器であって、
容器本体を正面の開口したフロントオープンボックスに成形し、この容器本体の底面と天井、あるいは容器本体の両側壁下部に、光電センサの発光部から照射された光線の光線透過率を１０％以上減衰させる遮光領域をそれぞれ設けたことを特徴とする精密基板収納容器。
【請求項２】
容器本体をフロントオープンボックスに成形する場合に、容器本体の底面と天井とに、遮光領域として、表面粗さがＲｙ３５〜１５０μｍのしぼ加工面をそれぞれ部分的に一体成形した請求項１記載の精密基板収納容器。
【請求項３】
容器本体の両側壁下部に、相対向する遮光領域をレーザマーキングによりそれぞれ形成した請求項１記載の精密基板収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ、ガラス基板、フォトマスク、アルミディスク等からなる精密基板を収納する精密基板収納容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の精密基板収納容器は、図示しないが、半導体ウェーハからなる複数枚の精密基板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をシール可能に開閉する着脱自在の蓋体と、この蓋体に設けられ、外部からの操作により容器本体の開口した正面に嵌合した蓋体を施錠あるいは解錠する施錠機構とを備えて構成され、半導体の生産工程で精密基板の出し入れに使用されている（特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
精密基板収納容器の容器本体は、蓋体を取り外すことなく精密基板を視認できるよう光透過性を有する透明の樹脂を使用して成形され、背面壁には、精密基板の後部を支持するリヤリテーナが上下方向に複数並設されており、両側壁には、精密基板を支持する左右一対のティースが上下方向に並設されている。また、蓋体の内面には、精密基板の前部を支持するフロントリテーナが上下方向に複数並設されている。
【０００４】
半導体の生産工程は、例えばアニーリング等の熱処理工程、ＣＶＤによる成膜工程、レジスト塗布工程、エッチング工程、露光工程等があげられ、これらの工程には、精密基板収納容器の容器本体を搭載する各種の加工装置が使用されている。この加工装置には、発光部と受光部との間の光線が容器本体に遮蔽されることにより、精密基板収納容器の存在の有無を検知する光電センサ（透過フォトセンサ又は透過型センサともいう）が装着され、この光電センサで精密基板収納容器の存在が検知されることにより、精密基板収納容器が次のステップに投入される。
【０００５】
光電センサは、例えば波長６７０〜６８０ｎｍの発光ダイオード等が使用され、間隔をおいて相対向する発光部と受光部とが加工装置の上下方向、水平方向、あるいは斜め方向に適宜設置されている。
【特許文献１】特開２００４‐３４２８４４号公報
【特許文献２】特開２０００‐１５９２８８号公報
【特許文献３】特開２００３‐１７４０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来における精密基板収納容器は、以上のように容器本体が透明の樹脂を使用して成形されているので、光線の遮蔽を利用する光電センサの検知に支障を来たし、特に容器本体に精密基板が収納されていない場合には、検知できないことがあった。
係る問題を解消するには、容器本体に不透明領域を形成すれば良いが、そうすると、光電センサの設置箇所が加工装置の上下方向、水平方向、あるいは斜め方向と一定しないので、容器本体の大部分を不透明に形成しなければならないという大きな問題が新たに生じることとなる。さらに、容器本体の大部分を不透明に形成すると、精密基板の有無を検出する別工場のセンサが機能しなくなったり、検出が困難になるおそれがある。
【０００７】
本発明は上記に鑑みなされたもので、精密基板の収納の有無にかかわらず容器本体等を検知することができ、しかも、容器本体等の大部分を不透明にする必要がなく、精密基板を検出するセンサの機能を維持することのできる精密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】
【０００８】
本発明においては上記課題を解決するため、加工装置に搭載され、この加工装置の光電センサの発光部と受光部との間に介在する精密基板収納用の容器本体と、この容器本体の開口部を開閉する蓋体とを備え、容器本体に光透過性を付与し、光電センサの発光部と受光部との間の光線が容器本体の一部に遮蔽されることにより、存在の有無が検知されるものであって、
容器本体を正面の開口したフロントオープンボックスに成形し、この容器本体の底面と天井、あるいは容器本体の両側壁下部に、光電センサの発光部から照射された光線の光線透過率を１０％以上減衰させる遮光領域をそれぞれ設けたことを特徴としている。
【０００９】
なお、容器本体をフロントオープンボックスに成形する場合に、容器本体の底面と天井とに、遮光領域として、表面粗さがＲｙ（最大高さ）３５〜１５０μｍのしぼ加工（ｔｅｘｔｕｒｅ、ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）面をそれぞれ部分的に一体成形することができる。
また、容器本体の両側壁下部に、相対向する遮光領域をレーザマーキングによりそれぞれ形成することができる。
【００１０】
ここで、特許請求の範囲における精密基板には、単数複数の半導体ウェーハ（２００ｍｍウェーハ、３００ｍｍウェーハ、４５０ｍｍウェーハ等）、ガラス基板、フォトマスク、アルミディスク等が含まれる。この精密基板は、容器本体に直接収納されても良いが、固定キャリアに搭載された状態で間接的に収納されても良い。また、蓋体は、透明の有無や施錠機構内蔵の有無を特に問うものではない。遮光領域は、容器本体の任意の箇所に形成可能な手段により円形、楕円形、三角形、矩形、多角形等に形成されることが好ましい。
【００１１】
遮光領域は、しぼ加工面の他、超音波や加熱転写等により形成される光散乱面、着色樹脂、タルク、マイカ、ガラス繊維、炭素繊維等でも良い。さらに、精密基板収納容器は、３００ｍｍウェーハ対応のフロントオープンボックスタイプ、ＦＯＵＰタイプ、ＦＯＳＢタイプでも良い。
【００１２】
本発明によれば、精密基板収納容器の容器本体に形成された遮光領域が光電センサから照射された光線を減衰するので、容器本体が透明でも、光電センサの検知に支障を来たすのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、この容器本体の底面と天井、あるいは容器本体の両側壁下部に、光電センサの発光部から照射された光線の光線透過率を１０％以上減衰させる遮光領域をそれぞれ設けるので、容器本体が透明でも、光電センサの検知に支障を来たすことがない。また、精密基板の収納の有無にかかわらず、精密基板収納容器を検知することができる。また、容器本体の大部分を不透明に形成する必要もなく、精密基板の有無を検出する別工場のセンサの機能障害等を有効に防止することができる。
また、容器本体をフロントオープンボックスに成形する場合に、容器本体の底面と天井とに、遮光領域として、表面粗さがＲｙ３５〜１５０μｍのしぼ加工面をそれぞれ部分的に一体成形すれば、生産性、品質安定性、応用性等の向上が期待できる。
【００１４】
さらに、容器本体の両側壁下部に、相対向する遮光領域をレーザマーキングによりそれぞれ形成すれば、版下等が不要になるので、コストダウンを図ることができ、作業効率、生産性、精密性等を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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精密基板収納容器は、図１や図２に示すように、図示しない半導体ウェーハからなる複数枚の精密基板を整列収納する透明の容器本体１と、この容器本体１の開口した正面をシール可能に開閉する着脱自在の蓋体１０と、この蓋体１０に内蔵され、外部からの操作により容器本体１の開口した正面に嵌合した蓋体１０を施錠あるいは解錠する施錠機構とを備え、容器本体１の底面と天井とに、加工装置２０に設置された光電センサ３０の発光素子３２から受光素子３３に照射された光線３１の光線透過率を２０％以上減衰させる略矩形の遮光領域４０をそれぞれ形成するようにしている。
【００１６】
精密基板は、例えば口径３００ｍｍ（１２インチ）の半導体ウェーハ、具体的にはシリコンウェーハからなり、回路の形成される表面が鏡面に形成されており、周縁部に位置決めや整列を容易にするオリフラやノッチが選択的に形成される。
【００１７】
容器本体１と蓋体１０とは、蓋体１０を取り外すことなく精密基板を外部から視認できるよう透明性、耐衝撃性、耐熱性が良好なポリカーボネートを用いて透明に成形されることが好ましいが、光学特性や透明性に優れるシクロオレフィンポリマーやポリエーテルイミド等により透明に成形されても良い。
【００１８】
容器本体１は、正面の開口した光透過性のフロントオープンボックス構造に射出成形され、底面の前後部や後部には、三角形を描くよう複数の位置決め具２が間隔をおいて配設されており、天井の中央部には、搬送ロボットに把持されるフランジ３が着脱自在に装着される。
【００１９】
容器本体１の開口した正面は、幅方向外側に張り出されて蓋体嵌合用のリム部４に膨出成形され、このリム部４の内周面上下には、左右一対の係止穴が間隔をおいて穿孔される。容器本体１の背面壁の内面には、精密基板の後部周縁を水平に支持する複数のリヤリテーナが上下方向に並設され、両側壁の内面には、精密基板を水平に支持する左右一対のティースが上下方向に並設される。
【００２０】
蓋体１０は、容器本体１のリム部４に嵌合する断面皿形で略矩形の筐体と、この筐体の開口した正面を覆う略矩形のカバープレート１１とを備え、筐体の周壁外面には、リム部４の内周面に圧接してシールするエンドレスのシールガスケットが嵌合されており、筐体の背面には、精密基板の前部周縁を水平に支持する弾性のフロントリテーナが上下方向に複数並設される。
【００２１】
施錠機構は、図示しないが、例えば蓋体１０の筐体正面に軸支され、外部からの操作で回転する左右一対の回転プレートと、各回転プレートに回転可能に連結軸支され、回転プレートの回転に基づき筐体の上下方向に進退動する上下一対の進退動プレートと、各進退動プレートの先端部に回転可能に連結軸支され、筐体周壁の貫通口を介しリム部４の係止穴に干渉する出没可能な複数の係止爪とを備え、ＳＥＭＩ規格Ｅ６２に準拠して構成される。
【００２２】
加工装置２０は、例えば熱処理工程、成膜工程、レジスト塗布工程、エッチング工程、露光工程等で精密基板に各種の加工を施す装置からなり、搬送エリアとクリーンエリアとを区画する区画室２１を備えており、この区画室２１の立面壁２２には、容器本体１に対して蓋体１０を着脱するオープナが装着されるとともに、容器本体１の開口した正面と連通する矩形の貫通口２３が形成される（図２参照）。区画室２１の立面壁２２からは容器本体１を水平に搭載する略板形のステージ２４が搬送エリア方向に水平に突出し、このステージ２４上には、容器本体１の複数の位置決め具２と嵌合する複数の位置決めピン２５が立設される。
【００２３】
光電センサ３０は、図２に示すように、光線３１を照射する発光ダイオード等の発光素子３２と、この発光素子３２からの光線３１を受光する受光素子３３とを斜め上下方向に間隔をおいた対向状態に備え、加工装置２０の区画室２１に設置される。この光電センサ３０には、赤外線タイプや光ファイバタイプ等があるが、いずれのタイプでも良い。
【００２４】
発光素子３２は、加工装置２０の立面壁２２に斜め下向きに埋没設置され、容器本体１の天井前部から底面後部を介し受光素子３３に光線３１を照射する。受光素子３３は、加工装置２０のステージ２４に斜め上向きに埋没設置され、ステージ２４に容器本体１が搭載された場合にその底面後部付近に近接する。
【００２５】
複数の遮光領域４０は、図１や図２に示すように、例えば表面粗さがＲｙ（最大高さ（基準長さ毎の最低谷底から最大山頂までの高さ））３５〜１５０μｍのしぼ加工面からなり、容器本体１の成形時にその天井前部と底面後部とにそれぞれ部分的に一体成形されており、光電センサ３０の発光素子３２から照射された光線３１の光線透過率を１０％以上、好ましくは２０％以上、特に検知の安定化の観点から３０％以上減衰させ、光電センサ３０の検知を確実化するよう機能する。
【００２６】
遮光領域４０の表面粗さがＲｙ３５〜１５０μｍの範囲なのは、３５未満の場合には、光電センサ３０の光線３１を十分に低減することができず、精密基板収納容器の検知に支障を来たすおそれがあるからである。逆に、１５０μｍを超える場合には、金型からの離型時に損傷したり、離型が困難になり、しかも、パーティクルが付着しやすくなり、洗浄後の乾燥処理に時間を要するからである。
【００２７】
なお、表面粗さは、例えば（株）ミツトヨ製の測定機（商品名：サーフテスト５０１）を使用してＪＩＳ  Ｂ０６０１‐１９９４に準じ測定することができる。また、透過率は、（株）コニカミノルタ製の分光測色計を使用してＪＩＳ  Ｋ７１０５に準じ測定することができる。
【００２８】
遮光領域４０は、容器本体１用の金型に凹凸加工された微細なしぼ地により転写形成される。この遮光領域４０の形成範囲は、予め判明している光電センサ３０の光線３１のスポット径や種類、配置状態、検出限界に応じて適宜設定されることが好ましいが、区画室２１のステージ２４に搭載されたときの寸法差を考慮し、受光素子３３の検出範囲に安全率（例えば１．５）をかけた大きさ・範囲が最適である。
【００２９】
上記構成において、加工装置２０のステージ２４に精密基板収納容器の容器本体１がセットされると、光電センサ３０の発光素子３２と受光素子３３との間に容器本体１が介在するが、この際、光線３１が容器本体１の遮光領域４０に遮蔽されたり、低減されるので、精密基板収納容器の存在の有無が明確に検知される。
【００３０】
上記構成によれば、容器本体１の底面と天井とに、光線３１を遮蔽する遮光領域４０を部分的に成形するので、容器本体１が透明でも、光電センサ３０の検知に支障を来たすことが全くない。また、精密基板の収納の有無にかかわらず、精密基板収納容器を確実に検知することができる。また、容器本体１の大部分を不透明に形成する必要もなく、精密基板の有無を検出する別工場のセンサの機能障害等をきわめて有効に防止することができる。さらに、容器本体１を射出成形する金型に加工されたしぼ地により遮光領域４０を形成するので、生産性、品質安定性、応用性等の著しい向上が期待できる。
【００３１】
なお、遮光領域４０のしぼ加工面は、容器本体１と蓋体１０における内壁面と外壁面の一方に設ければ、遮光効果が得られるが、外壁面側である発光側に設けることが好ましい。また、相対向する内壁面と外壁面とにしぼ加工をそれぞれ施せば、より大きな効果を得ることができる。
【００３２】
次に、図３ないし図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、容器本体１の両側壁下部に、相対向する遮光領域４０をレーザマーキング装置５０のレーザマーキングによりそれぞれ矩形に形成し、間隔をおいて左右水平方向に対向配置された光電センサ３０の光線透過率を１０％以上、好ましくは２０％以上、検知の安定化の観点から３０％以上減衰させるようにしている。
【００３３】
遮光領域４０は、容器本体１の表面がレーザマーキングにより粗されることで形成されるが、この形成の際、バーコード（図６参照）４１、数値、ロゴ、模様等が適宜形成される。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、ユーザの仕様に迅速に対応したり、製造方法の多様化が期待できる他、印字のための版下等が不要なので、コストダウンを図ることができ、しかも、作業効率、生産性、精密性の著しい向上が可能になるのは明らかである。
【００３４】
次に、図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、超音波による転写治具５１や熱溶着機等を使用して凹凸面を有するマーキングを施すことにより、容器本体１の一部に遮光領域４０を部分的に形成するようにしている。
遮光領域４０は凹凸面を有するが、この凹凸面は、光電センサ３０の光線３１を乱反射させる各種の形状、例えば連続した三角錐模様や四角錐模様等の形状とされる。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。
【００３５】
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、ユーザの仕様に迅速に対応したり、製造方法の多様化が期待できる。また、超音波による転写治具５１を使用すれば、汚水や煙が出ないので、無公害加工を実現することができ、しかも、遮光領域４０を美しく形成したり、高精度化を図ることができるのは明らかである。
【００３６】
次に、図８は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、遮光領域４０を、容器本体１の一部に遮光性を有する別体の基材４２を貼着することにより形成するようにしている。
【００３７】
遮光性の基材４２は、例えば光電センサ３０の光線３１を遮蔽するシート、フィルム、紙、ラベル等からなり、着色やロゴの有無を特に問うものではない。このような基材４２は、粘着層４３を利用して容器本体１に部分的に直接粘着されたり、超音波溶着機や熱溶着機等により容器本体１の任意の箇所に設けられる。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、ユーザの仕様に迅速に対応したり、製造方法の多様化が期待できるのは明らかである。
【００３８】
なお、上記実施形態では蓋体１０に施錠機構を設けたが、容器本体１と蓋体１０とに複数の係止部材を配設し、施錠機構を省略しても良い。また、施錠機構の進退動プレートと係止爪とを一体化しても良い。また、上記実施形態では遮光領域４０を、容器本体１用の金型に加工されたしぼ地により転写形成したが、金型を入れ子構造にしたり、しぼ地を有しない金型と交換可能なしぼ地を有する金型とを用意し、必要に応じて交換するようにしても良い。
【００３９】
また、遮光領域４０を、容器本体１用の金型に加工されたしぼ地により転写形成するのではなく、エッチング法やサンドブラスト法により後加工したり、粘着シートに所定の粗さのしぼを形成し、この粘着シートを容器本体１の任意の箇所に粘着しても良い。こうすれば、金型に何ら加工を施す必要がなく、しかも、ユーザの仕様に対応する迅速な対応が大いに期待できる。
【００４０】
また、容器本体１用の金型に、遮光領域４０用の紙や基材４２をインサートして容器本体１と遮光領域４０を一体成形することも可能である。また、遮光領域４０を最初に形成し、その後、遮光領域４０以外の領域をインサート成形したり、二色成形して容器本体１を形成することも可能である。また、容器本体１と蓋体１０とに、光電センサ３０の発光素子３２から照射された光線の光線透過率を１０％以上減衰させる遮光領域４０をそれぞれ設けることも可能である。
【００４１】
また、上記実施形態では容器本体１に遮光領域４０を形成したが、何らこれに限定されるものではなく、蓋体１０に遮光領域４０を形成することもできる。また、遮光領域４０を、光電センサ３０の発光素子３２から発光される光線３１の波長領域を吸収可能な材料により形成することもできる。さらに、容器本体１と蓋体１０の遮光領域４０を、光電センサ３０の発光素子３２から発光される光線３１の波長領域を吸収可能な材料によりそれぞれ形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態を示す側面説明図である。
【図３】本発明に係る精密基板収納容器の第２の実施形態を示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る精密基板収納容器の第２の実施形態を示す背面説明図である。
【図５】本発明に係る精密基板収納容器の第２の実施形態におけるレーザマーキング装置を示す説明図である。
【図６】本発明に係る精密基板収納容器の第２の実施形態におけるバーコード付きの遮光領域を示す説明図である。
【図７】本発明に係る精密基板収納容器の第３の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明に係る精密基板収納容器の第４の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１        容器本体
４        リム部
１０      蓋体
２０      加工装置
２１      区画室
２４      ステージ
３０      光電センサ（センサ）
３１      光線
３２      発光素子（発光部）
３３      受光素子（受光部）
４０      遮光領域
４１      バーコード
４２      基材
４３      粘着層    
【図１】
0004519056.tif 000002
【図２】
0004519056.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004519056.tif 000009