(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口端部を有し、基板を収納する支持棚が内側壁に互いに向き合うように内方に突き出ている容器本体と、シール部材が取り付けられて該開口端部を密封状態に閉じる蓋体とからなる基板収納容器であって、
前記シール部材は、熱可塑性樹脂で形成され、係止部を内周側面に備えた剛性を有する枠体である基体部分と、前記係止部を含む前記基体部分の一部を覆う弾力性を有する熱可塑性エラストマー樹脂で成形した被覆部分とからなり、
前記被覆部分は、前記基体部分の側面に固着される基部と、該基部から直線又は湾曲状に斜めに延びる突片とからなり、
前記シール部材は、前記係止部が該被覆部分を介して前記蓋体の側壁に設けた嵌合部と嵌合するとともに、前記被覆部分により、前記基体部分と前記蓋体とが直接接触することなく、前記容器本体の該開口端部を前記蓋体で閉じた際、前記被覆部分の前記基部から斜めに延びる前記突片が前記容器本体に接触して前記容器本体と蓋体とのシールを形成することを特徴とする基板収納容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハやマスクガラス板等の基板を収納する基板収納容器に関し、基板収納容器の開口端部と開口端部を閉鎖する蓋体との間にシール部材が介在するようにした基板収納容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板収納容器の開口部を蓋体で密封状態に閉鎖する際に用いられるシール部材は、ポリオレフィン系、ポリエステル系などの各種の熱可塑性エラストマー、あるいはフッ素ゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体配合物）などの各種のゴム材料を使用し、成形金型を使ってエンドレス形状に形成されていた。こうして得られる基板収納容器用のシール部材は、収納する基板を汚染することがないように洗浄されてから使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基板収納容器に用いられるシール部材は、容器本体の開口部周縁や蓋体の開口周縁部に溝部や凸部として設けられる嵌合部と、シール部材に凸部又は溝部として形成される係合部分とが嵌合されて使用されていた。また、こうしたシール部材の嵌合作業は、人手によって行われていた。従来のシール部材は、全体が前記したような弾性体である熱可塑性エラストマー等から形成される。そのため成形条件等によって変形し易く、寸法ばらつきも大きくなっていた。特に成形後に金型に貼り付き易く、金型から離型させるときに無理に金型から引き剥がすと、なおさら周長がばらつくこととなり、さらに成形後の保管時にきちんと形状を維持するのが困難であり、製品同士の重なりによる冷却の不均衡や加重の違いによっても容易に変形し易い等、寸法安定性に欠けていた。
【０００４】
前記のように、シール部材は、弾力性があり剛性のない材質が用いられており、さらに蓋体や容器本体への係合部を形成する凹凸形状を形成しなくてはならないので、なおさらシール部材は成形金型に貼り付き易く、金型からの取り出しを自動化することが困難であり、手動での取り出しを余儀なくされていた。
【０００５】
以上のようにして得られるシール部材は、前記したように保管時においても容易に変形するので、取り扱う際にも変形しないように細心の注意が必要であり、保管時や搬送時の取り扱いが厄介であった。
【０００６】
また、基板収納容器に用いられるシール部材は、使用前に界面活性剤等の洗浄液、純水、超純水等のすすぎ水を用いて洗浄され、シール部材表面のパーティクル等の汚染源を除去してから使用されていた。こうした洗浄においては、生産効率をあげるため、複数のシール部材がまとめて処理されているが、従来の弾性を有する軟性材料から形成されたシール部材は、任意に形状が変化しやすく安定しないので、そのまま洗浄すると表面の一部が捻れてしまったり、重なり合ったりして、充分に洗浄されないことがあった。その為、洗浄用の保持部品として形成される枠組体に、シール部材を僅かに張力が掛かるように保持させてから洗浄する方法があったが、こうした僅かな張力や洗浄時に加えられる温度がシール部材の寸法を余計に安定しないものとしていた。
【０００７】
さらに、基板収納容器の容器本体や蓋体にシール部材を取り付けて使用するときには、シール部材の係合部全周がきちんと嵌入されなくてはならず、取り付け作業が大変煩雑になっていた。特に、近年主流となってきた直径２００ｍｍ以上のウエーハ等の大口径基板を収納する基板収納容器となると、開口部の周長も当然大きくなり、シール部材の取り付け作業が非常に手間の掛かる作業となってきた。しかし、基板収納容器のクリーン度を保つ為にはなるべく作業員の介在を防ぐ必要があり、シール部材を自動機で取り扱うのが好ましかった。
【０００８】
また、シール部材を容器本体又は蓋体の所定の位置に取り付けるときに、シール部材が一箇所でもきちんと嵌入されていなければシール不良となったり、蓋体を取り除くときに、シール部材の係止部の一部が嵌合部から外れてしまい、部分的にめくれ上がったりして、次に蓋体を係止することができなかったり、シール部材がめくれ等で部分的に強く圧縮されたりすると、容器部分とシール部材との擦れによりパーティクルが発生したりして、収納する基板を汚染する可能性があった。
【０００９】
特に、近年こうした基板収納容器の蓋体の取り付け取り外しは、工場内のクリーン度を高めるため、従来の人間による作業に代わって自動機で行うようになってきている。そのため、シール部材の周長のばらつきや変形、取り付けの際の嵌合不十分等があると、シール部材の位置ずれに気づかずにシール部材を挟み込んだり、蓋を閉じる際に負荷がかかるために蓋体開閉作業が中断されたりするトラブルが発生し、生産効率を著しく低下させると言う問題があった。
【００１０】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、成形時の寸法ばらつきが小さく、また、離型性が良好でその後の洗浄や保管の際の取り扱いや基板収容容器への取り付けが容易で自動化が可能であり、取り扱い中に汚染されることがなく、基板収容容器に強固に取り付けられることにより、使用中に係止部分から位置ずれしてめくれたりすることのないシール部材を用いた基板収容容器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開口端部を有し、基板を収納する支持棚が内側壁に互いに向き合うように内方に突き出ている容器本体と、シール部材が取り付けられて該開口端部を密封状態に閉じる蓋体とからなる基板収納容器であって、
前記シール部材は、熱可塑性樹脂で形成され、係止部を内周側面に備えた剛性を有する枠体である基体部分と、前記係止部を含む前記基体部分の一部を覆う弾力性を有する熱可塑性エラストマー樹脂で成形した被覆部分とからなり、
前記被覆部分は、前記基体部分の側面に固着される基部と、該基部から直線又は湾曲状に斜めに延びる突片とからなり、
前記シール部材は、前記係止部が該被覆部分を介して前記蓋体の側壁に設けた嵌合部と嵌合するとともに、前記被覆部分により、前記基体部分と前記蓋体とが直接接触することなく、前記容器本体の該開口端部を前記蓋体で閉じた際、前記被覆部分の前記基部から斜めに延びる前記突片が前記容器本体に接触して前記容器本体と蓋体とのシールを形成することを特徴とする基板収納容器である。
また、前記基体部分（第一の材料）が熱可塑性樹脂であり、前記被覆部分（第二の材料）が熱可塑性エラストマーであるものが好ましい。また、前記被覆部分が前記基体部分に固定される基部と、該基部から先端に向けて徐々に細くなるように形成される突片であって、該突片が斜めに伸びるように形成されている。また、前記基体部分の一部分が、前記被覆部分から突出するタブを形成している。
【００１２】
また、本発明は、一形態として前記基体部分の一部が、前記被覆部分から突出する形成している基板収納容器である。
【００１３】
尚、前記基体部分は、シール部材の形状を維持するために硬質で剛性のある第一の材料から形成されるものであり、被覆部分は、弾力性のある第二の材料から形成され開口端部又は蓋体と接触してシールを形成し、擦れによるパーティクルの発生を防止するものである。基体部分は、被覆部分で表面のほぼ全域を覆われる芯材部分とすることもでき、シール部材の枠体として表面に露呈し、一部が被覆部分によって覆われるものとすることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のシール部材を用いた基板収納容器の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１から図３に示すように、本実施形態の基板収納容器に用いられる第１形態のシール部材１０であり、シール部材１０は、シール部材１０の芯材となる基体部分１１を第一の材料である熱可塑性樹脂で形成し、これを被覆するように第二の材料である熱可塑性エラストマー材からなる被覆部分１２を形成して一体化し、全体形状がコーナー部がＲ付けされた矩形状をしたエンドレス形状に形成されている。
【００１６】
シール部材１０は、図４に示す本実施形態の基板収納容器２０において使用される。基板収納容器２０は、正面に開口を有する容器本体２０ａと開口部を閉鎖する蓋体２０ｂとから構成される。容器本体２０ａの相対する内側壁には、水平状態で基板を支持するために、垂直方向に一定間隔で設けられる支持棚２１が向き合うように内方に突き出ている。容器本体２０ａには、装置への位置決めを行うボトムプレート２２が底部に取り付けられ、さらに手動搬送用のハンドル部材２３が側部に、天部には自動搬送用のロボティックフランジ２４がそれぞれ必要に応じて取り付けられる。また、容器本体２０ａの開口部周縁には、蓋体２０ｂを係止するための蓋体係合部２５が少なくとも一対設けられている。
【００１７】
蓋体２０ｂの側壁には、全周に渡って開口部を密封状態に閉鎖する為に、エンドレス形状に形成されたシール部材１０が取り付けられ、蓋体２０ｂの容器本体２０ａ開口部と向き合う内表面には、基板のそれぞれと当接するＶ溝を有する一対のリテーナ２６が容器本体２０ａの内空間に向かって突出し、容器本体２０ａに収納される基板の端部と当接するように取り付けられている。また、蓋体２０ｂの側壁には、容器本体２０ａに蓋体２０ｂを係止するための一対の係止部材２７が取り付けられている。
【００１８】
容器本体２０ａと蓋体２０ｂは、ポリカーボネート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて、透明体又は不透明体として形成される。また、前記樹脂は、帯電防止性や導電性の添加物を加えた帯電防止性や導電性の熱可塑性樹脂であっても良い。
【００１９】
尚、シール部材１０の形状は特に限定されるものではなく、容器本体２０ａの開口部に合わせた形状であれば良く、全体形状が円形や楕円形でも構わない。シール部材１０の断面形状は、例えば、図２に示すように逆Ｔ字形状に形成され、一端は先端が半球状に形成され容器本体の開口端部と弾性変形可能に接触するシール形成部となり、他端は蓋体２０ｂへシール部材を取り付けるときに係止部となる係止溝１３が全周に渡って形成されている。一方、蓋体２０ｂの側壁には、シール部材との嵌合部となる前記係止溝１３と嵌合する係止凸部２８が設けられている。シール部材１０の取り付けは、蓋体２０ｂ側面に設けられたシール部材収納溝１６にシール部材１０を押し込み、前記した係止溝１３と係止凸部２８とを嵌合させることで行われる。
【００２０】
尚、シール部材１０の取り付けは蓋体２０ｂに限らず、容器本体２０ａの開口部周縁に取り付けて、シール部材１０の先端部が蓋体２０ｂと当接するようにしても良い。係止部は、前記した溝形状あるいは穴形状の他にも突起であっても良く、嵌合部は前記係止部と嵌合可能な形状であれば良く、前記した凸部に限らず、溝形状や穴部であっても良い。シール部材１０の断面形状は、図２に示した逆Ｔ字形状の他、ｈ形状やＩ字形状等でも良い。また、基体部分１１は、被覆部分１２の圧縮性能が損なわれない範囲で、被覆部分１２の全体形状をほぼ縮小した形状に形成される。
【００２１】
基体部分１１は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂やフェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、鉄、ステンレス鋼、アルミ等の金属材料、セラミック等から選択される剛性のある第一の材料から形成される。被覆部分１２は、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、フッ素系ゴムの各種熱可塑性エラストマーやＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＩＲ等のゴム材料等から選択される柔軟で弾力性のある第二の材料から形成できる。こうした異なる二種類の材料を一体化するときの生産性を考慮すれば、第一の材料としては熱可塑性樹脂を選択し、第二の材料としては、熱可塑性エラストマーを選択するのが好ましい。
【００２２】
尚、好ましくは、異なる２つの材料の相溶性、接着性等を考慮して、シール部材１０として、ポリオレフィン系の熱可塑性エラストマー（ソフト成分がＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体）で、ハード成分がポリプロピレンで、これらを混合し一部又は全部を架橋させたもの）を被覆部分１２に選択したときは、基体部分１１の原材料として、ポリプロピレンやポリエチレンを選択し、被覆部分１２にポリエステル系熱可塑性エラストマー（ソフト成分が脂肪族ポリエーテルのコポリマーまたは脂肪族ポリエステルで、ハード成分が芳香族ポリエステル樹脂からなる）を選択した場合は、基体部分１１として、ポリカーボネートや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を選択するのが良い。
【００２３】
シール部材１０は、基体部分１１を前記したような熱可塑性樹脂を材料として用いて最初に形成し、次に得られた基体部分１１を被覆部分１２成形用の金型に挿入保持して、残りの空間部に熱可塑性エラストマーを充填し、基体部分１１と一体化することで得られる。このとき、基体部分１１が金型内で動かないように、従来から知られている２色成形やインサート成形の手法に従い、固定又は可動の保持ピン等を利用して基体部分１１を金型のキャビティ内で保持しておくと良い。特に樹脂圧で変位可能な可動ピンを用いると得られる被覆部分１２の表面に保持ピンの跡である余計な凹部が形成されることが無く好ましい。
【００２４】
尚、シール部材１０における被覆部分１２は、前記インサート方法による成形に限らず、基体部分１１の形状を工夫することによっては２色成形機を用いて、連続成形することもできる。
【００２５】
このように形成されるシール部材１０は、全周に渡って基体部分１１を有するために、剛性があり、形状保持力があるので、弾性材のみからなるシール部材に比べて容易に変形せず、取り扱いも容易であり、洗浄、保管あるいはシール部材取り付け等に関して自動機での取り扱いも可能となる。基板収納容器２０への取り付けに際しては、基体部分１１を有するので、力の伝達が良好であり、全周に渡って密に押し込まなくても、一定間隔を開けて押し込むことで容易に係止部分に係合させることが可能となる。また、シール部材１０は、基体部分１１を有し変形しにくく、係止部の係止力も大きくなり係止部から外れにくいので、使用中に位置ずれすることが防止される。被覆部分１２における基板収納容器２０との間でシールを形成する突起部分の先端は、基体部分１１をなくして充分な柔軟性が得られるようにしておくと良い。
【００２６】
尚、シール部材１０のような基体部分と被覆部分を有するシール部材であって、前記基体部分の全域が前記被覆部分で覆われているものでもよい。
【００２７】
次に、本実施形態に用いられる第２形態のシール部材３０を図５〜図９に示す。シール部材３０は、前記第一の材料、例えば、熱可塑性樹脂で形成された基体部分３１と前記第二の材料、例えば、熱可塑性エラストマーで形成された被覆部分３２を有し、被覆部分３２の一部から外部に張り出す基体部分３１のタブ部３４が１個又は複数個設けられたものである。シール部材３０において、剛性のある熱可塑性樹脂で形成された基体部分３１と一体となるタブ部３４を設けることで、成形時の取り出しやその後の保管、さらに基板収納容器２０への取り付け等のハンドリングに、把持したりあるいは吸着して利用できる。特に、基板収納容器２０への取り付けに際して、図５に示すように、コーナー部や４辺の中間部等にタブ部３４を複数個設けておき、タブ部３４を押し込むことで剛性のある基体部分３１を介して力が他の部分にも伝わるので、シール部材３０の全域を容易に係合保持させることができる。
【００２８】
この場合、図７に示すように、蓋体２０ｂ側にタブ部３４を保持する係止手段３５を設けたり、あるいは図９に示す本発明に用いる第２形態のシール部材３０の使用状態を示す別の例のように、タブ部４４に貫通孔や切り欠きを設け、これらと嵌合して保持する割ピンなどの係止手段４５を蓋体２０ｂ側に設けておくことにより、シール部材３０、４０の浮き上がりを確実に防止することができる。このようにタブ部３４、４４を保持する場合、例えば、図５に示したように、タブ部３４、４４をシール部材３０、４０の一方向（図５の場合、内側向きのみ）に設けるのではなく、図８に示すように、内側向きと外側向きの交互に突出させて、これらを保持することがより好ましい。この場合、図７に示すようなシール部材収納溝３６をなくすこともでき、シール部材３０、４０の取り付けの構造を簡素化できる。尚、図中、３３、４３は係止溝である。
【００２９】
尚、第２形態のシール部材４０の基体部分４１と被覆部分４２は、それぞれ前記第一の材料と第二の材料で形成されている。
【００３０】
次に、本発明の実施形態に用いられるシール部材の第３形態について説明する。図１０〜図１２に示すように、第３形態のシール部材５０は、前記第一の材料から形成される基体部分５１と前記第二の材料から形成される被覆部分５２とから構成されている。基体部分５１は、上記形態のシール部材１０の基体部分１１に用いられた材料と同様の前記第一の材料、例えば、熱可塑性樹脂により矩形をした枠体として形成され、基体部分５１の内周側面には蓋体６０内面に形成される嵌合部６１と嵌合可能な係止突起５３が形成されている。
【００３１】
被覆部分５２は、上記形態のシール部材１０の被覆部分１２に用いられた材料と同様の前記第二の材料、例えば、熱可塑性エラストマーにより形成され、基体部分５１の内周に設けられた係止突起５３を含む基体部分５１の一部を被覆すると共に、基体部分５１の内周側面に固定又は固着されている。
【００３２】
尚、係止突起５３が嵌合部６１に嵌合する係止部分におけるように、基体部分５１と蓋体６０のその他の部分においても、基体部分５１と蓋体６０とが直接接触しないように、被覆部分５２と同様なもので被覆されていることが好ましい。このような被覆を施すことで、基体部分５１と蓋体６０のような前記熱可塑性樹脂から形成される部分同士の接触を防止できるので、熱可塑性樹脂同士の擦れ、摩耗により発生する摩耗紛等により、基板収納容器に収納される基板が汚染されるのを防止でき好ましい。
【００３３】
被覆部分５２は、図１１に示すように、基体部分５１に固定される基部５２ａと図中で基部５２ａから下に向かって伸びる突片５２ｂとからなる。突片５２ｂは、図中で下側の先端部分に向かって除々に細くなるように形成される。また、突片５２ｂは、湾曲状あるいは直線状で斜めに伸びるように形成されていて、図１２に示すように、容器本体６５の開口部に適度な力で圧接して、容器本体６５の開口部を気密にシールする。
【００３４】
突片５２ｂは、この他にも様々な形状が考えられ、図中で基部５２ａの延長線上に先端が来るようにＩ字形としてもよいし、容器本体６５の開口部の側壁６６に接触するようにＬ字形に形成してもよい。また、被覆部分５２を設ける位置は基体部分５１の内周に限らず、必要に応じて外周やその他の部分でもよい。
【００３５】
【産業上の利用可能性】
本発明によれば、シール部材の基体部分が剛性であり変形しにくいので、成形後の取り扱い易く、洗浄が容易であるとともに、基板収納容器への装着が容易であり、更に、使用中にシール部材が浮き上がることがなく、位置ずれを防止でき、蓋体への自動装着も可能なシール部材を用いた基板収納容器として利用できる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基板収納容器に用いられるシール部材の第１形態を示す平面図である。
【図２】  本実施形態に用いる第１形態のシール部材のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】  第１形態のシール部材の使用状態を示す断面図である。
【図４】  第１形態のシール部材が使用される基板収納容器の分解斜視図である。
【図５】  本発明の基板収納容器に用いられるシール部材の第２形態を示す平面図である。
【図６】  第２形態に示すシール部材のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】  第２形態に示すシール部材の使用状態を示す断面図である。
【図８】  本発明の基板収納容器に用いられるシール部材の第２形態の変形例を示す平面図である。
【図９】  第２形態のシール部材の使用状態の別の例を示す断面図である。
【図１０】  本発明の基板収納容器に用いられる第３形態のシール部材の斜視図である。
【図１１】  第３形態に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】  第３形態に示すシール部材の使用状態を示す断面図である。
【００３７】
【符号の説明】
１０，３０，４０，５０  シール部材
１１，３１，４１，５１  基体部分（基体部材）
１２，３２，４２，５２  被覆部分（被覆部材）
１３，３３，４３  係止溝
２０  基板収納容器
２０ａ  容器本体
２０ｂ  蓋体
２１  支持棚
２２  ボトムプレート
２３  ハンドル部材
２４  ロボティックフランジ
２５  蓋体係合部
２６  リテーナ
２７  係止部材
２８  係止凸部
２４，３４，４４  タブ部
３５，４５  係止手段
５３  係止突起
６１  嵌合部
【図１】
0004173000.tif 000002
【図２】
0004173000.tif 000003
【図３】
0004173000.tif 000004
【図４】
0004173000.tif 000005
【図５】
0004173000.tif 000006
【図６】
0004173000.tif 000007
【図７】
0004173000.tif 000008
【図８】
0004173000.tif 000009
【図９】
0004173000.tif 000010
【図１０】
0004173000.tif 000011
【図１１】
0004173000.tif 000012
【図１２】
0004173000.tif 000013