(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密基板収納用の容器本体と、この容器本体を構成する構成要素群用の位置決め取付手段と、容器本体を構成する構成要素群用の調整位置決め手段とを備えた精密基板収納容器であって、
上記容器本体を構成する構成要素群は、精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの底面に取り付けられるボトムプレートとを含み、
上記位置決め取付手段は、上記ポッドの底面に設けられる有底円筒形の嵌合ボスと、上記ボトムプレートに設けられて嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の嵌合突部と、これら嵌合ボスと嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、嵌合ボスの嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる案内傾斜面を形成し、嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、嵌合ボスの案内傾斜面に接触する位置決め傾斜面を形成し、
上記調整位置決め手段は、上記ポッドの底面に設けられる有底の楕円筒形の調整嵌合ボスと、上記ボトムプレートに設けられて調整嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の調整嵌合突部と、これら調整嵌合ボスと調整嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、調整嵌合ボス内を長軸と短軸とで区画形成し、調整嵌合ボスの長軸方向と短軸方向の各嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる第一、第二の案内傾斜面をそれぞれ形成し、調整嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、調整嵌合ボスの第一の案内傾斜面とは隙間を介して対向し、第二の案内傾斜面とは接触する位置決め傾斜面を形成したことを特徴とする精密基板収納容器。
【請求項２】
精密基板収納用の容器本体と、この容器本体を構成する構成要素群用の位置決め取付手段と、容器本体を構成する構成要素群用の調整位置決め手段とを備えた精密基板収納容器であって、
上記容器本体を構成する構成要素群は、精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの内部両側に取り付けられて精密基板の両側部を支持する一対のカラムとを含み、
上記位置決め取付手段は、上記ポッドに設けられるテーパ孔と、このテーパ孔に外周のテーパ面を介して密嵌される有底円筒形の嵌合ボスと、各カラムに設けられて嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の嵌合突部と、これら嵌合ボスと嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、嵌合ボスの嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる案内傾斜面を形成し、嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、嵌合ボスの案内傾斜面に接触する位置決め傾斜面を形成し、
上記調整位置決め手段は、上記ポッドに設けられるテーパ孔と、このテーパ孔に外周のテーパ面を介して密嵌される有底の楕円筒形の調整嵌合ボスと、各カラムに設けられて調整嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の調整嵌合突部と、これら調整嵌合ボスと調整嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、調整嵌合ボス内を長軸と短軸とで区画形成し、調整嵌合ボスの長軸方向と短軸方向の各嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる第一、第二の案内傾斜面をそれぞれ形成し、調整嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、調整嵌合ボスの第一の案内傾斜面とは隙間を介して対向し、第二の案内傾斜面とは接触する位置決め傾斜面を形成したことを特徴とする精密基板収納容器。
【請求項３】
上記ポッドのテーパ孔の周縁部と上記嵌合ボスとの間にＯリングを介在し、嵌合ボスと上記カラムの嵌合突部との間にＯリングを介在した請求項２記載の精密基板収納容器。
【請求項４】
上記ポッドのテーパ孔の周縁部と上記調整嵌合ボスとの間にＯリングを介在し、調整嵌合ボスと上記カラムの調整嵌合突部との間にＯリングを介在した請求項２又は３記載の精密基板収納容器。
【請求項５】
精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの底面に取り付けられるボトムプレートとを含み、これらポッドとボトムプレートとを請求項１記載の位置決め取付手段と調整位置決め手段とを用いて結合することを特徴とする精密基板収納容器の組立方法。
【請求項６】
精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの内部両側に取り付けられて精密基板の両側部を支持する一対のカラムとを含み、これらポッドと一対のカラムとを請求項２記載の位置決め取付手段と調整位置決め手段とを用いて結合することを特徴とする精密基板収納容器の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハやマスクガラス等からなる精密基板の収納、貯蔵、保管、搬送、輸送、又は加工装置に対する位置決め接続等に使用される精密基板収納容器及びその組立方法に関し、より詳しくは、容器本体を構成する構成要素群の取付構造の改良と組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの厳しい価格競争に伴い、半導体デバイスの製造に関わる半導体ウェーハ(以下、ウェーハと略称する)やマスクガラス等の精密基板は、歩留まり向上によるコストダウンを目的とし、例えば３００mmウェーハ等に代表されるよう、口径の大型化が急ピッチで進められている。これと同時に、近年、半導体回路が益々微細に構成されてきているので、精密基板を加工する製造工場はもとより、精密基板の運搬や輸送等に使用される精密基板収納容器についても高度にクリーンな状態が要求されてきている。例えば、ウェーハに形成される回路のデザインルールは０．２５μm〜０．１８μmへの移行が検討されており、半導体の製造工場のクリーンルームはクラス１以上が要求されている。
【０００３】
また、半導体デバイスの製造に使用されるウェーハの品質レベルとしては、口径２００mmウェーハで０．１７μm以上のパーティクルが２０個以下、金属汚染が１×１０10個／cm2以下が要求されている。
【０００４】
上記要求を満たす方法として、精密基板の加工に必要な複数の工程を高度にクリーンな環境とし、この複数のクリーンな環境間で密閉状態の精密基板収納容器を運搬したり、搬送したりする方法(SMIF)が提案され、有力となっている。こうした中、精密基板を汚染させることなく収納したり、搬送することが可能で、しかも、精密基板の加工装置に直接接続が可能な精密基板収納容器が鋭意研究、開発されている。
【０００５】
この種の精密基板収納容器は、図示しないが、複数枚の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正面をシール状態に閉鎖する着脱自在の蓋体と、この蓋体の閉塞状態を維持するロック手段とから構成されている。容器本体は、ウェーハを整列収納するフロントオープンボックス構造のポッド(Pod)と、このポッドの天井に螺着されるロボティックハンドルと、ポッドの底面に螺着されるボトムプレートと、ポッドとボトムプレートのいずれか一方に取り付けられる複数の位置決め具と、ポッドの内部両側に螺着されてウェーハの左右両側縁部を支持する一対のカラムと、ポッドの内部背面に螺着されてウェーハの後端縁部を支持するリヤリテーナとを組み立てて構成されている。
【０００６】
なお、この種の精密基板収納容器の関連先行技術文献として、特開平８−２７９５４６号、９−８８３９８号、８−３４００４３号、特表平４−５０５２３４号、又は７−５０４５３６号公報等があげられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
精密基板収納容器は、以上のように複数の構成要素を単に組み立てて製造されるので、組立に伴い構成要素の寸法誤差が累積して大きくなり、ウェーハの支持精度や加工装置に対する位置決め精度が悪化することとなる。この結果、ウェーハをローディング又はアンローディングする際、ポッドやウェーハを擦り、ウェーハの汚染という問題が生じる。特に、複数の取付箇所を有する面積の大きなボトムプレートをポッドに高精度に取り付けることは実に困難である。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、容器本体の構成要素の組立時における寸法誤差を減少させ、精密基板の支持精度や加工装置に対する位置決め精度を向上させることのできる精密基板収納容器及びその組立方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記課題を解決するため、精密基板収納用の容器本体と、この容器本体を構成する構成要素群用の位置決め取付手段と、容器本体を構成する構成要素群用の調整位置決め手段とを備えたものであって、
上記容器本体を構成する構成要素群は、精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの底面に取り付けられるボトムプレートとを含み、
上記位置決め取付手段は、上記ポッドの底面に設けられる有底円筒形の嵌合ボスと、上記ボトムプレートに設けられて嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の嵌合突部と、これら嵌合ボスと嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、嵌合ボスの嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる案内傾斜面を形成し、嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、嵌合ボスの案内傾斜面に接触する位置決め傾斜面を形成し、
上記調整位置決め手段は、上記ポッドの底面に設けられる有底の楕円筒形の調整嵌合ボスと、上記ボトムプレートに設けられて調整嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の調整嵌合突部と、これら調整嵌合ボスと調整嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、調整嵌合ボス内を長軸と短軸とで区画形成し、調整嵌合ボスの長軸方向と短軸方向の各嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる第一、第二の案内傾斜面をそれぞれ形成し、調整嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、調整嵌合ボスの第一の案内傾斜面とは隙間を介して対向し、第二の案内傾斜面とは接触する位置決め傾斜面を形成したことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明においては上記課題を解決するため、精密基板収納用の容器本体と、この容器本体を構成する構成要素群用の位置決め取付手段と、容器本体を構成する構成要素群用の調整位置決め手段とを備えたものであって、
上記容器本体を構成する構成要素群は、精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの内部両側に取り付けられて精密基板の両側部を支持する一対のカラムとを含み、
上記位置決め取付手段は、上記ポッドに設けられるテーパ孔と、このテーパ孔に外周のテーパ面を介して密嵌される有底円筒形の嵌合ボスと、各カラムに設けられて嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の嵌合突部と、これら嵌合ボスと嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、嵌合ボスの嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる案内傾斜面を形成し、嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、嵌合ボスの案内傾斜面に接触する位置決め傾斜面を形成し、
上記調整位置決め手段は、上記ポッドに設けられるテーパ孔と、このテーパ孔に外周のテーパ面を介して密嵌される有底の楕円筒形の調整嵌合ボスと、各カラムに設けられて調整嵌合ボスに嵌め合わされる円柱形の調整嵌合突部と、これら調整嵌合ボスと調整嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとを含み、調整嵌合ボス内を長軸と短軸とで区画形成し、調整嵌合ボスの長軸方向と短軸方向の各嵌合周面に開口部から内底部に向かうにしたがい徐々に狭まる第一、第二の案内傾斜面をそれぞれ形成し、調整嵌合突部の嵌合周面には、先端部側から末端部側に向かうにしたがい徐々に広がり、調整嵌合ボスの第一の案内傾斜面とは隙間を介して対向し、第二の案内傾斜面とは接触する位置決め傾斜面を形成したことを特徴としている。
【００１１】
なお、上記ポッドのテーパ孔の周縁部と上記嵌合ボスとの間にＯリングを介在し、嵌合ボスと上記カラムの嵌合突部との間にＯリングを介在することができる。
また、上記ポッドのテーパ孔の周縁部と上記調整嵌合ボスとの間にＯリングを介在し、調整嵌合ボスと上記カラムの調整嵌合突部との間にＯリングを介在することができる。
【００１３】
また、本発明においては上記課題を解決するため、精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの底面に取り付けられるボトムプレートとを含み、これらポッドとボトムプレートとを請求項１記載の位置決め取付手段と調整位置決め手段とを用いて結合することを特徴としている。
また、本発明においては上記課題を解決するため、精密基板を収納するフロントオープンボックスのポッドと、このポッドの内部両側に取り付けられて精密基板の両側部を支持する一対のカラムとを含み、これらポッドと一対のカラムとを請求項２記載の位置決め取付手段と調整位置決め手段とを用いて結合することを特徴としている。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲における精密基板は、半導体等の製造分野で使用される単数複数(例えば、１３枚又は２５枚)の半導体ウェーハ(シリコンウェーハ等)をいい、大口径(例えば、２００mm〜３００mm以上)の半導体ウェーハを含む。但し、なんらこれに限定されるものではなく、情報通信、電気、若しくは電子の製造分野で使用される単数複数のアルミディスク、液晶セル、石英ガラス、又はマスク基板等を含む。
【００１５】
容器本体を構成する構成要素群、位置決め取付手段、及び又は調整位置決め取付手段は、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネイト(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、アクリロニトリル、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルスルホン(PES)、又はポリプロピレン(PP)等の樹脂を適宜用いて成形することができる。また、必要に応じて透明処理、帯電防止処理、又は着色等を施すこともできる。３００mmウェーハキャリアとして使用される場合、容器本体の外観は、ＳＥＭＩ規格Ｅ４７．１−００９７、E１．９及び各修正バロットにほぼ準拠して構成することが可能である。
【００１６】
嵌合ボスと嵌合突部、及び又は調整嵌合ボスと調整嵌合突部を嵌め合わせる際には、締結具を併せて使用すると良い。この締結具としては、ナット、座金、及び又はＯリング等があげられる。
【００１７】
嵌合ボスや調整嵌合ボスは、ポッドとボトムプレートのいずれかに単数複数設けられるのが通常だが、そうでなくとも良い。同様に、嵌合突部や調整嵌合突部は、上記以外の構成要素に単数複数設けられるのが通常だが、そうでなくとも良い。また、案内傾斜面、第一の案内傾斜面、第二の案内傾斜面、及び又は位置決め傾斜面は、精度良く位置決めできるのであれば、テーパ面でも、それ以外の湾曲面、双曲面、若しくは冠球面でも良い。さらに、テーパ孔は、主にポッドに設けられるが、必要に応じてポッド以外に設けることも可能である。さらにまた、調整嵌合ボスは、その内部が長軸と短軸とで区画形成されるので、ほぼ小判形、楕円形、長孔形、又はこれらに類似した形状に形成される。
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、容器本体を製造する場合には、容器本体の構成要素群の一部又は全部を位置決め取付手段を介して組み立てるので、組み立てに伴う誤差の累積を抑制あるいは防止することができ、構成要素の取付位置を精度良く維持できる。また、一部又は全部の構成要素を組み合わせて容器本体を製造するので、ユーザ毎の仕様変更(例えば、形状、寸法、又は材質等)に際しても、該当する構成要素を交換するだけで対応することができる。オプション部品の追加の場合も同様に、該当するオプション部品を追加したり、着け替えるだけで対応することが可能となる。これにより、オプション部品用の金型等も作り変える必要等がなく、オプション部品の取付位置の選択自由度も大きくなる。
【００１９】
具体的に説明すると、容器本体を製造する場合には、相互に別体のポッド、ボトムプレート、一対のカラム等を位置決め取付手段を介して組み立てる。この際、嵌合ボスの案内傾斜面に嵌合突部の位置決め傾斜面が接触し、この接触により、嵌合ボスの中心部に嵌合突部が精度良く位置決めされる。また、嵌合突部は、その位置決め傾斜面の位置により、高さ方向が精度良く位置決めされる。
このような組立により、別構成要素のボトムプレート等がポッドに高精度の位置決め状態で取り付けられる。ボトムプレート等をポッドにそれぞれ後から組み付けて容器本体を製造するので、例えポッドが一種類でも、様々なオプションの追加変更が可能になる。
【００２０】
また、容器本体を製造する場合、相互に別体のポッド、ボトムプレート、及び一対のカラム等を調整位置決め取付手段を介して組み立てる。この際、調整嵌合ボスの第一の案内傾斜面方向、換言すれば、位置調整上問題の少ない方向に調整嵌合突部を適宜ずらせば、位置を調整することができる。また、調整嵌合ボスの第二の案内傾斜面に調整嵌合突部の位置決め傾斜面が接触し、この接触により、調整嵌合ボスに調整嵌合突部が精度良く位置決めされる。また、調整嵌合突部は、その位置決め傾斜面の位置により、高さ方向が精度良く位置決めされる。
このような組立により、別構成要素のボトムプレート等がポッドに高精度の位置決め状態で取り付けられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。本実施形態における精密基板収納容器及びその組立方法は、図１、図２、図８、図９、及び図１０に示すように、複数枚のウェーハＷを整列収納する容器本体１、この容器本体１の開口正面をシール状態に閉鎖する着脱自在の蓋体１０、この蓋体１０に内蔵されてその閉塞状態を維持するインナロックタイプのロック手段１６、容器本体１を構成する構成要素群用の位置決め取付手段３７、容器本体１を構成する構成要素群用の調整位置決め取付手段４３、及び遊び取付手段５０を備えている。
【００２２】
容器本体１は、図１ないし図４に示すように、複数枚のウェーハＷを所定のピッチで上下に並べて整列収納する大型のポッド２と、このポッド２の天井の中央部に螺着される搬送把持用のロボティックハンドル３と、ポッド２の底面に円柱形を呈した複数のリブを介して螺着されるボトムプレート４と、このボトムプレート４に螺着される複数(本実施形態では３個)の位置決め具５と、ポッド２の内部両側に螺着されて相互に対向し、ほぼＵ字形又はＶ字形の支持スロットで複数枚のウェーハＷの左右両側縁部を支持する振動防止用の一対のカラム６と、ポッド２の内部背面に複数並べて螺着され、ほぼＵ字形又はＶ字形の支持スロットで複数枚のウェーハＷの後端縁部を支持する振動防止用のリヤリテーナ７とを組み立てて構成される。
【００２３】
ポッド２は、図１に示すように、正面が開口した透明のフロントオープンボックス構造に成形され、その左右両外側面にはサイドハンドル８がそれぞれ着脱自在に装着されており、この一対のサイドハンドル８がマニュアル操作や運搬時に使用される。また、ボトムプレート４は、同図に示すように、基本的には平面ほぼＹ字形に成形され、その前部両側と後部とにキネマティックカップリング(ブイグループともいう)からなる位置決め具５がSEMIスタンダードの定めに基づいてそれぞれ螺着される。このボトムプレート４のほぼ中央部には円形の貫通孔９が穿孔成形され、この貫通孔９に図示しない加工装置の係止爪が嵌挿されることにより、加工装置のロードポート上に搭載されるポッド２が±０．５mm以内、好ましくは±０．２５mm以内(以下、単に高精度と記載する)で位置決め固定される。
【００２４】
蓋体１０は、図１に示すように、ポッド２と同様の合成樹脂を用いて成形された表面プレート１１と、表面が開口したほぼ箱形の裏面プレート１２とから構成され、この裏面プレート１２の開口表面に表面プレート１１が締結具を介して覆着されている。表面プレート１１の中央両側には鍵孔１３がそれぞれ穿孔成形され、各鍵孔１３に加工装置のドア開閉装置のアタッチメントが挿通される。また、裏面プレート１２の中央部にはリヤリテーナ７と基本的には同様の構成のフロントリテーナ１４が必要に応じて着脱自在に装着固定され、裏面プレート１２の外周には熱可塑性エラストマ、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等からなる枠形のシールガスケット１５が図示しない突起や溝等を介し着脱自在に嵌合されている。
【００２５】
ロック手段１６は、図６や図７に示すように、ポッド２の開口一端面の内周面上下にそれぞれ穿孔成形される複数のクランプ穴１７と、蓋体１０の周面上下に穿孔成形されて複数のクランプ穴１７に対向する複数の貫通孔１８と、蓋体１０の内部両側の中央に軸支されて外部からのアクセス操作で回転する一対の回転プレート１９と、各回転プレート１９の回転で蓋体１０の内外方向に直線的にスライドする複数の動力伝達プレート２０と、各動力伝達プレート２０のスライドを案内するガイド部材２１と、各動力伝達プレート２０の突出時に各貫通孔１８から突出して各クランプ穴１７に嵌入し、各動力伝達プレート２０の復帰時には各貫通孔１８内に復帰する合成樹脂製のクランプ部材２２とから構成されている。
【００２６】
各回転プレート１９は、ポリアセタール樹脂等を用いて円板形に成形され、その表面の中心部には有底円筒形の操作突部２３が突出成形されており、この操作突部２３内に鍵孔１３を貫通したアタッチメントが着脱自在に嵌挿される。各回転プレート１９の表面外周には円柱形を呈した一対の連結ピン２４が突出成形され、各連結ピン２４には摩擦低減部材である円筒形の回転ローラが必要に応じ回転可能に嵌入される。
【００２７】
なお、ドア開閉装置と各回転プレート１９との接続位置や寸法はSEMI規格でポッド２のサイズ毎に定められている。例えば、３００mmウェーハ用の蓋体１０の規格は、SEMI規格のE６２に対応して定められている。
【００２８】
複数の動力伝達プレート２０は、ポリアセタール樹脂等を用いて基本的には長方形の板形に成形され、長手方向の中心軸が回転プレート１９の中心を通るよう、蓋体１０の内部両側の上下にそれぞれスライド可能に配置されている。各動力伝達プレート２０の末端部は側方に向けほぼ半円弧形に湾曲成形されて回転プレート１９の表面外周の一部を被覆し、連結ピン２４又は回転ローラに嵌入される案内溝２５が穿孔成形されている。
【００２９】
案内溝２５は、連結ピン２４の軌跡とほぼ等しい曲率の第一の案内溝２６と、連結ピン２４の軌跡よりも大きな曲率の第二の案内溝２７と、これら第一、第二の案内溝２６、２７を接続する変曲部２８とから構成されている。このように成形された各第一の案内溝２６は、蓋体１０の内外方向に各動力伝達プレート２０を直線運動させるよう機能する。また、各第二の案内溝２７は、各動力伝達プレート２０が立体的な経路で直線運動するよう案内する。
【００３０】
各動力伝達プレート２０の中央付近には小判形を呈した複数のガイド長孔２９が長手方向に所定の間隔をおいて穿孔成形されている。また、各動力伝達プレート２０の左右両側部にはガイドピン３０がそれぞれ突出成形され、各ガイドピン３０には摩擦低減部材である円筒形の回転ローラが必要に応じ回転可能に嵌入される。
【００３１】
ガイド部材２１は、裏面プレート１２の内面に突出成形されて複数のガイド長孔２９にそれぞれ遊嵌する第一のガイド３１と、第二のガイド３２とから構成されている。第一のガイド３１は、円柱形に成形され、摩擦低減部材である回転ローラ３３が必要に応じ回転可能に嵌入される。第二のガイド３２は、表面プレート１１と裏面プレート１２の内部対向面にそれぞれ突出成形される複数対の対向ガイドを備えている。各一対の対向ガイドの対向湾曲面は、各ガイドピン又は各回転ローラを挟んで直線運動する動力伝達プレート２０が蓋体１０の表裏方向に立体的に運動するよう機能する。
【００３２】
クランプ部材２２は、動力伝達プレート２０の先端部にピンを介して軸支される回転可能な第一のアーム３４と、この第一のアーム３４の先端部と末端部が一体化した第二のアーム３５とから構成されている。第二のアーム３５は、ほぼＬ字形に屈曲成形されてその先端部が第一のアーム３４とほぼ直角方向に指向し、この先端部がクランプ穴１７用の嵌入押さえ部３６とされており、この嵌入押さえ部３６にはクランプ穴１７内に摺接する円筒形の回転ローラ(摩擦低減部材)がピンを介して軸支されている。第二のアーム３５の末端部は、蓋体１０の内部外周における貫通孔１８の近傍にピンを介して軸支され、第二のアーム３５、換言すれば、クランプ部材２２を蓋体１０の内外方向に回転させる。
【００３３】
位置決め取付手段３７は、図２、図８、及び図９等に示すように、ポッド２とロボティックハンドル３の一部、ポッド２とボトムプレート４の一部、ボトムプレート４と各位置決め具５の一端部、ポッド２と各カラム６の一端部、及びポッド２と各リヤリテーナ７をそれぞれ着脱自在に結合固定するよう機能する。以下、この位置決め取付手段３７を、ポッド２とボトムプレート４を例に説明すると、位置決め取付手段３７は、ポッド２の底面に突出成形される複数の嵌合ボス３８と、ボトムプレート４に突出成形されて各嵌合ボス３８に嵌入される複数の嵌合突部３９と、これら嵌合ボス３８と嵌合突部３９の中心部に螺挿されて締結するボルト４０とから構成されている。
【００３４】
嵌合ボス３８は、有底の円筒形に成形され、その嵌合内周面の一部に開口部(図９の下方側)から内底部(図９の上方側)に向かうにしたがい徐々に狭まる案内テーパ面４１が成形されている。また、嵌合突部３９は、円柱形に成形され、その嵌合周面の一部には先端部側(図９の上方側)から末端部側(図９の下方側)に向かうにしたがい徐々に半径外方向に広がり、案内テーパ面４１に面接触する位置決めテーパ面４２が成形されている。
【００３５】
調整位置決め取付手段４３は、図２、図８、及び図１０等に示すように、ポッド２とボトムプレート４の残部、ボトムプレート４と各位置決め具５の他端部、及びポッド２と各カラム６の他端部をそれぞれ着脱自在に結合固定する。この調整位置決め取付手段４３を、上記と同様、ポッド２とボトムプレート４を例に説明すると、調整位置決め取付手段４３は、ポッド２の底面に突出成形される複数の調整嵌合ボス４４と、ボトムプレート４に突出成形されて各嵌合ボス３８に嵌入される複数の調整嵌合突部４５と、これら調整嵌合ボス４４と調整嵌合突部４５の中心部に螺挿されて締結するボルト４６とから構成されている。
【００３６】
調整嵌合ボス４４は、有底のほぼ楕円筒形に成形され、その嵌合内周面の一部に開口部(図１０の下方側)から内底部(図１０の上方側)に向かうにしたがい徐々に狭まる第一、第二の案内テーパ面４７、４８がそれぞれ成形されている。第一の案内テーパ面４７は位置精度上問題のない方向、換言すれば、長軸方向(図１０の左右方向)に亘って成形され、第二の案内テーパ面４８は短軸方向(図１０の紙面の奥方向)に亘って成形されている。
【００３７】
調整嵌合突部４５は、円柱形に成形され、その嵌合周面の一部には先端部側(図１０の上方側)から末端部側(図１０の下方側)に向かうにしたがい徐々に半径外方向に広がる位置決めテーパ面４９が成形されている。この位置決めテーパ面４９は、第一の案内テーパ面４７とは隙間を介して対向し、第二の案内テーパ面４８とは面接触するよう作用する。
【００３８】
さらに、遊び取付手段５０は、図２や図８等に示すように、ポッド２とロボティックハンドル３の残部、及びポッド２とボトムプレート４の残部をそれぞれ着脱自在に結合固定する。以下、ポッド２とロボティックハンドル３の残部を例にして詳説すると、遊び取付手段５０は、ポッド２の天井の中央部に複数突出成形される有底円筒形の嵌合ボスと、ロボティックハンドル３の残部に突出成形されて各嵌合ボスに位置調整可能に遊嵌される嵌合突部と、これら嵌合ボスと嵌合突部の中心部に螺挿されて締結するボルトとから構成されている。
【００３９】
上記構成において、容器本体１を製造するには、高精度に成形された別部品のポッド２、ロボティックハンドル３、ボトムプレート４、複数の位置決め具５、一対のカラム６、及びリヤリテーナ７を位置決め取付手段３７、調整位置決め取付手段４３、並びに遊び取付手段５０を介して組み立てる。この際、嵌合ボス３８の案内テーパ面４１に嵌合突部３９の位置決めテーパ面４２が面接触し、この面接触により、嵌合ボス３８の中心位置に嵌合突部３９が高精度に位置決めされる。また、嵌合突部３９は、その位置決めテーパ面４２の位置により、高さ方向が高精度に位置決めされる。これらの構成により、ポッド２に、ロボティックハンドル３、ボトムプレート４、複数の位置決め具５、一対のカラム６、及び各リヤリテーナ７がそれぞれ高精度に位置決め設置される。
【００４０】
こうして製造した容器本体１にウェーハＷを収納する場合には、先ず、ポッド２にスライスされた複数枚のウェーハＷがリヤリテーナ７、及び一対のカラム６を介し整列収納され、ポッド２の開口正面に蓋体１０がシールガスケット１５を介して嵌合されるとともに、複数枚のウェーハＷにフロントリテーナ１４が圧接され、ロック手段１６が加工装置のドア開閉装置に施錠操作される。
【００４１】
すると、回転プレート１９の操作突部２３にアタッチメントが挿入されて回転プレート１９を時計方向に９０°回転させ、各動力伝達プレート２０がガイド部材２１に案内されつつ蓋体１０の内部内方向から内部外方向に直線立体的に突出して第一のアーム３４を揺動させ、末端部を中心として第二のアーム３５が蓋体１０の内部外方向に揺動して貫通孔１８から嵌入押さえ部３６を露出させ、この嵌入押さえ部３６の回転ローラがクランプ穴１７に嵌合係止して蓋体１０の固定状態を強固に維持する。
【００４２】
この際、各第二のアーム３５の嵌入押さえ部３６は、梁の機能を発揮する各動力伝達プレート２０とほぼ一直線となった状態でクランプ穴１７に嵌合係止する。したがって、回転プレート１９に加わった動力がクランプ部材２２に一直線、かつ円滑に伝達される。また、嵌入押さえ部３６は、円運動して貫通孔１８に接触することなく露出する。
【００４３】
次いで、収納、保管、又は輸送されたウェーハＷを処理したい場合、先ず、ロック手段１６が加工装置のドア開閉装置に解錠操作され、回転プレート１９の操作突部２３にアタッチメントが挿入されて回転プレート１９を反時計方向に９０°回転させ、各動力伝達プレート２０がガイド部材２１に案内されつつ蓋体１０の内部外方向から内部内方向に直線立体的に復帰して第一のアーム３４を復帰揺動させる。この第一のアーム３４の復帰揺動により、第二のアーム３５が蓋体１０の内部内方向に揺動して貫通孔１８内に嵌入押さえ部３６を復帰させ、蓋体１０が取り外し可能な状態となる。この際、嵌入押さえ部３６は貫通孔１８に接触することなく円運動して復帰する。
【００４４】
こうして蓋体１０が開放可能となったら、ポッド２から蓋体１０が真空吸着により取り外され、その後、ポッド２の下方から複数枚のウェーハＷが順次取り出され、ウェーハＷに所定の処理が施される。
【００４５】
上記構成によれば、FOUP(フロントオープニングユニファイトポッド)の構成要素群の嵌合ボス３８と嵌合突部３９、及び調整嵌合ボス４４と調整嵌合突部４５とがそれぞれ高精度の位置決め機能を発揮するので、構成要素群を後から組み立てて容器本体１を製造しても、寸法誤差が累積して拡大することがなく、ウェーハＷの支持精度や加工装置に対する位置決め精度を維持向上させることができる。したがって、ウェーハＷをローディング・アンローディング・リローディングする際、ポッド２やウェーハＷを擦り、ウェーハＷの汚染を招くことがない。ポッド２に問題のボトムプレート４を高精度に取り付けることも可能になる。また、多数のボルト４０を用いて取り付ける場合にも、一部の取付箇所に位置決め取付手段３７を用いれば、残部の取付箇所には調整可能な遊び取付手段５０を用いるだけで良い。
【００４６】
また、施錠操作時に第二のアーム３５の嵌入押さえ部３６が動力伝達プレート２０とほぼ一直線の状態で蓋体１０を固定するので、安定した大きな係止力で蓋体１０を固定することができる。よって、各動力伝達プレート２０に動力が局部的に作用して撓んだり、この撓みに伴う係止力の減少を実に有効に防止することができ、ポッド２の全開口正面を長期にわたり十分、かつ均一にシールすることが可能になる。また、高剛性の合成樹脂を使用して各動力伝達プレート２０を成形することができるので、金属部品を軽減、あるいは省略することができ、洗浄時等の金属イオン発生によるウェーハＷの汚染の抑制防止も期待できる。
【００４７】
また、接触部分に回転ローラ３３等がそれぞれ軸支されているので、摩擦抵抗が著しく減少し、樹脂粉の発生を抑制防止することができる。さらに、第二のアーム３５が貫通孔１８の近傍に軸支されているので、蓋体１０の厚さを必要最小限に薄くすることが可能になる。
【００４８】
次に、図１１は本発明の第２の本実施形態を示すもので、この場合には、ボトムプレート４の形状を変更し、ポッド２の底面に相互に独立した複数の位置決め具５を位置決め取付手段３７及び調整位置決め取付手段４３を介して螺着するようにしている。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。
【００４９】
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、ポッド２に複数の位置決め具５をボトムプレート４を介して間接的に螺着するのではなく、ポッド２に小型の高精度に形成された複数の位置決め具５を直接螺着するので、位置決め精度の大幅な向上が期待できる。また、本発明に係る組立方法を用いるので、各位置決め具５の取付位置の調整も容易化する。さらに、複数の位置決め具５は金属部品と接触して摩耗しやすいので、PEEKのような高価なエンジニアリングプラスチックを用いて成形する場合、複数の位置決め具５を小部品として共通化を図ることにより、コストダウンが可能となる。
【００５０】
次に、図１２は本発明の第３の本実施形態を示すもので、この場合には、位置決め取付手段３７としてテーパ孔５１を一構成部品として新たに備え、このテーパ孔５１に嵌合ボス３８と嵌合突部３９のいずれか一方を選択的に嵌入し、この嵌合ボス３８又は嵌合突部３９の周面にはテーパ孔５１のテーパ５２に面接触するテーパ面５３を成形するようにしている。
【００５１】
以下、この構成をポッド２と各カラム６を例に説明する。本実施形態においては、ポッド２の複数箇所に円形のテーパ孔５１をそれぞれ穿孔成形し、各テーパ孔５１に別体とした嵌合ボス３８をその外周のテーパ面５３を介して密嵌するとともに、テーパ孔５１の周縁部と嵌合ボス３８との間にＯリング５４を介在し、嵌合ボス３８とカラム６の嵌合突部３９をＯリング５４を介して嵌合し、これら嵌合した嵌合ボス３８と嵌合突部３９をボルト４０を介して結合固定するようにしている。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。
【００５２】
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、ポッド２に嵌合ボス３８や嵌合突部３９を直接成形することが困難な場合でも、簡易な構成で位置決め状態に螺着することができ、位置決め精度の著しい向上が期待できる。
【００５３】
次に、図１３は本発明の第４の本実施形態を示すもので、この場合には、調整位置決め取付手段４３としてテーパ孔５１Ａを一構成部品として新たに備え、このテーパ孔５１Ａに調整嵌合ボス４４と調整嵌合突部４５のいずれか一方を選択的に嵌入し、この調整嵌合ボス４４又は調整嵌合突部４５の周面にはテーパ孔５１Ａのテーパ５２Ａに面接触するテーパ面５３Ａを成形するようにしている。
【００５４】
上記構成をポッド２と各カラム６を例に説明する。本実施形態においては、ポッド２の複数箇所に円形のテーパ孔５１Ａをそれぞれ穿孔成形し、各テーパ孔５１Ａに別体の調整嵌合ボス４４をその外周のテーパ面５３Ａを介して密嵌するとともに、テーパ孔５１の周縁部と調整嵌合ボス４４との間にＯリング５４Ａを介在し、調整嵌合ボス４４とカラム６の調整嵌合突部４５をＯリング５４Ａを介して嵌合し、これら嵌合した調整嵌合ボス４４と調整嵌合突部４５をボルト４６を介して結合固定するようにしている。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。
【００５５】
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、ポッド２に調整嵌合ボス４４や調整嵌合突部４５を直接成形することが困難な場合でも、簡単な構成で位置決め状態に螺着でき、位置決め精度の著しい向上が可能となる。
【００５６】
なお、上記実施形態においては、平面ほぼＹ字形のボトムプレート４等を示したが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、平面ほぼＶ字形や矩形等のボトムプレート４を使用しても良い。また、上記実施形態では一対の連結ピン２４を備えた回転プレート１９を示したが、なんらこれに限定されるものではなく、例えばカム機構、螺子機構、ラック・ピニオン機構、又はリンク機構等を使用して各動力伝達プレート２０をスライドさせるものでも良い。また、位置決め取付手段３７や調整位置決め取付手段４３を使用しない場合、ボトムプレート４に複数の位置決め具５を一体成形することも可能である。さらに、遊び取付手段５０をポッド２とロボティックハンドル３等に配設したが、これら以外の箇所に適宜設けることもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、容器本体の構成要素の組立時における寸法誤差を減少させることができるので、精密基板の支持精度や加工装置に対する位置決め精度を向上させることができるという効果がある。
すなわち、フロントオープン構造のポッドの構成要素群の嵌合ボスと嵌合突部、及び調整嵌合ボスと調整嵌合突部とがそれぞれ高精度の位置決め機能を発揮するので、構成要素群を後から組み立てて容器本体を製造しても、寸法誤差が累積して拡大することがなく、精密基板の支持精度や加工装置に対する位置決め精度を維持向上させることができる。したがって、精密基板をローディング・アンローディング・リローディングする際、ポッドや精密基板を擦り、精密基板の汚染を招くことがない。また、ポッドに問題のボトムプレートを高精度に取り付けることも可能になる。
また、請求項３記載の発明によれば、ポッドに嵌合ボスや嵌合突部を直接成形することが困難な場合でも、簡易な構成で位置決め状態に螺着することができるので、位置決め精度の向上が期待できる。
さらに、請求項４記載の発明によれば、ポッドに調整嵌合ボスや調整嵌合突部を直接成形することが困難な場合でも、簡単な構成で位置決め状態に螺着でき、位置決め精度の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態を示す正面図である。
【図４】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態を示す側面説明図である。
【図５】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態におけるフロントリテーナを示す斜視図である。
【図６】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態における蓋体とロック手段を示す斜視図である。
【図７】図６のVII-VII線断面図である。
【図８】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の実施形態を示す底面図である。
【図９】図８のIX-IX線縦断面図である。
【図１０】図８のX-X線縦断面図である。
【図１１】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の第２の実施形態を示す底面図である。
【図１２】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図１３】本発明に係る精密基板収納容器及びその組立方法の第４の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１      容器本体
２      ポッド
３      ロボティックハンドル
４      ボトムプレート
５      位置決め具
６      カラム
７      リヤリテーナ
１０    蓋体
１６    ロック手段
３７    位置決め取付手段
３８    嵌合ボス
３９    嵌合突部
４０    ボルト
４１    案内テーパ面(案内傾斜面)
４２    位置決めテーパ面(位置決め傾斜面)
４３    調整位置決め取付手段
４４    調整嵌合ボス
４６    ボルト
４７    第一の案内テーパ面(第一の案内傾斜面)
４８    第二の案内テーパ面(第二の案内傾斜面)
４９    位置決めテーパ面(位置決め傾斜面)
５０    遊び取付手段
５１    テーパ孔
５１Ａ  テーパ孔
５２    テーパ
５２Ａ  テーパ
５３    テーパ面
５３Ａ  テーパ面
Ｗ      ウェーハ(精密基板)
【図１】
0004208303.tif 000002
【図２】
0004208303.tif 000003
【図３】
0004208303.tif 000004
【図４】
0004208303.tif 000005
【図５】
0004208303.tif 000006
【図６】
0004208303.tif 000007
【図７】
0004208303.tif 000008
【図８】
0004208303.tif 000009
【図９】
0004208303.tif 000010
【図１０】
0004208303.tif 000011
【図１１】
0004208303.tif 000012
【図１２】
0004208303.tif 000013
【図１３】
0004208303.tif 000014