(57)【要約】【課題】各種設備に付属のロードロック室を簡素化して、小型化が可能な、蓋体の開閉機構を備えた基板収納用容器を提供する。【解決手段】一面を開口部８とした箱状の筐体１０と、この筐体１０にその一端を回動可能に支持され、前記開口部８の周縁部を覆って減圧吸着させる蓋体１２と、筐体１０の一面に固定され、前記蓋体１２を回動させる回動機構およびその駆動源とからなる駆動機構１３を備え、前記駆動源は圧力シリンダー１６からなり、この圧力シリンダー１６の内部と外部との圧力差で蓋体１２を回動させて、筐体１０の開口部８を開閉させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面を開口部とした箱状の筐体と、この筐体にその一端を回動可能に支持され、前記開口部の周縁部を覆って減圧吸着させる蓋体と、筐体の一面に固定され、前記蓋体を回動させる回動機構およびその駆動源とからなる駆動機構を備え、前記駆動源は圧力シリンダーからなり、この圧力シリンダーの内部と外部との圧力差で蓋体を回動させて、筐体の開口部を開閉させる基板収納用容器。
【請求項２】
蓋体は、筐体の開口部側に内蓋を有し、この内蓋の側面を支点として蓋体に回動可能に支持した請求項１に記載の基板収納用容器。
【請求項３】
支点は、内蓋の重心位置からずらした請求項２に記載の基板収納用容器。
【請求項４】
回動機構は、蓋体の回動軸に固定されたピニオンギアと、このピニオンギアに結合されたラックおよびガイドからなる請求項３に記載の基板収納用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部を真空に保つことで外部からの汚染を防止しながら、収納した基板を搬送可能な基板収納用容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体やＭＥＭＳセンサ、液晶ディスプレイなどの電子機器の製造は、その主な工程は発塵の少ないクリーンルーム内で行っている。各工程では、シリコンウエハやガラスなどの基板上に、スパッタ装置やエッチング装置などを用いて様々な処理を行うため、これら装置間の移動で、基板を塵埃や汚れを付着させることなく、清浄に保つ必要がある。
【０００３】
図５は、このような各種装置間で基板１を搬送するために用いる基板収納用容器の一例である。一面側を開口させた箱状のコンテナ本体２と、開口部３を塞ぐ状態でコンテナ本体２に対して減圧吸着される蓋体４とを備え、開口部３の縁部をその全周にわたって外側に広げたフランジ５とし、このフランジ５に、蓋体４と当接する箇所にＯリング６を敷設したものである。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００２−２４６４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の基板収納用容器は、開口部３を塞ぐ蓋体４を開放あるいは減圧吸着させる機構が無く、そのため、各種装置に付属するロードロック室内に、減圧して外れた蓋体４を保持して移動させる機構が必要となる。その結果、ロードロック室が大型化して装置全体が大きくなるという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、装置の小型化に対応することができる、開閉機構を備えた基板収納用容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、基板収納用容器に関するものであり、一面を開口部とした箱状の筐体と、この筐体にその一端を回動可能に支持され、前記開口部の周縁部を覆って減圧吸着させる蓋体と、筐体の一面に固定され、前記蓋体を回動させる回動機構およびその駆動源とからなる駆動機構を備え、前記駆動源は圧力シリンダーからなり、この圧力シリンダーの内部と外部との圧力差で蓋体を回動させて、筐体の開口部を開閉させるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る基板収納用容器は、一面を開口部とした箱状の筐体に、この筐体に一端を回動可能に支持され、開口部に減圧吸着させる蓋体と、この蓋体を回動させることで開口部を開閉させる駆動機構を筐体の一面に設けている。この駆動機構は、回動機構と圧力シリンダーからなる駆動源を有し、この圧力シリンダー内部の圧力と、周囲の圧力との差により、圧力シリンダーを駆動させて回動機構を介して蓋体を回動させる。そのため、ロードロック室内で内部に収納した基板を取り出す際は、圧力シリンダー内の圧力より真空度を高くすればよく、また、基板を収納する際は、圧力シリンダー内の圧力より周囲の真空度が低くなった後に、蓋体が回動して開口部に密着するとともに押圧されることで、大気圧に取出したときに蓋体は減圧吸着されるものである。その結果、ロードロック室内に、蓋体の開閉機構を新たに設ける必要がなく、簡素で小型のロードロック室として装置を小型化することができるとともに、内部を真空に保つことで外部からの汚染を防止することができる作用効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の詳細について図を用いて説明する。
【００１０】
本実施の形態における基板収納用容器は、各種ＩＣや、液晶ディスプレイ、電子部品などを形成するための基材となるシリコンウエハ、ガラス、セラミックからなる基板を、真空などの減圧下や、Ｎ2ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気で収納することで、これらの基板上に塵埃や汚れを付着させることなく搬送、移載させるためのものである。
【００１１】
図１は、本発明の基板収納用容器を説明するための斜視図であり、開放した状態である。
【００１２】
この基板収納用容器７は、以下の部品から構成される。一面を開口部８として、その内部に複数の基板９を収納するための筐体１０と、この筐体１０に設けた支軸１１にその一端を回動可能に支持された蓋体１２と、開口部８を除く筐体１０の一面に固定されて、蓋体１２を回動駆動させる駆動機構１３とから構成されている。
【００１３】
駆動機構１３は、例えば、ピニオンギア１４とラック１５などからなる回動機構１３ａと、および駆動源となる圧力シリンダー１６などから構成されている。すなわち、蓋体１２の支軸１１にピニオンギア１４を設け、このピニオンギア１４と結合させたラック１５および直線ガイド１７と、このラック１５を駆動させるための圧力シリンダー１６を、蓋体１２を挟んだ筐体１０の側面に少なくとも一つ以上設けている。本実施の形態では、圧力シリンダー１６にその一端を支持されたラック１５を、直線ガイド１７に沿って移動させることで、このラック１５に結合されたピニオンギア１４を回動させて蓋体１２を回動させるものである。尚、蓋体１２の質量などにより、大きな駆動力を必要とする場合は、同様の駆動機構１３を、蓋体１２を挟んだ筐体１０の両側面に対と成るように設ければ良い。
【００１４】
蓋体１２は、上述した駆動機構１３により、水平を０度として上下ともに約９０度の範囲で回動可能とした。
【００１５】
開口部８の内側面には、少なくとも基板９の二点あるいは二辺を支持するための複数の支持体１８を、対応する位置に設けている。本実施の形態では、これらの支持体１８により基板９を略水平に支持しているが、開口部８側が若干高くなるように支持体１８を傾斜させている。こうすることにより、蓋体１２を開放させたときに、その内部から基板９が滑り落ちることを防止することができ、特に鏡面に近い基板９を収納搬送する際に有効である。
【００１６】
また、本実施の形態では蓋体１２の、開口部８に対向する面に内蓋１９をさらに設けている。この内蓋１９は蓋体１２と一定の間隙Ａを設けるとともに、その両側面の一点を支軸２０として蓋体１２に回動可能に支持されている。すなわち、この支軸２０を支点として内蓋１９はシーソーのごとく一定の角度で回動可能となっている。このようにすることで、駆動機構１３により蓋体１２を回動させて開口部８へ密着させる際に、開口部８の周縁部８ａに相当する内蓋１９の全面を密着させることができるので、図２の斜視図に示すように確実に蓋体１２を密着させることができる。
【００１７】
また、開口部８の周縁部８ａ、あるいは内蓋１９の、開口部８の周縁部８ａに当接させる部位には浅い溝を設けて、この溝へＯリング２１を敷設している。駆動機構１３により回動した蓋体１２は、内蓋１９で開口部８を覆ってその周縁部８ａに当接させた後、外部を大気圧等にすることにより、内外の圧力差によって開口部８に減圧吸着される。
【００１８】
ここで重要なのが、この内蓋１９の支軸２０を、内蓋１９の重心位置からずらすことである。例えば図２のように蓋体１２を閉じた状態で、内蓋１９の支軸２０をその重心位置から高い位置とすることで、蓋体１２を開放させたとき、内蓋１９の先端（蓋体１２が閉じた状態での下端側）は常に開口部８に向けて傾斜することとなり、この先端部分から確実に開口部８の周縁部８ａに当接させて密着させることができる。また、蓋体１２の回動角度を調整し、例えば垂直下方を超えて回動可能とすることにより、蓋体１２を閉じる直前に開口部８の周縁部８ａに対して内蓋１９を略平行にすることができるため、確実に開口部８の周縁部８ａ全体に蓋体１２を密着させて減圧吸着させることができる。
【００１９】
尚、内蓋１９を厚みの均等な矩形板で構成する場合、支軸２０の位置は内蓋１９の中心線からずらした位置とする。また、支軸２０を内蓋１９の中心線上とする場合、内蓋１９の一部を異なる材料または、厚みを変えることにその重心位置を中心線上からずらせばよい。
【００２０】
次に基板収納用容器７の開閉動作について説明する。
【００２１】
図３は、ロードロック室２２内における蓋体１２の動作を示す概念図であり、ロードロック室２２内に本実施の形態の基板収納用容器７を載置した状態を示している。
【００２２】
スパッタ装置やエッチング装置などには、減圧された加工室から大気圧下へ基板９を取出したり、逆に大気圧下から減圧された加工室へ基板９を投入するためのロードロック室２２を備えている。基板９を取出す際は、ロードロック室２２内に基板収納用容器７を載置し、加工室から取り出した基板９を基板収納用容器内７に挿入して移し替えた後に、大気圧に戻し基板収納用容器７を外部へ取出す。基板９を投入する場合は、この逆の動作を行えばよく、ロードロック室２２は、加工室と圧力弁を介して連接しており、独立して内部の真空度を調整可能となっている。
【００２３】
まず初めに、ロードロック室２２内に本実施の形態の基板収納用容器７を載置する。このとき、ロードロック室２２内は大気圧Ｐ0であり、予め圧力シリンダー１６内には、少なくとも大気圧Ｐ0よりも真空度の高い圧力Ｐ1で気体が封入されている。この圧力シリンダー１６の内外の圧力差により、ラック１５はシリンダーロット１６ａを介して矢印Ｂ方向に駆動し、蓋体１２および内蓋１９を開口部８（図１）の周縁部８ａ全体に密着させ押圧している。このとき、シリンダーロット１６ａのストロークを適宜調整することにより、基板収納用容器７の内部には、Ｐ1よりも低く、大気圧Ｐ0よりも高い真空度に置換され、ロードロック室２２内部との差圧で蓋体１２および内蓋１９は開口部８に減圧吸着されているものである。
【００２４】
次に図４に示すごとく、真空ポンプなどを用いてロードロック室２２の内部を、大気圧Ｐ0から少なくとも圧力シリンダー１６内の圧力Ｐ1より高い真空度Ｐ2となるように減圧していく。圧力シリンダー１６の内部より外部の真空度が高くなった時点で、シリンダーロット１６ａを介してラック１５は矢印Ｃ方向へ移動する。そして、ラック１５に結合されたピニオンギア１４とともに蓋体１２を回動させることで、蓋体１２を開口部８から開放する。そして、基板収納用容器７の内部から基板９を取出して加工室内へ投入するものである。
【００２５】
尚、基板９を取出して収納する場合は、上記と逆の手順で行う。
【００２６】
このとき重要なのがシリンダーロッド１６ａの移動距離、すなわちストローク長である。ストローク長は、内部に封入されている気体の圧力と内部容積に依存するため、蓋体１２を開放させる角度や、大気圧に取出した際の基板収納用容器７内部の圧力を考慮して、適宜圧力シリンダー１６の内部容積と封入する気体の圧力を調整するものである。すなわち、基板収納用容器７内の圧力を例えばＰ1に設定したい場合、シリンダーロッド１６ａのストローク長は、ロードロック室２２内をＰ1まで減圧させたときに、少なくとも蓋体１２を開口部８へ密着させるとともに若干量押圧できるように調整するものである。
【００２７】
このような構成とすることで、特別な機構を設けずに、圧力シリンダー１６の内部および外部との圧力差により蓋体１２を開閉させて、基板収納用容器７の内部を一定圧力以下に減圧した状態で基板９を収納、保管、搬送させることできる。この基板収納用容器７内部の圧力は、圧力シリンダー１６内に封入されている気体の圧力とシリンダーロッド１６ａのストローク長により、容易に調整することができる。
【００２８】
本実施の形態は、回動機構としてラック１５とピニオンギア１４を用いたが、これらに限定されるものではなく、駆動源である圧力シリンダー１６で蓋体１２を駆動できれば、同様の効果が得られるものである。
【００２９】
上述した基板収納用容器を用いることにより、ロードロック室に蓋体を開放させる特別な機構が不要となるので、ロードロック室を小型化かつ簡素にして、装置を小型化することができるとともに、基板の表面に塵埃や汚染を付着させることなく、容易に搬送が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る基板収納用容器は、一面を開口部とした箱状の筐体に、この筐体に一端を回動可能に支持され、開口部に減圧吸着させる蓋体と、この蓋体を回動させることで開口部を開閉させる駆動機構を筐体の一面に設けている。この駆動機構は、回動機構と圧力シリンダーからなる駆動源を有し、この圧力シリンダー内部の圧力と、周囲の圧力との差により、圧力シリンダーを駆動させて回動機構を介して蓋体を回動させる。そのため、ロードロック室内で内部に収納した基板を取り出す際は、圧力シリンダー内の圧力より真空度を高くすればよく、また、基板を収納する際は、圧力シリンダー内の圧力より周囲の真空度が低くなった後に、蓋体が回動して開口部に密着するとともに押圧されることで、大気圧に取出したときに蓋体は減圧吸着されるものである。その結果、ロードロック室内に、蓋体の開閉機構を新たに設ける必要がなく、簡素で小型のロードロック室として装置を小型化することができるとともに、内部を真空に保つことで外部からの汚染を防止することができる作用効果を奏するので、収納した基板を搬送可能な基板収納用容器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態における基板収納用容器を説明する斜視図
【図２】図１における蓋体の開放時における基板収納用容器の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における基板収納用容器の蓋体の動作を説明する概念図
【図４】本発明の一実施の形態における基板収納用容器の蓋体の動作を説明する概念図
【図５】従来の基板収納用容器の構造を説明する斜視図
【符号の説明】
【００３２】
７  基板収納用容器
８  開口部
９  基板
１０  筐体
１１  支軸
１２  蓋体
１３  駆動機構
１４  ピニオンギア
１５  ラック
１６  圧力シリンダー
１７  直線ガイド
１９  内蓋
２０  支軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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