(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の精密基板を整列して収納する収納容器において、
前記収納容器には、前記複数の精密基板の縁部に係止可能な複数の係合溝を形成した押さえ部材を、前記収納容器の内壁面に一端を固着した略袋状の可撓性部材の他端に固着し、該内壁面と該押さえ部材との間に該可撓性部材により空間を気密的に画成するとともに、該空間に前記収納容器の容壁を貫通して連通する通路と該通路に開閉弁とが設けられ、該空間内に加圧気体を注入することで、前記押さえ部材が前記精密基板に向かって移動し、前記押さえ部材を前記複数の精密基板に当接させて整列保持するようにしたことを特徴とする精密基板の収納容器。
【請求項２】
複数の精密基板を整列して収納する収納容器において、
前記収納容器には、前記複数の精密基板の縁部に係止可能な複数の係合溝を形成した押さえ部材を、該収納容器の対向する両内壁面に、前記収納容器の内壁面に一端を固着した略袋状の可撓性部材の他端を固着して取り付け、これら内壁面と前記押さえ部材との間に前記可撓性部材によりそれぞれ空間を気密的に画成するとともに、これら空間にそれぞれ容器壁を貫通して連通する通路と該通路にそれぞれ開閉弁とが設けられ、該空間内に加圧気体を注入することで、前記押さえ部材が前記精密基板に向かって移動し、前記押さえ部材を前記複数の精密基板に当接させて整列保持することを特徴とするようにした精密基板の収納容器。
【請求項３】
前記収納容器は容器本体と蓋体とを備え、該蓋体の内面に前記押さえ部材を前記可撓性部材により取り付けて前記空間を画成するとともに、該押さえ部材を案内するガイド機構を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の精密基板の収納容器。
【請求項４】
前記開閉弁が前記通路の前記空間側開口に該開口を弾性的に閉止可能に取り付けられた弁体を備える逆止弁であり、前記通路は通孔を有するボスにより形成され、前記弁体は接合部と弁部とを有し、前記接合部は前記ボスと前記ボスと隣接するリブとの間に嵌着され、前記弁部の周縁には前記ボスが嵌合可能な環状突起を形成したことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の精密基板の収納容器。
【請求項５】
前記可撓性部材が弾性的に伸縮可能な弾性ゴムシートからなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の精密基板の収納容器。
【請求項６】
収納容器内に複数の精密基板を整列させて収納する収納方法において、
前記収納容器が、複数の係合溝が整列形成された押さえ部材を、一端を該収納容器の内面に固着した略袋状の可撓性部材の他端に固着し、該収納容器の内壁面、前記可撓性部材および前記押さえ部材による空間を気密的に画成し、該空間に容器壁を貫通して連通する通路と該通路に開閉弁とを設けたものであり、前記収納容器を用いて該容器内に精密基板を整列して収納した後、前記通路及び前記開閉弁を通して前記空間内に加圧気体を注入し、前記押さえ部材を前記精密基板に向かって移動させて前記押さえ部材に設けられた係合溝を複数の精密基板の周縁にそれぞれ当接させて前記収納容器内に複数の精密基板を整列保持することを特徴とする収納方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウェーハ、磁気ハードディスク基板、フォトマスク用石英ガラス等の精密基板を収納する収納容器に関する。
【０００２】
上述した半導体ウェーハ等の精密基板は脆弱であり、輸送時等の衝撃や振動等で破損しやすい。このため、半導体ウェーハ等の精密基板は、図８に示すような収納容器に収容して輸送等が行われる。図８において、１０はカセット、３０は容器本体、５０は蓋体、７０は抑え部材、９０はシール部材であり、カセット１０には複数の半導体ウェーハＷ（精密基板）を整列保持する複数の溝１１が形成される。抑え部材７０は、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン系樹脂、あるいは、ポリエステル系熱可塑性エラストマーの射出成形で成形され、櫛歯状弾性片７１が形成される。
【０００３】
この収納容器への半導体ウェーハＷの収納は、カセット１０に複数の半導体ウェーハＷを整列状態で保持して本体３０内に収容し、カセット１０上に蓋体５０に嵌合した抑え部材７０を被せ、蓋体５０をシール部材９０を介して本体３０に取り付けて行う。そして、抑え部材７０の櫛歯状弾性片７１により半導体ウェーハＷを上方から押圧する。すなわち、この収納容器は、抑え部材７０を半導体ウェーハＷの位置関係が一定となるように本体３０に組み付け、この組立状態で抑え部材７０の櫛歯状弾性片７１が半導体ウェーハＷを弾性的に抑えて保持する。そして、抑え部材７０の弾性片７１は、輸送時等において３Ｇ程度の振動や衝撃が作用した場合の半導体ウェーハＷのガタ付きを抑える保持力を生じるように形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した収納容器にあっては、抑え部材７０を本体３０等に組み付けて半導体ウェーハＷに対して一定の位置関係に保持しなければならず、櫛歯状弾性片７１の保持力が抑え部材７０と蓋体５０等との組付け状態によって影響を受け、抑え部材や蓋体５０の寸法精度でバラツキを生じるのみならず、個々の櫛歯状弾性片７１が生じる保持力もその位置（端と中央等）で差を生じ、半導体ウェーハＷの安定保持が困難であるという問題があった。
【０００５】
また、上述した収納容器は、抑え部材７０がクリープ変形（応力弛緩）と称せられる経時変化を生じ、櫛歯状弾性片７１の保持力が指数関数的に減少するという問題もあった。この問題の対策としては、抑え部材７０を経時後においても保持力が上記３Ｇ程度の振動等の作用時のガタツキを抑えるように成形することが行われるが、使用開始時の保持力が過大となりやすく、半導体ウェーハＷを安定的に保持することが困難であった。
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、精密基板を安定的に保持できる収納容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、複数の精密基板を整列して収納する収納容器において、前記収納容器には、前記複数の精密基板の縁部に係止可能な複数の係合溝を形成した押さえ部材を、前記収納容器の内壁面に一端を固着した略袋状の可撓性部材の他端に固着し、該内壁面と該押さえ部材との間に該可撓性部材により空間を気密的に画成するとともに、該空間に前記収納容器の容壁を貫通して連通する通路と該通路に開閉弁とが設けられ、該空間内に加圧気体を注入することで、前記押さえ部材が前記精密基板に向かって移動し、前記押さえ部材を前記複数の精密基板に当接させて整列保持するようにしたことを特徴とする精密基板の収納容器である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、複数の精密基板を整列して収納する収納容器において、前記収納容器には、前記複数の精密基板の縁部に係止可能な複数の係合溝を形成した押さえ部材を、該収納容器の対向する両内壁面に、前記収納容器の内壁面に一端を固着した略袋状の可撓性部材の他端を固着して取り付け、これら内壁面と前記押さえ部材との間に前記可撓性部材によりそれぞれ空間を気密的に画成するとともに、これら空間にそれぞれ容器壁を貫通して連通する通路と該通路にそれぞれ開閉弁とが設けられ、該空間内に加圧気体を注入することで、前記押さえ部材が前記精密基板に向かって移動し、前記押さえ部材を前記複数の精密基板に当接させて整列保持するようにしたことを特徴とする精密基板の収納容器である。
【０００８】
そして、この発明にかかる収容容器は、前記収納容器は容器本体と蓋体とを備え、該蓋体の内面に前記押さえ部材を前記可撓性部材により取り付けて前記空間を画成するとともに、該押さえ部材を案内するガイド機構を設けたことを特徴とする態様（請求項３）に、また、前記開閉弁が前記通路の前記空間側開口に該開口を弾性的に閉止可能に取り付けられた弁体を備える逆止弁であり、前記通路は通孔を有するボスにより形成され、前記弁体は接合部と弁部とを有し、前記接合部は前記ボスと前記ボスと隣接するリブとの間に嵌着され、前記弁部の周縁には前記ボスが嵌合可能な環状突起を形成したことを特徴とする態様（請求項４）に、さらに、前記可撓性部材が弾性的に伸縮可能な弾性ゴムシートからなることを特徴とする態様（請求項５）に構成することができる。
【０００９】
またさらに、請求項６記載の発明は、収納容器内に複数の精密基板を整列させて収納する収納方法において、前記収納容器が、複数の係合溝が整列形成された押さえ部材を、一端を該収納容器の内面に固着した略袋状の可撓性部材の他端に固着し、該収納容器の内壁面、前記可撓性部材および前記押さえ部材による空間を気密的に画成し、該空間に容器壁を貫通して連通する通路と該通路に開閉弁とを設けたものであり、前記収納容器を用いて該容器内に精密基板を整列して収納した後、前記通路及び前記開閉弁を通して前記空間内に加圧気体を注入し、前記押さえ部材を前記精密基板に向かって移動させて前記押さえ部材に設けられた係合溝を複数の精密基板の周縁にそれぞれ当接させて前記収納容器内に複数の精密基板を整列保持することを特徴とする収納方法である。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明は、容器内に複数の精密基板を収容し、次いで、空間内に通路から加圧気体を注入して押さえ部材の係合溝を精密基板の周縁部に当接させた後、通路を開閉弁により閉じて空間を気密的に封止する。このため、押さえ部材は、空間内の気体圧力で付勢され、この気体のばね作用により弾性的に精密基板を保持する。したがって、全ての精密基板を均等な保持力で保持でき、また、押さえ部材の保持力が経時的な変動を生じることもなく、精密基板を安定的に保持できる。
特に、請求項２に記載の発明は、対向する内壁面にそれぞれ押さえ部材を設けるため、精密基板をより確実に保持でき、また、精密基板の浮動保持も可能で磨耗粉等に起因した汚染等も防止できる。
【００１１】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１から図６はこの発明の一の実施の形態にかかる精密基板の収納容器を示し、図１が要部の断面図、図２が図１の主要部を拡大した図、図３が同主要部の異なる状態の断面図、図４が同主要部の異なる状態の断面図、図５が全体縦断面図、図６が図５と異なる状態の全体縦断面図である。
なお、前述した図８と同一の部分には同一の番号を付して説明と図示を一部割愛する。
【００１２】
図５，６，７に示すように、容器本体３０は、上部が開口し、この上部開口がシール部材９０を介し取り付けられた蓋体５０により閉止される。詳細な説明および図５，６，７中の図示は割愛するが、容器本体３０には対向した側部外面に係止リブ３１が、蓋体５０には容器本体３０の係止リブ３１と対応したフック部５１が形成され、蓋体５０はフック部５１を係止リブ３１に掛止させて容器本体３０の開口に取り付けられる。
【００１３】
容器本体３０内には略直方体形状のカセット１０が着脱自在に収容され、このカセット１０に複数の半導体ウェーハＷが整列した状態で装着される。カセット１０は、前述した図８にも示すように、対向する内面にそれぞれ断面略Ｖ字状の複数の溝１１が略Ｊ字状に平行に形成され、半導体ウェーハＷが溝１１に周縁を嵌合させて装着される。
【００１４】
図１に示すように、蓋体５０には、天部（上部）内面に略円筒状（略袋状）の袋体５２により押さえ部材５３が取り付けられる。袋体５２は、伸縮弾性変形可能でかつ可撓性を有するシート状の樹脂や薄肉のゴム等の適度な弾性を有する材料から、具体的には、ポリエステル系またはポリウレタン系のエラストマ、若しくは、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂から構成される。この袋体５２は、一端が蓋体５０の内面に、他端が押さえ部材５３に熱融着や接着により気密的に固着され、蓋体５０の内面および押さえ部材５３とともに空間Ｃを拡縮可能に画成する。
【００１５】
押さえ部材５３は、略矩形平板状の部材から構成され、下面に前述したカセット１０の溝１１と対応した断面Ｖ字状の複数の溝５３ａが平行に形成される。この押さえ部材５３は、空間Ｃ内に加圧気体が注入されると容器本体３０内部に向かい移動し、その溝５３ａを容器本体３０内のカセット１０に装着された半導体ウェーハＷの周縁に当接させて半導体ウェーハＷを保持する。この押さえ部材５３は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系熱可塑性樹脂、または、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂等の硬質で汚染性の少ない樹脂から構成される。
【００１６】
また、図２に詳示するように、蓋体５０には、天部中央に通孔５５ａを有するボス部５５が内外に突出形成され、内面にボス部５５と隣接してリブ５９が突設され、ボス部５５とリブ５９の間に通孔５５ａの開口を開閉可能な弁体５６が取り付けられる。後述するが、ボス部５５には、空間Ｃへの加圧気体の注入時において外側の突出部分に図外の加圧気体源と連絡したホース５７が接続され（図３参照）、また、空間Ｃ内の加圧気体を排出する場合に通孔５５ａに外側からロッド５８が挿入される（図４参照）。
【００１７】
弁体５６は、接合部５６ａと弁部５６ｂをゴム等の弾性材料から一体に成形して構成される。この弁体５６は、接合部５６ａがボス部５５とリブ５９の間に嵌着され、弁部５６ｂの周縁にボス部５５が嵌合可能な環状突起５６ｃを有する。この弁体５６は、その弾性で弁部５６ｂがボス部５５の通孔５５ａ開口面に弾着し、ボス部５５の通孔５５ａ開口端を閉塞する。
【００１８】
なお、上述した実施の形態においては、押さえ部材５３を案内するガイド機構を空間Ｃ内あるいは空間Ｃ外に付加することも可能である。このガイド機構としては、蓋体５０の内面あるいは押さえ部材５３の一方にガイドロッドを、他方にガイドロッドが摺動自在に挿通するブッシュを設けること等で構成される。
また、上述した蓋体５０には空間Ｃ内の気体圧力が過大となることを防止するためリリーフバルブ等を設けることも可能である。
【００１９】
この実施の形態においては、半導体ウェーハＷを収容する場合、容器本体３０の開口周縁に予めシール部材９０を取り付けておき、容器本体３０内に複数の半導体ウェーハＷが装着されたカセット１０を収容する。ここで、カセット１０には、前述した図８と同様に、複数の半導体ウェーハＷが周縁部を溝１１に係合させて整列状態で装着されている。
【００２０】
次に、蓋体５０を容器本体３０の上部開口に被せ、蓋体５０の天面を押圧してフック部５１を容器本体３０の係止リブ３７に掛止させる。ここで、図５に示すように、蓋体５０の内面の押さえ部材５３は自重により袋体５２を若干伸長させて垂下するが、押さえ部材５３の溝５３ａは半導体ウェーハＷの上方に半導体ウェーハＷの周縁から離間して位置する。
【００２１】
この後、図６に示すように、ボス部５５の外部突出端に加圧気体供給源と連絡したホース５７を接続し、空間Ｃ内に加圧気体を注入する。ここで、弁体５６はホース５７内に加圧気体が供給されると、弁部５６ｂがホース５７内と空間Ｃ内の圧力差により空間Ｃ内側に変形して通孔５５ａの開口を開く。このため、空間Ｃ内への加圧気体の注入はホース５７を接続してホース５７内に加圧気体を導くことで支障無く行える。
【００２２】
そして、図６に示すように、押さえ部材５３は、空間Ｃ内の気体の圧力で半導体ウェーハＷ側へ移動して溝５３ａを半導体ウェーハＷの周縁と当接させ、半導体ウェーハＷを空間Ｃ内に圧力に応じた力（保持力）で押圧する。このため、各半導体ウェーハＷを均等に適正な保持力で押圧保持でき、輸送時等の振動による半導体ウェーハＷの破損が防止される。すなわち、空間Ｃ内の気体の圧力で半導体ウェーハＷを押圧保持するため、空間Ｃ内の気密性を維持することで常に一定の保持力を維持でき、また、保持力の調節も空間Ｃ内の圧力調整で適宜の値に設定でき、半導体ウェーハＷを適正に保持できる。
【００２３】
また、半導体ウェーハＷを取り出すには、蓋体５０を容器本体３０から取り外した後、あるいは、蓋体５０が容器本体３０に取り付けられた状態で空間Ｃ内の加圧気体を排出する。ここで、加圧気体の排出は、前述した図４に示すように、ボス部５５の通孔５５ａに外部からロッド５８を差し込み、弁体５６の弁部５６ｂを押圧して通孔５５ｂを開口させることで行う。この後、蓋体５０を本体３０の開口から取り外し、容器本体３０内からカセット１０を取り出す。
【００２４】
図７はこの発明の他の実施の形態にかかる収納容器を示す縦断面図である。
なお、この実施の形態においては、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して図示と説明を省略する。
【００２５】
この実施の形態は、前述した実施の形態における蓋体５０内面に押さえ部材５３に加え、容器本体３０の内底面にも押さえ部材３３を袋体３２により取り付け、押さえ部材３３と容器本体３０の内底面との間に袋体３２により空間Ｃａを画成する。上記実施の形態の袋体５２と同様に、袋体３２は薄肉のゴム等から構成され、押さえ部材３３は上面に複数の溝３３ａを有する。
【００２６】
また、容器本体３０の底部には内外に吐出するボス部３５が形成され、このボス部３５に空間Ｃａ内に開口する通孔３５ａが形成される。ボス部３５は、外側の突出端に加圧気体供給源と連絡したホース３７が接続し、内側の突出端に通孔３５ａを開閉可能に弁体３６が設けられる。この弁体３６は、接合部３６ａと弁部３６ｂをゴム等の弾性材料から成形してなり、接合部３６ａがリブ３９とボス部３５との間に嵌着され、弁部３６ｂが通孔３５ａを開閉可能に閉止する。
【００２７】
この実施の形態にあっても、半導体ウェーハＷをカセット１０内に装填し、半導体ウェーハＷが装填されたカセット１０を容器本体１０内に収容し、容器本体１０の上部開口にシール部材９０を介して蓋体５０を取り付けて容器本体３０の開口を閉止する。そして、この後に、蓋体５０の空間Ｃに加圧気体を、また、容器本体３０の底部の空間Ｃａに加圧気体を注入し、半導体ウェーハＷを上下から押さえ部材５３，３３の溝５３ａ，３３ａにより押圧保持する。
【００２８】
したがって、半導体ウェーハＷをカセット１０の溝１１から持ち上げて保持、すなわち、半導体ウェーハＷをカセット１０から浮き上がる浮動状態に保持でき、半導体ウェーハ１０とカセット１０の擦れ等も防止されて磨耗粉の発生が抑制され、半導体ウェーハＷの汚染を防止できる。
【００２９】
なお、上述した各実施の形態では、半導体ウェーハＷを整列保持したカセット１０を収容して蓋体５０で閉止した後に空間Ｃ内に加圧気体を注入して半導体ウェーハＷを押さえるが、最初に蓋体５０の空間Ｃ内に加圧気体を注入し、この後に蓋体５０を本体３０の開口に取り付けて半導体ウェーハＷを押さえるようにすることも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる精密基板の収納容器によれば、溝を有する押さえ部材を可撓性部材により容器内壁面（対向する一対の内壁面）に取り付け、押さえ部材と容器内壁面との間に可撓性部材により空間を画成するとともに、この空間に開口する通路を容器壁を貫通形成して通路に開閉弁を設け、この通路から空間内に加圧気体を注入して押さえ部材の溝を容器内の精密基板の周縁部に当接させ、空間内の気体圧力で精密基板を保持するため、経時的に変動しない一定の保持力で安定的に精密基板を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態にかかる精密基板の収納容器の要部の断面図である。
【図２】同要部の一部を拡大した示し、ａが平面図、ｂが正断面図である。
【図３】同一部の図２ｂと異なる状態の正断面図である。
【図４】同一部の図３と異なる状態の正断面図である。
【図５】同収納容器の全体断面図である。
【図６】同収納容器の図５と異なる状態の断面図である。
【図７】この発明の他の実施の形態にかかる精密基板の収納容器の要部の断面図である。
【図８】従来の精密基板の収納容器の分解斜視図である。
【符号の説明】
３０      容器本体
３２      袋体（可撓性部材）
３３      押さえ部材
３３ａ    溝
３５      ボス部
３６      弁体
３９      リブ
５０      蓋体
５２      袋体（可撓性部材）
５３      押さえ部材
５３ａ    溝
５５      ボス部
５６      弁体
５７      ホース
５８      ロッド
５９      リブ
Ｃ        空間
Ｗ        半導体ウェーハ（精密基板）
【図１】
0003856503.tif 000002
【図２】
0003856503.tif 000003
【図３】
0003856503.tif 000004
【図４】
0003856503.tif 000005
【図５】
0003856503.tif 000006
【図６】
0003856503.tif 000007
【図７】
0003856503.tif 000008
【図８】
0003856503.tif 000009