(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来技術は、基板収納容器の上下反転を可能にし、あるいは収納時の基板の回転を抑制する上では一定の効果を奏するものの、収納時の基板に樹脂の擦れ痕が付くのを低減し、かつ回転をさらに抑制するには、新たな改良を要することがわかった。昨今、基板の代表例であるウェーハの口径が450mmとさらに大きくなる提案があり、これに伴い、ウェーハの質量も大きくなることが予想される。ウェーハの質量が大きくなると、従来よりも基板を保持する傾斜溝と基板とが強く接触し、ウェーハの輸送時には振動などによってウェーハ端面に傾斜溝を構成している材料の擦れ痕が付着する可能性が高くなると考えられる。また、ウェーハの保持力不足の場合には、ウェーハの回転が発生する危険性も高くなる。これは、ウェーハのみならず、フォトマスクガラスあるいはアルミニウムディスク等の他の基板でも同様の問題である。
【0006】
本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、基板の輸送時に基板の回転を低減し、基板を保持する材料の擦れ痕の付着を低減可能な基板収納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の一実施の形態に係る基板収納容器は、互いに向かい合う内側壁に、基板を支持する支持部をそれぞれ備え、内側壁以外の方向に開口部を有する容器本体と、開口部を閉鎖可能な蓋体と、を備える基板収納容器であって、蓋体は、容器本体内に基板を収納して開口部を蓋体にて閉鎖した閉鎖状態において基板を挟持可能な前側溝部を備えたリテーナを有し、支持部は、開口部と反対側の後部方向に形成され、閉鎖状態において基板を挟持可能な傾斜溝を有し、傾斜溝は、その溝内にて上側に位置する上側傾斜面と、上側傾斜面と反対側から基板に接するもう一つの斜面であってその溝内にて下側に位置する下側傾斜面と、を有し、上側傾斜面の水平面となす角度θ1と下側傾斜面の水平面となす角度θ2が下記式1を満たすように形成されている基板収納容器である。
【0008】
式1: F1≧F2
(F1は、リテーナからの基板を保持する力Fが上側傾斜面および下側傾斜面に加わったときに上側傾斜面および下側傾斜面から基板に及ぼす垂直抗力rNの垂直方向成分であり、F2は、垂直抗力rNの水平方向成分である。)
【0009】
別の実施の形態に係る基板収納容器は、互いに向かい合う内側壁に、基板を支持する支持部をそれぞれ備え、内側壁以外の方向に開口部を有する容器本体と、開口部を閉鎖可能な蓋体と、を備える基板収納容器であって、蓋体は、容器本体内に基板を収納して開口部を蓋体にて閉鎖した閉鎖状態において基板を挟持可能な前側溝部を備えたリテーナを有し、支持部は、開口部と反対側の後部方向に形成され、閉鎖状態において基板を挟持可能な傾斜溝を有し、傾斜溝は、基板に接する斜面であってその溝内にて上側に位置する上側傾斜面と、上側傾斜面と反対側から基板に接するもう一つの斜面であってその溝内にて下側に位置する下側傾斜面とを有し、上側傾斜面の水平面となす角度θ1を45度以下とし、下側傾斜面の水平面となす角度θ2を45度以下とする。
【0010】
別の実施の形態に係る基板収納容器では、さらに、角度θ2を角度θ1より大きくしても良い。
【0011】
別の実施の形態に係る基板収納容器は、また、角度θ1および角度θ2の少なくともいずれか一方を、19.5度以上45度以下の範囲としても良い。
【0012】
別の実施の形態に係る基板収納容器では、傾斜溝は、下側傾斜面より傾斜溝の開口側に近い位置に、角度θ2より大きな角度θ3で開口する第二下側傾斜面を、さらに備えても良い。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、基板の輸送時に基板の回転を低減し、基板を保持する材料の擦れ痕の付着を低減できる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、本発明の基板収納容器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は本発明を限定するものではなく、また、実施の形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態に係る基板収納容器の展開斜視図を示す。
図2は、
図1の基板収納容器を垂直方向にて切断した縦断面図を示す。
図3は、
図1の蓋体の内側の面を紙面表方向に向けた裏面図を示す。
図4は、
図1の基板収納容器を水平方向にて切断した横断面図を示す。なお、本願では、
図2の「垂直方向にて切断」とは、容器本体の内側壁面に平行な方向にて上下に切断する意味である。
【0017】
本発明の実施の形態に係る基板収納容器1は、
図1〜4に示すように、互いに向かい合う内側壁に、基板Wを支持する支持部6をそれぞれ備え、その内側壁以外の方向に開口部を有する容器本体2と、その開口部を閉鎖可能な蓋体3と、を備える。蓋体3は、容器本体2内に基板Wを収納して開口部を蓋体3にて閉鎖した閉鎖状態において基板Wを挟持可能な前側溝部5aを備えたリテーナ5を有する。蓋体3は、さらに、容器本体2の開口部をシール可能に閉鎖するガスケット4と、容器本体2に対して施錠と解錠とを可能とする施錠機構7と、を備える。施錠機構7は、外部から操作可能な回転体7aと、これに接続されるラッチバー7bと、容器本体2の開口部の係止凹部12に係合する係止部7cと、を有しており、蓋体3を容器本体2に固定したり、あるいは取り外したりするときに操作される。このように、蓋体3は、基板収納容器1において、容器本体2の開口部をシール可能に封鎖するドアとして機能する。
【0018】
容器本体2の外側壁には、作業員等が把持するためのマニュアルハンドル10が取り付けられている。また、容器本体2は、その底面壁にコンベア搬送用のボトムプレート8を、天面壁には天井搬送用のロボティックフランジ9を、それぞれ備える。
【0019】
支持部6は、容器本体2の左右の内側壁にそれぞれ複数段にて備えられていて、基板Wを略水平に支持する板状の支持片である。ここで、支持部6の奥側の壁面には、基板Wの奥側への移動を規制する傾斜溝6aを備えている。傾斜溝6aは、基板Wに接する斜面であって、傾斜溝6a内にて上側に位置する上側傾斜面17と、上側傾斜面17と反対側から基板Wに接するもう一つの斜面であって傾斜溝6a内にて下側に位置する下側傾斜面19とを有する。下側傾斜面19は、支持部6の板上面から上方に延びる。上側傾斜面17は、下側傾斜面19と逆方向に傾斜する。このように、傾斜溝6aは、上側傾斜面17と下側傾斜面19を有する略V字形状の溝である。これ以外の傾斜溝6aの詳細構造については、後述する。
【0020】
容器本体2に蓋体3を取り付けた際には、傾斜溝6aは、リテーナ5の前側溝部5aとの間で、基板Wを支持部6の搭載部6bから下側傾斜面19に沿って持ち上げて下側傾斜面19の中心付近で支持する。搭載部6bは、傾斜溝6aよりも容器本体2の開口部側に位置する。基板収納容器1の輸送は、このように、基板Wが搭載部6bから浮いた状態で行われる。次に、蓋体3を容器本体2から取り外すときには、基板Wは、下側傾斜面19を滑り落ち、再び搭載部6b上に支持され、取り出しロボットにて取り出される。
【0021】
容器本体2は、その開口部から最も奥にある背面部に、後方支持部13を備える。後方支持部13は、上下に複数段の棚を有しているが、通常は基板Wとは非接触な状態となる。この場合、後方支持部13の各棚は、支持部6の搭載部6bの板面とは、異なる高さに形成されている。後方支持部13は、基板収納容器1の輸送中に大きな衝撃が加わったときなどに、基板Wの位置を規制する役割を有する。
【0022】
本実施の形態に係る基板収納容器1を構成する容器本体2および蓋体3は、好ましくは、熱可塑性樹脂の一例である透明なポリカーボネート樹脂から主として形成される。ここで、「主として」とは、熱可塑性樹脂とは異なる材料(例えば、セラミックス等のフィラー)を含むことを許容し、その場合であっても容器本体2および蓋体3の50体積%以上を熱可塑性樹脂から形成することを意味する。ただし、容器本体2および蓋体3をそれぞれ構成する材料は、上述の熱可塑性樹脂以外の材料でも良い。
【0023】
また、容器本体2の内空間における左右の内側壁に備えられる複数段の支持部6は、容器本体2と同一あるいは別の樹脂から構成されていても良い。支持部6(特に、傾斜溝6a)は、基板Wと接触する摺動性を要する部材である。支持部6の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、あるいはこれらを主成分とするアロイ樹脂も使用できる。また、支持部6に、摺動性付与剤として、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素含有樹脂の粒子; ポリエチレン(PE)、シリコーンゴム、シリカ等の摺動性樹脂成分を別の樹脂成分でコーティングした粒子; を含有させても良い。
【0024】
図5は、
図4における一方の支持部近傍のみを上方から見た一部平面図(5A)、当該一部平面図中のA−A線で切断した際の拡大断面図(5B)および当該拡大断面図中から基板を除外した傾斜溝の拡大断面図(5C)をそれぞれ示す。
【0025】
図5(5B)および
図5(5C)に示すように、傾斜溝6aは、その溝の最も奥に、溝部底面16を備え、溝部底面16から上方は上側傾斜面17とつながり、下方は下側傾斜面19とつながる。上側傾斜面17は、好ましくは、さらに、傾斜溝6aの開口側に位置する第二上側傾斜面18とつながる。また、下側傾斜面19は、好ましくは、さらに、傾斜溝6aの開口側に位置する第二下側傾斜面20とつながる。ただし、第二上側傾斜面18および第二下側傾斜面20の少なくともいずれか一方の面は、傾斜溝6aに備えていなくとも良い。その場合には、上側傾斜面17および下側傾斜面19のいずれか一方若しくは両方が傾斜溝6aの開口部の縁につながる。
【0026】
図5(5B)に示すように、この実施の形態にて容器本体2内に収納される基板Wは、通常、その端面に「べベル部」と称するR面を形成して成る。傾斜溝6aは、上側傾斜面17および下側傾斜面19の両斜面にて、基板Wのべベル部と接触する。
図5(5C)の断面図において、基板Wのべベル部と上側傾斜面17および下側傾斜面19との接触部位は点接触のように示されているが、立体空間上では、線接触である。なお、第二上側傾斜面18および第二下側傾斜面20は、基板Wの収納時において、基板Wのべベル部とは接触していない。
【0027】
上側傾斜面17の水平面となす角度(
図5(5C)では、「保持角上側」)θ1は、好ましくは45度以下であり、より好ましくは19.5度以上45度以下の範囲にある。また、下側傾斜面19の水平面となす角度(
図5(5C)では、「保持角下側」)θ2は、好ましくは45度以下であり、より好ましくは19.5度以上45度以下の範囲にある。角度θ1および角度θ2をより好ましくは19.5度以上とするのは、基板Wの端面のベベル領域の傾斜角度以上とすることで、支持部6の奥側の傾斜溝6aと基板Wとの接触状態を線状にして基板Wを保持することで材料の擦れ痕がつきにくくするとともに、この傾斜溝6a内で基板Wが挟み込まれて抜けなくなってしまうことを防止するためである。また、角度θ1および角度θ2を好ましくは45度以下とするのは、基板収納容器1内に収納された状態の基板Wに対して、これを輸送するときに、あらゆる方向からの衝撃(加速度)や振動が生じても、基板Wが支持部6の奥側の傾斜溝6aから離れずに接触状態を維持させることで、基板Wの回転や移動を防止して基板Wを保持する材料の擦れ痕を低減させるためである。なお、角度θ1および角度θ2のいずれか一方のみを19.5度以上45度以下の範囲としても良い。
【0028】
角度θ2は、角度θ1より大きくする方が好ましい。また、角度θ1は、19.5度以上30度以下であるのがより好ましい。一方、角度θ2は、30度以上45度以下であるのがより好ましい。このような角度形成によって、蓋体3を容器本体2の開口部から取り外した際に、基板Wを所望の位置まで滑り下ろしやすくでき、もって基板Wをより取り出しやすくできるからである。
図5は、角度θ1=22.5度および角度θ2=40度の好適な例を示すが、角度θ1および角度θ2は、かかる例に限定されるものでない。
【0029】
第二上側傾斜面18の水平面となす角度(
図5(5C)では、「滑り角」)θ4は、角度θ1より大きな角度であって90度を超えない角度である。また、第二下側傾斜面20の水平面となす角度(
図5(5C)では、「滑り角」)θ3は、角度θ2より大きな角度であって90度を超えない角度である。このように、傾斜溝6aの下側を、下側傾斜面19から続く第二下側傾斜面20を形成して二段傾斜とすることにより、容器本体2から蓋体3を取り外した際に、基板Wを下方に向かってより滑り下ろしやすくできる。なお、
図5は、角度θ3=60度および角度θ4=60度の好適な例を示すが、角度θ3および角度θ4は、かかる例に限定されるものでない。なお、本願において、角度θ1、角度θ2、角度θ3および角度θ4は、特に言及しなくとも、全て、水平面となす角度を意味する。
【0030】
以上のように、この実施の形態に係る基板収納容器1は、互いに向かい合う内側壁に、基板Wを支持する支持部6をそれぞれ備え、内側壁以外の方向に開口部を有する容器本体2と、開口部を閉鎖可能な蓋体3とを備え、蓋体3には、容器本体2内に基板Wを収納して開口部を蓋体3にて閉鎖した閉鎖状態において基板Wを挟持可能な前側溝部5aを備えたリテーナ5を有し、支持部6には、開口部と反対側の後部方向に形成され、閉鎖状態において基板Wを挟持可能な傾斜溝6aを有し、傾斜溝6aに、その溝内にて上側に位置する上側傾斜面17と、上側傾斜面17と反対側から基板Wに接するもう一つの斜面であってその溝内にて下側に位置する下側傾斜面19と、を備えている。上側傾斜面17の水平面となす角度θ1を45度以下とし、下側傾斜面19の水平面となす角度θ2を45度以下としているので、基板Wの回転を低減でき、かつ傾斜溝6aを構成する材料(例えば、樹脂)の擦れ痕の付着を低減できる。
【0031】
図6は、
図5の傾斜溝の形成に関する基本コンセプトを説明するための図を示す。
【0032】
図6中、左側の図は良好な傾斜溝6aの例を、右側の図は好ましくない傾斜溝6aの例を、それぞれ示す。なお、
図6では、基板Wの上側の端部が上側傾斜面17に接している状態のみを示しているが、基板Wの下側の端部が下側傾斜面19に接する状態も、以下に説明する状況と同様である。
【0033】
基板Wを傾斜溝6a内に保持すると、基板Wと上側傾斜面17との接触部位に、リテーナ5からの基板Wの保持力Fが与えられる。この結果、上側傾斜面17は、上側傾斜面17の接触部位に接する面に垂直な方向に、垂直抗力Nを受ける。なお、垂直抗力Nのベクトルと保持力Fのベクトルのなす角度は、
図6においてθで示されている。一方、基板Wは、当該垂直抗力Nの方向と逆方向の反力(垂直抗力反力という)rNを受ける(ここで、rは、Reactive Forceを意味する。)。垂直抗力反力rNは、垂直成分(Z方向成分ともいう)F1と、水平成分(Y方向成分ともいう)F2と、に分け、下記式1の条件を満たすように上側傾斜面17を形成すると、効果的に、基板Wの輸送時に基板Wの回転を低減し、基板Wを保持する材料(樹脂)の擦れ痕の付着を低減できる。
【0034】
F1≧F2・・・式1
(F1は、リテーナ5からの基板Wを保持する力Fが上側傾斜面17および下側傾斜面19に加わったときに上側傾斜面17および下側傾斜面19から基板Wに及ぼす垂直抗力rNの垂直方向成分であり、F2は、垂直抗力rNの水平方向成分である。)
【0035】
図6中の左側の例に示すように、角度θ1=22.5度の上側傾斜面17と基板Wの上側端面とが接する場合、F1>F2となり、基板Wの回転抑止および擦れ痕の付着低減の効果が得られる。一方、
図6中の右側の例に示すように、角度θ1=55度の上側傾斜面17と基板Wの上側端面とが接する場合、F1<F2となり、上記効果と同等の効果は得られない。
【0036】
以上のように、この実施の形態に係る基板収納容器1は、互いに向かい合う内側壁に、基板Wを支持する支持部6をそれぞれ備え、内側壁以外の方向に開口部を有する容器本体2と、開口部を閉鎖可能な蓋体3とを備え、蓋体3には、容器本体2内に基板Wを収納して開口部を蓋体3にて閉鎖した閉鎖状態において基板Wを挟持可能な前側溝部5aを備えたリテーナ5を有し、支持部6には、開口部と反対側の後部方向に形成され、閉鎖状態において基板Wを挟持可能な傾斜溝6aを有し、傾斜溝6aに、その溝内にて上側に位置する上側傾斜面17と、上側傾斜面17と反対側から基板Wに接するもう一つの斜面であってその溝内にて下側に位置する下側傾斜面19と、を備えている。上側傾斜面17の水平面となす角度θ1と下側傾斜面19の水平面となす角度θ2は、式1(F1≧F2)を満たすように形成されているので、基板Wの回転を低減でき、かつ傾斜溝6aを構成する材料(例えば、樹脂)の擦れ痕の付着を低減できる。
【0037】
以上、本発明に係る基板収納容器の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は、上記形態に限定されることなく、種々の変形を施して実施可能である。
【0038】
例えば、角度θ2は、角度θ1と同一若しくは角度θ1より小さくても良い。かかる角度の関係でも、基板Wの回転を低減でき、かつ傾斜溝6aを構成する材料(例えば、樹脂)の擦れ痕の付着を低減できるからである。また、角度θ1および角度θ2の少なくともいずれか一方を、1度以上19.5度未満の範囲としても良い。
【0039】
傾斜溝6aは、上側傾斜面17より傾斜溝6aの開口側に近い位置に、角度θ1より大きな角度θ4で開口する第二上側傾斜面18を備える一方、下側傾斜面19より傾斜溝6aの開口側に近い位置に、角度θ2より大きな角度θ3で開口する第二下側傾斜面20を備えていなくとも良い。また、傾斜溝6aは、第二上側傾斜面18を備えずに、第二下側傾斜面20のみを備えても良い。
【実施例】
【0040】
次に、本発明の実施例を比較例と比較して説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施例に限定して解釈されるものではない。
【0041】
1.実施例
(実施例1)
容器本体と蓋体とを透明なポリカーボネート樹脂から製造した。傾斜溝を含む支持部は、ポリブチレンテレフタレート樹脂から製造し、これを容器本体に取り付け又は容器本体と一体成形して、基板収納容器を製造した。傾斜溝は、水平に対する保持角(上側)θ1(角度θ1という)を19.5度、保持角(下側)θ2(角度θ2という)を30度、滑り角θ3(角度θ3という)および滑り角θ4(角度θ4という)を共に65度とするように形成した。
(実施例2)
傾斜溝を、角度θ1=22.5度、角度θ2=40度とするように形成した以外、実施例1と同一条件で基板収納容器を製造した。
(実施例3)
傾斜溝を、角度θ1=30度、角度θ2=40度とするように形成した以外、実施例1と同一条件で基板収納容器を製造した。
(実施例4)
傾斜溝を、角度θ1=45度、角度θ2=45度とするように形成した以外、実施例1と同一条件で基板収納容器を製造した。
【0042】
2.比較例
(比較例1)
傾斜溝を、角度θ1=65度、角度θ2=65度とするように形成した以外、実施例1と同一条件で基板収納容器を製造した。
(比較例2)
傾斜溝を、角度θ1=22.5度、角度θ2=65度とするように形成した以外、実施例1と同一条件で基板収納容器を製造した。
(比較例3)
傾斜溝を、角度θ1=60度、角度θ2=60度、角度θ3=60度、角度θ4=60度とするように形成した以外、実施例1と同一条件で基板収納容器を製造した。
【0043】
3.評価方法
(1)接触痕の付着評価
振動機(EMIC製、936−AW/LAH)を用いて、JIS Z0200:1999に準拠する方法にて、基板Wを収納した基板収納容器を振動させた後、基板に傾斜溝の樹脂擦れ痕が確認できたか否かを調べた。振動条件は、陸走1000km未満相当とした。正弦波振動は、周波数5〜50Hzにて一往復半(5Hz→50Hz→5Hz→50Hz)変化させて行った。加速度は、±0.75G、掃引時間は片道7分間で合計21分間とした。擦れ痕の評価は、集光灯反射光量の簡易目視観察と、デジタルマイクロスコープによる観察とから行った。いずれの観察でも擦れ痕が認められない場合には、「○」(良好の意味)と評価し、いずれかの方法で擦れ痕が認められた場合には、「×」(不良の意味)と評価した。
【0044】
(2)基板の回転
上記(1)の振動の前後で基板の回転が全く認められない場合には、「○」(良好の意味)と評価し、少しでも回転が認められた場合には、「×」(不良の意味)と評価した。
【0045】
(3)基板の滑り上がり性および滑り下がり性
容器本体に蓋体を取り付けた際に、基板が傾斜溝の下側傾斜面をスムーズに上がった場合には、「○」(良好の意味)と評価し、少しでも引っかかりが認められた場合には、「×」(不良の意味)と評価した。また、容器本体から蓋体を取り外した際に、基板が傾斜溝の下側傾斜面をスムーズに滑り下がった場合には、「○」(良好の意味)と評価し、少しでも引っかかりが認められた場合には、「×」(不良の意味)と評価した。
【0046】
4.評価結果
表1は、各実施例および各比較例の製造条件および各種評価結果を示す。
【0047】
【表1】
【0048】
表1から明らかなように、各実施例と各比較例とを比較すると、振動試験後の擦れ痕の評価にて大きな差が認められ、各実施例では基板に擦れ痕が認められなかったのに対して、各比較例では基板に擦れ痕が認められた。擦れ痕以外の評価については、各実施例および各比較例ともに差異は無く、良好な評価が得られた。総合判定では、全ての評価項目にて良好な実施例1〜4は合格、接触痕の付着が認められた比較例1〜3は不合格となった。この結果から、角度θ1および角度θ2の両角度を水平に対して45度以下とすると、基板に擦れ痕を付着させないようにできると考えられる。