特開 2024-179116 基板収納容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179116

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】基板収納容器

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/673 20060101AFI20241219BHJP

   B65D 85/86 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 T

B65D85/86 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097680

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000190116

【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112335

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 英介

(74)【代理人】

【識別番号】100101144

【弁理士】

【氏名又は名称】神田 正義

(74)【代理人】

【識別番号】100101694

【弁理士】

【氏名又は名称】宮尾 明茂

(74)【代理人】

【識別番号】100124774

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 信幸

(72)【発明者】

【氏名】飯田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】田鹿 紗代

【テーマコード（参考）】

3E096

5F131

【Ｆターム（参考）】

3E096AA06

3E096BA16

3E096BB04

3E096CA01

3E096CB03

3E096CC02

3E096DA23

3E096DB06

3E096DB08

3E096DC01

3E096EA02X

3E096FA09

3E096FA18

3E096GA03

5F131AA02

5F131BA00

5F131CA09

5F131GA12

5F131GA33

5F131GA53

5F131GA69

(57)【要約】

【課題】 例え損傷し易い基板を収納しても、基板に割れや欠け等が発生するおそれを払拭できる基板収納容器を提供する。
【解決手段】 上部が開口した外箱１と、外箱１に収納される筒形カセット１０と、外箱１の開口上部に嵌合される上蓋２０と、筒形カセット１０に収納された割れ易い薄ウェーハＴＷの周縁部を保持するリテーナとを備えた基板収納容器であり、リテーナを、薄ウェーハＴＷの周縁下部を保持する下部リテーナ３０と、薄ウェーハＴＷの周縁上部を保持する上部リテーナ３０Ａとし、下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａに薄ウェーハＴＷを挟持させて筒形カセット１０から浮上させる。筒形カセット１０から薄ウェーハＴＷを離隔させるので、衝撃が下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａに吸収される。したがって、例え基板収納容器に衝撃が作用しても、優れた耐衝撃性を確保でき、薄ウェーハＴＷに割れや欠けの発生するおそれがない。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部が開口した外箱と、この外箱に収納される基板収納用の筒形カセットと、外箱の開口した上部に嵌め合わされる上蓋と、樹脂含有の成形材料により成形されて筒形カセットに収納された易損傷性の基板の周縁部を保持するリテーナとを含んでなる基板収納容器であって、
リテーナは、外箱の内部下方に取り付けられて筒形カセットに収納された基板の周縁下部を保持する下部リテーナと、上蓋の内部に取り付けられて筒形カセットに収納された基板の周縁上部を保持する上部リテーナとを含み、これら下部リテーナと上部リテーナとの間に基板を挟んで筒形カセットから浮かせるようにしたことを特徴とする基板収納容器。

【請求項2】

下部リテーナは、外箱の内部下方に取り付けられる枠体と、この枠体の両側部にそれぞれ略逆Ｌ字形に形成されて基板の周縁下部を保持する変形可能な複数の屈曲保持材とを含み、この複数の屈曲保持材の長片をそれぞれ枠体の内方向に伸長してその先端部同士を４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の隙間をおいて対向させ、屈曲保持材の長片の先端部に、基板の周縁下部に嵌まる溝を形成した請求項１記載の基板収納容器。

【請求項3】

上部リテーナは、上蓋の内部天井に取り付けられる枠体と、この枠体の両側部にそれぞれ略Ｌ字形に形成されて基板の周縁上部を保持する変形可能な複数の屈曲保持材とを含み、この複数の屈曲保持材の長片をそれぞれ枠体の内方向に伸長してその先端部同士を４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の隙間をおいて対向させ、屈曲保持材の長片の先端部に、基板の周縁上部に嵌まる溝を形成した請求項１又は２記載の基板収納容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、損傷し易い薄いシリコンウェーハ等からなる基板用の基板収納容器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来における基板収納容器は、図３ないし図６に示すように、上部が開口した外箱１と、この外箱１に収納される筒形カセット１０と、外箱１の開口した上部に嵌合される上蓋２０と、筒形カセット１０に収納されたシリコンウェーハＳＷの周縁上部を保持するリテーナ４０とを備え、シリコンウェーハＳＷの保管、搬送、輸送に使用される（特許文献１参照）。

【0003】

外箱１は、図３ないし図５に示すように、樹脂含有の成形材料により有底筒形のトップオープンボックスに成形されている。この外箱１は、開口した上部に、パッキン用の取付溝２がエンドレスに形成され、この取付溝２に、上蓋２０に圧接されて変形する弾性のパッキンが嵌合されており、両側壁の外面には、上蓋２０用の被係止突起３がそれぞれ複数形成されている。

【0004】

筒形カセット１０は、図３、図５、図６に示すように、樹脂含有の成形材料により上下部がそれぞれ開口した硬質の筒形に成形され、複数枚のシリコンウェーハＳＷを立てて整列収納する。この筒形カセット１０は、両側壁板１１の内面に、上下方向に伸びる一対の整列片１３が対向して形成され、この一対の整列片１３が前後方向に所定の間隔をおいて複数配列されており、隣接する整列片１３と整列片１３との間にシリコンウェーハＳＷが嵌挿される。各側壁板１１は、中央部付近から下部に亘る部分が筒形カセット１０の内方向に半円弧形に湾曲形成され、下部の内面にシリコンウェーハＳＷの周縁下部が支持される。シリコンウェーハＳＷは、例えば７２５μｍ前後の厚みを有するφ２００ｍｍのタイプが２５枚収納される。

【0005】

上蓋２０は、図３ないし図５に示すように、樹脂含有の成形材料により背の低い箱形に成形され、両側壁の下部に、外箱１の被係止突起３に嵌合係止する係止片２２がそれぞれ形成されている。

【0006】

リテーナ４０は、図３ないし図６に示すように、上蓋２０の内部に装着される枠体４１と、この枠体４１の両側部にそれぞれ屈曲形成されてシリコンウェーハＳＷの周縁上部を保持する一対の屈曲保持材４２とを備え、所定のエラストマーにより成形されている。このリテーナ４０の一対の屈曲保持材４２は、先端部４３同士が８０ｍｍ程度の隙間Ｇをおいて対向し、各屈曲保持材４２に可撓性が付与されており、先端部４３には、シリコンウェーハＳＷの周縁上部に嵌合する溝４４が形成されている。

【0007】

このような基板収納容器は、厚さ７２５μｍ前後の肉厚のシリコンウェーハＳＷの収納を前提に構成されており、筒形カセット１０の両側壁板１１の下部内面とリテーナ４０の屈曲保持材４２の先端部４３との間にシリコンウェーハＳＷを挟持させ、この挟持させた状態でシリコンウェーハＳＷの保管や搬送等に使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平０９‐１０７０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、近年の基板収納容器には、オン抵抗の抑制、材料の大幅な節約、電子機器の小型化等の要請により、割れ易い基板の収納が求められることがある。例えば、厚さ１００μｍ以下（厚さ１００μｍ、厚さ５０μｍ等）の薄いシリコンウェーハ、複数の元素を材料にした化合物半導体ウェーハ、ガラスウェーハの収納が求められることがある。

【0010】

しかしながら、従来における基板収納容器は、割れや欠けの生じにくい肉厚のシリコンウェーハＳＷの収納を前提にした構造に構成されているので、割れ易い基板の収納に対応するのは容易なことではない。例えば、割れ易い基板を収納した基板収納容器に衝撃が作用すると、耐衝撃性が充分ではないので、基板に割れや欠けの発生するおそれが高まったり、筒形カセット１０の下部内面と基板とが強く衝突して実際に基板に割れや欠けが発生するという問題がある。

【0011】

本発明は上記に鑑みなされたもので、例え損傷し易い基板を収納しても、基板に割れや欠け等が発生するおそれを払拭することのできる基板収納容器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明においては上記課題を解決するため、上部が開口した外箱と、この外箱に収納される基板収納用の筒形カセットと、外箱の開口した上部に嵌め合わされる上蓋と、樹脂含有の成形材料により成形されて筒形カセットに収納された易損傷性（損傷し易い）の基板の周縁部を保持するリテーナとを含んでなるものであって、
リテーナは、外箱の内部下方に取り付けられて筒形カセットに収納された基板の周縁下部を保持する下部リテーナと、上蓋の内部に取り付けられて筒形カセットに収納された基板の周縁上部を保持する上部リテーナとを含み、これら下部リテーナと上部リテーナとの間に基板を挟んで筒形カセットから浮かせるようにしたことを特徴としている。

【0013】

なお、下部リテーナは、外箱の内部下方に取り付けられる枠体と、この枠体の両側部にそれぞれ略逆Ｌ字形に形成されて基板の周縁下部を保持する変形可能な複数の屈曲保持材とを含み、この複数の屈曲保持材の長片をそれぞれ枠体の内方向に伸長してその先端部同士を４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の隙間をおいて対向させ、屈曲保持材の長片の先端部に、基板の周縁下部に嵌まる溝を形成することができる。

【0014】

また、上部リテーナは、上蓋の内部天井に取り付けられる枠体と、この枠体の両側部にそれぞれ略Ｌ字形に形成されて基板の周縁上部を保持する変形可能な複数の屈曲保持材とを含み、この複数の屈曲保持材の長片をそれぞれ枠体の内方向に伸長してその先端部同士を４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の隙間をおいて対向させ、屈曲保持材の長片の先端部に、基板の周縁上部に嵌まる溝を形成することができる。

【0015】

また、下部リテーナの表面硬度値を筒形カセットの表面硬度値よりも低くし、下部リテーナの曲げ弾性率を上部リテーナの曲げ弾性率よりも高くするとともに、下部リテーナの表面硬度値を上部リテーナの表面硬度値よりも高くすることもできる。

【0016】

また、筒形カセットは、曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した場合に２２００ＭＰａ以上２４００ＭＰａ以下、表面硬度値がタイプＤのデュロメータで測定した場合に１００以上１２０以下であり、
下部リテーナは、曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した場合に１２００ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下、表面硬度値がタイプＤのデュロメータで測定した場合に７０以上８０以下であり、
上部リテーナは、曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した場合に４００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下、表面硬度値がタイプＤのデュロメータで測定した場合に６０以上７０以下であることが好ましい。

【0017】

ここで、特許請求の範囲における易損傷性の基板には、少なくとも厚さ１００μｍ以下でφ１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍのシリコンウェーハ、化合物半導体ウェーハ、矩形のガラスウェーハやマスクウェーハ等が含まれる。また、筒形カセット、下部リテーナ、及び上部リテーナの硬度値は、厚み、形状、材料の変更により適宜設定することができる。下部リテーナと上部リテーナとは、同じ成形材料で成形しても良いし、異なる成形材料で成形しても良い。また、同じ大きさに形成しても良いし、異なる大きさに形成しても良い。さらに、本発明に係る基板収納容器の上下前後左右方向は、図面を基準にした方向であり、必要に応じ、適宜変更することができる。

【0018】

本発明によれば、下部リテーナと上部リテーナに易損傷性の基板を挟んで筒形カセットから浮き上がらせ、筒形カセットと基板との接触面積を減少させるので、衝撃が筒形カセットから基板に伝搬することが少なくなり、衝撃が下部リテーナと上部リテーナに吸収される。したがって、基板を収納した基板収納容器に衝撃が作用しても、優れた耐衝撃性を確保することができるので、基板に損傷の発生するおそれが減少する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、下部リテーナと上部リテーナの間に基板を挟んで筒形カセットから浮かせるので、例え損傷し易い基板を収納しても、基板に割れや欠け等が発生するおそれを有効に払拭することができるという効果がある。

【0020】

請求項２記載の発明によれば、下部リテーナの複数の屈曲保持材の先端部間の隙間が４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の範囲内なので、屈曲保持材が上下方向に過剰に動き、耐衝撃性の低下を招くのを防止することができる。また、下部リテーナの基板周縁下部を保持する屈曲保持材の先端部が従来よりも基板の中心部寄りなので、衝撃吸収性を向上させることができる。

【0021】

請求項３記載の発明によれば、上部リテーナの複数の屈曲保持材の先端部間の隙間が４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の範囲内なので、屈曲保持材が上下方向に過剰に動き、耐衝撃性の低下を招くのを防止することができる。また、上部リテーナの基板周縁上部を保持する屈曲保持材の先端部が従来よりも基板の中心部寄りなので、衝撃吸収性の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る基板収納容器の実施形態における薄ウェーハを収納した状態を示す断面説明図である。

【図2】本発明に係る基板収納容器の実施形態における下部リテーナと上部リテーナとを模式的に示す斜視説明図である。

【図3】基板収納容器を示す全体斜視図である。

【図4】基板収納容器を示す平面図である。

【図5】従来における基板収納容器のシリコンウェーハを収納した状態を示す断面説明図である。

【図6】従来における基板収納容器のリテーナを示す斜視説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における基板収納容器は、図１ないし図３に示すように、上部が開口した外箱１と、この外箱１に収納される筒形カセット１０と、外箱１の開口した上部に着脱自在に嵌合されて筒形カセット１０の上部を被覆保護する上蓋２０と、筒形カセット１０に収納された割れ易い薄ウェーハＴＷの周縁部を保持するリテーナとを備えた収納容器であり、リテーナを、薄ウェーハＴＷの周縁下部を保持する下部リテーナ３０と、薄ウェーハＴＷの周縁上部を保持する上部リテーナ３０Ａとに分割し、これら下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａとに薄ウェーハＴＷを挟持させて筒形カセット１０から浮かせることにより、国連サミットで採択されたＳＤＧｓ（国連の持続可能な開発のための国際目標であり、１７のグローバル目標と１６９のターゲット（達成基準）からなる持続可能な開発目標）の目標９の達成に貢献する。

【0024】

外箱１は、図１や図３（シリコンウェーハＳＷとリテーナ４０を除く）に示すように、熱可塑性樹脂含有の成形材料により上部の開口した有底角筒形のトップオープンボックスに射出成形され、筒形カセット１０を着脱自在に収納する。この外箱１を成形する成形材料の熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等があげられる。成形材料は、上記熱可塑性樹脂だけでも良いが、カーボン繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等からなる導電物質、アニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維、紫外線吸収剤等が必要に応じて添加される。

【0025】

外箱１は、やや上げ底に形成され、開口した上部の周縁部分に、パッキン用の取付溝２がエンドレスの枠形に凹み形成されており、この取付溝２に、上蓋２０に圧接されて弾性変形する枠形のパッキンが交換可能に嵌合される。また、外箱１の両側壁の外面上部には、上蓋２０用の被係止突起３がそれぞれ複数並べて形成される。

【0026】

筒形カセット１０は、図１に示すように、熱可塑性樹脂含有の成形材料により上下部がそれぞれ開口した角筒形に射出成形され、複数枚の薄ウェーハＴＷを立てて整列収納してその周縁下部と周縁上部とを露出させる。この筒形カセット１０を成形する成形材料の熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等があげられる。成形材料は、上記熱可塑性樹脂だけでも良いが、カーボン繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等からなる導電物質、アニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維、紫外線吸収剤等が必要に応じて添加される。

【0027】

筒形カセット１０は、図１に示すように、外箱１の正面側に水平に位置する正面バーと、この正面バーの両側部に接続されて外箱１の後方向（図１の奥方向）に伸びる左右一対の側壁板１１と、この一対の側壁板１１の間に架設されて薄ウェーハＴＷに対向する背面板１２とを備え、一対の側壁板１１が相互に対向する。この一対の側壁板１１の内面には、上下方向に伸びる一対の整列片１３が対向して突出形成され、この一対の整列片１３が筒形カセット１０の前後方向に所定の間隔をおいて複数配列されており、隣接する整列片１３と整列片１３との間の整列溝に薄ウェーハＴＷの周縁側部が縦に嵌挿される。各整列溝は、断面Ｕ字形あるいは断面Ｖ字形に形成される。

【0028】

筒形カセット１０の各側壁板１１は、中央部付近から下部に亘る部分がカセット１０の内方向に半円弧形に湾曲形成されて略鉛直の最下部に連接し、下部の内面に薄ウェーハＴＷの周縁下部が支持される。薄ウェーハＴＷは、例えば厚さ１００μｍ以下の薄く脆く割れ易いφ２００ｍｍのシリコンウェーハからなり、２５枚が収納される。

【0029】

筒形カセット１０の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した場合に２２００ＭＰａ以上２４００ＭＰａ以下、好ましくは２２５０ＭＰａ以上２３５０ＭＰａ以下、より好ましくは２３００ＭＰａ前後が良い。また、筒形カセット１０の表面硬度値は、ＪＩＳ Ｋ６２５３‐３に基づいたタイプＤのデュロメータで測定した場合に１００以上１２０以下、好ましくは１０５以上１１５以下、より好ましくは１１０前後が最適である。筒形カセット１０のアイゾット衝撃値は、ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して衝撃試験機により測定した場合に３７Ｊ／ｍ以上４２Ｊ／ｍ以下、好ましくは３９Ｊ／ｍ以上４１Ｊ／ｍ以下が最適である。

【0030】

上蓋２０は、図１や図３（シリコンウェーハＳＷとリテーナ４０を除く）に示すように、熱可塑性樹脂含有の成形材料により背の低い透明の略箱形に射出成形され、開口した下部の周面には、外箱１のパッキンに嵌入して変形させる嵌合溝２１がエンドレスの枠形に凹み形成される。この上蓋２０を成形する成形材料の熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボネート樹脂やポリプロピレン樹脂等があげられる。上蓋２０の両側壁の下部には、外箱１の被係止突起３に嵌合係止する横長の係止片２２がそれぞれ屈曲可能に一体形成され、各係止片２２がストライプ模様に形成される。

【0031】

下部リテーナ３０は、図１や図２に示すように、熱可塑性樹脂含有の成形材料で弾性のエラストマー構造体に射出成形される。この下部リテーナ３０を成形する成形材料の熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば変質したポリブチレンテレフタレート樹脂等が該当する。

【0032】

下部リテーナ３０は、外箱１の平坦な内底面に着脱自在に装着される平面枠形の枠体３１と、この枠体３１の両側部にそれぞれ正面略逆Ｌ字形に屈曲形成されて薄ウェーハＴＷの周縁下部を弾発的に保持する変形可能な一対の屈曲保持材３２とを備え、この一対の屈曲保持材３２の向かい合う先端部３４同士が４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の隙間Ｇをおいて対向する。一対の屈曲保持材３２は、枠体３１の左右両側部からそれぞれ横長の短辺が起立し、各短辺の先端部に枠体３１の内方向に伸びる横長の長辺が屈曲形成されるとともに、各短辺の先端部から長辺の先端部にかけて切り欠き溝が切り欠かれ、この切り欠き溝が下部リテーナ３０の前後方向に所定の間隔で複数配列されて変形可能な複数（本実施形態では２５本）の長片３３が分岐することで形成される。

【0033】

一対の屈曲保持材３２の先端部３４同士は、従来よりも狭い４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下、好ましくは４４ｍｍ以上５４ｍｍ以下、より好ましくは４８ｍｍ以上５２ｍｍ以下の隙間Ｇをおいて対向すると良い。これは、一対の屈曲保持材３２の先端部３４同士間の隙間Ｇが４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の範囲から外れる場合には、屈曲保持材３２の長片３３が上下方向に過剰に揺動したり、揺動範囲が狭くなり、耐衝撃性の低下を招くからである。

【0034】

各屈曲保持材３２は、弾性変形可能なよう可撓性が付与され、上下方向に揺動可能な長片３３が従来よりも枠体３１の内方向に細長く略水平に伸長形成されて薄ウェーハＴＷの中心線を通る垂直線に接近し、この長片３３の表面先端部３４に、薄ウェーハＴＷの周縁下部に嵌合する断面Ｕ字形の溝３５が複数のリブ片３６の対向配列により区画形成される。長片３３の先端部３４の近傍には、薄ウェーハＴＷの周縁下部に非接触で対向する複数の対向リブ３７が形成され、各対向リブ３７が略三角形や略台形等の多角形に形成されて薄ウェーハＴＷの位置ずれを防止する。

【0035】

下部リテーナ３０の曲げ弾性率は、基板収納容器全体の耐衝撃性を向上させる観点から、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した場合に１２００ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下、好ましくは１２２０ＭＰａ以上１２８０ＭＰａ以下、より好ましくは１２４０ＭＰａ以上１２６０ＭＰａ以下、さらに好ましくは１２４５ＭＰａ以上１２５５ＭＰａ以下が良い。この曲げ弾性率は、屈曲保持材３２の厚さや材質、溝３５の形状の変更等により調整することができる。

【0036】

下部リテーナ３０の表面硬度値は、筒形カセット１０の内面に薄ウェーハＴＷの周縁下部が接触するのを防止し、基板収納容器の耐衝撃性を向上させる観点から、ＪＩＳ Ｋ６２５３‐３に基づいたタイプＤのデュロメータで測定した場合に７０以上８０以下、好ましくは７２以上７８以下、より好ましくは７３以上７７以下、さらに好ましくは７４以上７６以下が良い。この表面硬度値は、屈曲保持材３２の厚さや材質、溝３５の形状の変更等により調整することができる。また、下部リテーナ３０のアイゾット衝撃値は、ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して衝撃試験機により測定した場合に３０Ｊ／ｍ以上５０Ｊ／ｍ以下、好ましくは３５Ｊ／ｍ以上４５Ｊ／ｍ以下、より好ましくは３７Ｊ／ｍ以上４３Ｊ／ｍ以下が最適である。

【0037】

上部リテーナ３０Ａは、図１や図２に示すように、熱可塑性樹脂含有の成形材料で弾性のエラストマー構造体に射出成形される。この上部リテーナ３０Ａを成形する成形材料の熱可塑性樹脂としては、特に制約されるものではないが、例えば変質した別のポリブチレンテレフタレート樹脂等が該当する。

【0038】

上部リテーナ３０Ａは、成形材料の熱可塑性樹脂やその組成等が異なる場合もあるが、基本的には下部リテーナ３０と略同様に構成される。すなわち、上部リテーナ３０Ａは、上蓋２０の内部天井に着脱自在に装着される平面枠形の枠体３１と、この枠体３１の両側部にそれぞれ正面略Ｌ字形に屈曲形成されて薄ウェーハＴＷの周縁上部を弾発的に保持する変形可能な一対の屈曲保持材３２とを備え、この一対の屈曲保持材３２の向かい合う先端部３４同士が４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の隙間Ｇをおいて対向する。

【0039】

一対の屈曲保持材３２は、枠体３１の左右両側部からそれぞれ横長の短辺が垂下し、各短辺の先端部に枠体３１の内方向に伸びる横長の長辺が屈曲形成されるとともに、各短辺の先端部から長辺の先端部にかけて切り欠き溝が切り欠かれ、この切り欠き溝が上部リテーナ３０Ａの前後方向に所定の間隔で複数配列されて変形可能な複数（本実施形態では２５本）の長片３３が分岐することで形成される。

【0040】

一対の屈曲保持材３２の先端部３４同士は、従来よりも狭い４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下、好ましくは４４ｍｍ以上５４ｍｍ以下、より好ましくは４８ｍｍ以上５２ｍｍ以下の隙間Ｇをおいて対向すると良い。これは、一対の屈曲保持材３２の先端部３４同士間の隙間Ｇが４０ｍｍ以上５５ｍｍ以下の範囲から外れる場合には、屈曲保持材３２の長片３３が上下方向に過剰に揺動したり、揺動範囲が狭くなり、耐衝撃性が低下するからである。

【0041】

各屈曲保持材３２は、弾性変形可能なよう可撓性が付与され、上下方向に揺動可能な長片３３が従来よりも枠体３１の内方向に長く略水平に伸長形成されて薄ウェーハＴＷの中心線を通る垂直線に近接し、この長片３３の表面先端部３４には、薄ウェーハＴＷの周縁上部に嵌合する断面Ｕ字形の溝３５が複数のリブ片３６の対向配列により区画形成される。長片３３の先端部３４の近傍には、薄ウェーハＴＷの周縁上部に非接触で対向する複数の対向リブ３７が形成され、各対向リブ３７が略三角形や略台形等の多角形に形成されて薄ウェーハＴＷの位置ずれを防止する。

【0042】

上部リテーナ３０Ａの曲げ弾性率は、基板収納容器全体の耐衝撃性を向上させる観点から、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した場合に４００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下、好ましくは４６０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下、より好ましくは４８０ＭＰａ以上５２０ＭＰａ以下、さらに好ましくは４８５ＭＰａ以上５１５ＭＰａ以下が良い。この曲げ弾性率は、屈曲保持材３２の厚さや材質、溝３５の形状の変更等により調整可能である。

【0043】

上部リテーナ３０Ａの表面硬度値は、筒形カセット１０の内面に薄ウェーハＴＷの周縁下部が接触するのを防止し、耐衝撃性を向上させるため、ＪＩＳ Ｋ６２５３‐３に基づいたタイプＤのデュロメータで測定した場合に６０以上７０以下、好ましくは６２以上６８以下、より好ましくは６３以上６７以下、さらに好ましくは６４以上６６以下が良い。この表面硬度値は、屈曲保持材３２の厚さや材質、溝３５の形状の変更等により調整される。また、上部リテーナ３０Ａのアイゾット衝撃値は、ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して衝撃試験機により測定した場合に７０Ｊ／ｍ以上８０Ｊ／ｍ以下、好ましくは７１Ｊ／ｍ以上７９Ｊ／ｍ以下、より好ましくは７３Ｊ／ｍ以上７７Ｊ／ｍ以下が最適である。

【0044】

以上の記載から明らかなように、下部リテーナ３０は、表面硬度値が筒形カセット１０の表面硬度値よりも低く設定され、曲げ弾性率が上部リテーナ３０Ａの曲げ弾性率よりも高く設定されており、表面硬度値が上部リテーナ３０Ａの表面硬度値よりも高く設定される。下部リテーナ３０の表面硬度値が筒形カセット１０の表面硬度値よりも低いのは、表面硬度値が高い場合には、基板収納容器の耐衝撃性が従来と変わらないので、耐衝撃性の向上が図れず、加えて、薄ウェーハＴＷの回転を規制することが困難になるからである。また、下部リテーナ３０の表面硬度値が上部リテーナ３０Ａの表面硬度値よりも高いのは、表面硬度値が低く硬い場合には、筒形カセット１０の内面に薄ウェーハＴＷの周縁下部が接触して割れや欠けが生じるおそれがあるからである。

【0045】

また、上部リテーナ３０Ａは、表面硬度値が筒形カセット１０の表面硬度値よりも低く設定され、曲げ弾性率が下部リテーナ３０の曲げ弾性率よりも低く設定されるとともに、表面硬度値が下部リテーナ３０の表面硬度値よりも低く設定されて薄ウェーハＴＷの回転を規制する。

【0046】

上記構成において、薄ウェーハＴＷを基板収納容器に収納して保管したり、搬送する場合には、複数枚の薄ウェーハＴＷを筒形カセット１０に順次収納して整列させ、この筒形カセット１０を下部リテーナ３０付きの外箱１に収納し、外箱１の開口した上部に上部リテーナ３０Ａ付きの上蓋２０をパッキンを介して嵌合した後、外箱１の複数の被係止突起３に上蓋２０の係止片２２をそれぞれ嵌合係止すれば、薄ウェーハＴＷを基板収納容器に収納して保管したり、搬送することができる。

【0047】

この際、薄ウェーハＴＷは、下部リテーナ３０の屈曲保持材３２と上部リテーナ３０Ａの屈曲保持材３２とに挟持されるが、これら３０・３０Ａの曲げ弾性率と表面硬度値が異なるので、押し上げられて筒形カセット１０の両側壁板１１の下部内面から僅かに浮上し、両側壁板１１の下部内面との間に隙間を区画する。したがって、基板収納容器の落下時等に発生する衝撃が筒形カセット１０から薄ウェーハＴＷに伝搬するのを大幅に低減することができる。

【0048】

上記構成によれば、硬質の筒形カセット１０の下部内面と上部リテーナ３０Ａとに割れ易い薄ウェーハＴＷを挟持させるのではなく、表面硬度の異なる下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａとに薄ウェーハＴＷを挟持させて筒形カセット１０から浮上させ、筒形カセット１０から薄ウェーハＴＷを離隔させるので、衝撃が下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａに吸収されることとなる。したがって、薄ウェーハＴＷを収納した基板収納容器に衝撃が作用しても、優れた耐衝撃性を確保することができるので、薄ウェーハＴＷに割れや欠けの発生するおそれがなく、薄ウェーハＴＷに割れや欠けが実際に発生するのを防止することができる。

【0049】

また、薄ウェーハＴＷの周縁部を保持する屈曲保持材３２の長片３３の先端部３４が従来よりも薄ウェーハＴＷの中心部寄りなので、衝撃吸収性を向上させることができる。さらに、筒形カセット１０の表面硬度値よりも下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａの表面硬度値が低いので、薄ウェーハＴＷの回転を規制することができる。したがって、薄ウェーハＴＷの回転に伴う擦れでパーティクルが発生するのを有効に防止することができる。

【0050】

なお、上記実施形態では厚さ１００μｍ以下の薄ウェーハＴＷを示したが、何らこれに限定されるものではなく、化合物半導体ウェーハ（例えば、ＧａＡｓウェーハ、ＩｎＰウェーハ、ＧｅＥｐｉウェーハ等）を収納しても良い。また、厚さ５０μｍの石英ガラスを収納しても良い。また、上記実施形態では上蓋２０、下部リテーナ３０、及び上部リテーナ３０Ａの成形材料を上記熱可塑性樹脂のみとしたが、カーボン繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等からなる導電物質、アニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維、紫外線吸収剤等を必要に応じて添加しても良い。

【0051】

また、下部リテーナ３０と上部リテーナ３０Ａの枠体３１を長方形の枠体３１としたが、何らこれに限定されるものではなく、必要に応じ、他の多角形の枠体に変更しても良い。また、各屈曲保持材３２を、Ｌ字形に屈曲して一列に配列された複数の屈曲保持材３２とすることもできる。さらに、屈曲保持材３２の長片３３の先端部３４に、断面Ｕ字形の溝３５を区画形成したが、断面Ｖ字形や断面Ｙ字形等に区画形成することもできる。

【実施例0052】

以下、本発明に係る基板収納容器の実施例を比較例と共に説明する。
〔実施例１〕
先ず、図３に示す８インチ用の基板収納容器〔信越ポリマー株式会社製：製品名ウェハーケースＭＷ２００Ｎ〕を用意し、この基板収納容器にφ２００ｍｍの薄いシリコンウェーハを収納することとした。基板収納容器は、上部が開口したポリプロピレン樹脂製の外箱と、この外箱に収納されて２５枚のシリコンウェーハを整列収納可能なポリプロピレン樹脂製の筒形カセットと、外箱の開口した上部に嵌合されるポリカーボネート樹脂製の透明の上蓋とを備えた構成であり、寸法サイズが縦２７０ｍｍ×横２７０ｍｍ×高さ２４１ｍｍである。

【0053】

筒形カセットの曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定したところ、２３００ＭＰａであった。この曲げ弾性率の測定には、精密万能試験機〔株式会社島津製作所製：製品名ＡＧ‐ＩＳ〕を用い、以下も同様に用いた。また、筒形カセットの表面硬度値をＪＩＳ Ｋ６２５３‐３に基づいたタイプＤのデュロメータで測定したところ、１１０であった。このタイプＤのデュロメータとしては、アスカーゴム硬度計Ｄ型〔高分子計器株式会社製：製品名〕を用い、以下も同様に用いた。筒形カセットのアイゾット衝撃値をＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して衝撃試験機により測定したところ、４０Ｊ／ｍであった。このアイゾット衝撃値は、アイゾット衝撃試験機〔株式会社安田精機製作所製：製品名シャルピー衝撃試験機Ｎｏ２５８〕で測定し、以下も同様に測定した。

【0054】

φ２００ｍｍのシリコンウェーハとして、厚さ１００μｍの薄く割れ易いシリコンウェーハを用意した。このシリコンウェーハは、厚さ７２５μｍのシリコンウェーハの周縁部を３ｍｍ残存させ、その他の部分を研削して１００μｍの厚さとしたウェーハである。

【0055】

次いで、基板収納容器の外箱の内底面に、シリコンウェーハの周縁下部を保持可能な下部リテーナを装着し、上蓋の内部天井に、シリコンウェーハの周縁上部を保持可能な上部リテーナを装着した。下部リテーナは、変質したポリブチレンテレフタレート樹脂により図２に示す弾性のエラストマー構造体に射出成形した。この下部リテーナは、１１５ｍｍ×１８５ｍｍの大きさに成形され、枠体から長片までの高さが１７ｍｍ、一列に並んだ２５本の長片の配列長さが１５７ｍｍ、長辺と長片の厚さがそれぞれ２ｍｍである。

【0056】

下部リテーナの変形可能な一対の屈曲保持材の向かい合う先端部同士の隙間を測定したところ、５０ｍｍであった。また、下部リテーナの曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定したところ、１２５０ＭＰａであった。下部リテーナの表面硬度値をタイプＤのデュロメータで測定したところ、７５であった。また、下部リテーナのアイゾット衝撃値をＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して衝撃試験機により測定したところ、４１Ｊ／ｍであった。

【0057】

上部リテーナは、変質したポリブチレンテレフタレート樹脂により図２に示す弾性のエラストマー構造体に射出成形し、下部リテーナと同じ大きさとした。この上部リテーナの変形可能な一対の屈曲保持材の向かい合う先端部同士の隙間を測定したところ、５０ｍｍであった。また、上部リテーナの曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定したところ、５００ＭＰａであった。上部リテーナの表面硬度値をタイプＤのデュロメータで測定したところ、６５であった。また、上部リテーナのアイゾット衝撃値をＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠して衝撃試験機により測定したところ、７５Ｊ／ｍであった。

【0058】

次いで、薄いシリコンウェーハを筒形カセットに１枚縦に収納し、この筒形カセットを下部リテーナ付きの外箱に収納し、外箱の開口した上部に上部リテーナ付きの上蓋をパッキンを介して嵌合した後、外箱の複数の被係止突起に上蓋の係止片をそれぞれ嵌合係止することにより、シリコンウェーハを基板収納容器に収納した。こうしてシリコンウェーハを基板収納容器に収納したら、基板収納容器を２００ｍｍの高さから落下させた後、基板収納容器からシリコンウェーハを取り出してその状態を確認した。シリコンウェーハの状態を確認したところ、シリコンウェーハに割れや欠けは確認されなかった。

【0059】

〔実施例２〕
基本的には実施例１と同様であるが、下部リテーナの一対の屈曲保持材の向かい合う先端部同士の隙間を４７ｍｍに変更し、上部リテーナの一対の屈曲保持材の先端部同士の隙間も４７ｍｍに変更した。

【0060】

実施例１と同様、シリコンウェーハを基板収納容器に１枚収納したら、基板収納容器を２００ｍｍの高さから落下させた後、基板収納容器からシリコンウェーハを取り出してその状態を目視により確認した。シリコンウェーハの状態を確認したところ、シリコンウェーハに割れや欠けは確認されなかった。

【0061】

〔実施例３〕
基本的には実施例１と同様であるが、下部リテーナの一対の屈曲保持材の向かい合う先端部同士の隙間を５２ｍｍに変更し、上部リテーナの一対の屈曲保持材の先端部同士の隙間も５２ｍｍに変更した。

【0062】

実施例１と同様、シリコンウェーハを基板収納容器に１枚収納したら、基板収納容器を２００ｍｍの高さから落下させた後、基板収納容器からシリコンウェーハを取り出してその状態を目視により確認した。シリコンウェーハの状態を確認したところ、シリコンウェーハに割れや欠けは確認されなかった。

【0063】

〔比較例〕
先ず、図３に示す８インチ用の基板収納容器〔信越ポリマー株式会社製：製品名ウェハーケースＭＷ２００Ｎ〕を用意し、この基板収納容器にφ２００ｍｍの薄いシリコンウェーハを収納することとした。基板収納容器は、実施例１と同様、外箱、筒形カセット、及び上蓋を備えた構造であり、筒形カセットの曲げ弾性率、表面硬度値、及びアイゾット衝撃値も実施例１と同様である。また、φ２００ｍｍのシリコンウェーハについても、実施例１と同様のウェーハとした。

【0064】

次いで、基板収納容器の外箱の内底面に下部リテーナを装着するのを省略し、基板収納容器の上蓋の内部天井に、シリコンウェーハの周縁上部を保持可能な従来のリテーナを装着した。このリテーナは、一般的なポリブチレンテレフタレート樹脂により図６に示すエラストマー構造体に射出成形した。このリテーナは、１６０ｍｍ×１８５ｍｍの大きさに成形され、枠体から長片までの高さが１７ｍｍ、一列に並んだ２５本の長片の配列長さが１５７ｍｍ、長辺と長片の厚さがそれぞれ２ｍｍである。リテーナの一対の屈曲保持材の向かい合う先端部同士の隙間を測定したところ、８０ｍｍであった。

【0065】

次いで、薄いシリコンウェーハを筒形カセットに１枚縦に収納し、この筒形カセットを外箱に収納し、この外箱の開口した上部にリテーナ付きの上蓋をパッキンを介して嵌合した後、外箱の複数の被係止突起に上蓋の係止片をそれぞれ嵌合係止することにより、シリコンウェーハを基板収納容器に収納した。こうしてシリコンウェーハを基板収納容器に収納したら、基板収納容器を２００ｍｍの高さから落下させた後、基板収納容器からシリコンウェーハを取り出してその状態を目視により確認した。シリコンウェーハの状態を確認したところ、シリコンウェーハに複数の割れや欠けが確認され、実用性に深刻な疑義が生じた。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明に係る基板収納容器は、電気、電子、半導体の製造分野で使用される。

【符号の説明】

【0067】

１ 外箱
１０ 筒形カセット
２０ 上蓋
３０ 下部リテーナ
３０Ａ 上部リテーナ
３１ 枠体
３２ 屈曲保持材
３３ 長片
３４ 先端部
３５ 溝
３６ リブ片
３７ 対向リブ
４０ リテーナ
Ｇ 隙間
ＴＷ 薄ウェーハ（易損傷性の基板）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】