JP6351317B2 - 基板収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板を収納、保管、搬送、輸送等する際に使用される基板収納容器に関する。

半導体ウェーハからなる基板を収納して、工場内の工程において搬送するための基板収納容器としては、容器本体と蓋体とを備える構成のものが、従来より知られている。

容器本体は、一端部に容器本体開口部が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部を有する。容器本体内には基板収納空間が形成されている。基板収納空間は、壁部により取り囲まれて形成されており、複数の基板を収納可能である。蓋体は、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能である。

蓋体の部分であって容器本体開口部を閉塞しているときに基板収納空間に対向する部分には、フロントリテーナが設けられている。フロントリテーナは、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、複数の基板の縁部を支持可能である。また、フロントリテーナと対をなすようにして、奥側基板支持部が壁部に設けられている。奥側基板支持部は、複数の基板の縁部を支持可能である。奥側基板支持部は、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、フロントリテーナと協働して複数の基板を支持することにより、隣接する基板同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板を保持する（特許文献１〜２参照）。

また、容器本体には、逆止弁が設けられている。逆止弁を通して、容器本体の外部から基板収納空間へ、窒素等の不活性ガスあるいは水分を除去（１％以下）したドライエア（以下、パージガスという）で、ガスパージが行われる。逆止弁は、ガスパージにより基板収納空間に充填されたガスが、漏れ出ることを防止する（特許文献３〜４参照）。

さらに、短時間で容器内部をパージガスで効率的に置換するために、容器本体の奥側の左右の給気バルブに、容器本体の上下方向に伸びるノズルを設け、その周壁には、収納するそれぞれの基板の上下面にパージガスを噴出する噴出孔を設けたものもある（特許文献５参照）。

特許第４２０４３０２号 特許第４２０１５８３号 特許第５２４１６０７号 特開２００７−５３３１６６号公報 特開２０１２−１１４１３３号公報

前述のように、噴出孔が設けられたノズルを設けることにより、ノズルが無い場合に比べると、容器内部の気体をパージガスで置換する時間を、短くすることができる。しかし、気体の置換時間を少しでも短くし、効率を上げたいというさらなる要求は常にある。前述のノズルを用いた基板収納容器では、容器奥側の左右のくぼみ部分にそれぞれノズルを有する給気バルブが配置されており、そこからパージガスが噴出される。このため、容器中央部の奥壁から容器本体開口方向に少し離れた位置で、それら２つのそれぞれのノズルから噴出されるパージガスがぶつかりあう。すると、容器本体開口近傍にある排気バルブに向かう気流以外に、容器奥側に向かう気流が発生する。よって、給気バルブから排気バルブへのスムーズなパージガスの流れが妨げられ、気体の置換効率を下げてしまうという課題があった。給気バルブを１つにすることで、ノズルも１つとし、上記のような乱れた気流の発生を抑えることはできるが、その場合には、容器本体に供給するパージガスの流量が減ってしまったり、容器奥側の形状によっては、気体の流れの弱い吹き溜まりのような部分が発生して、容器内部の気体の置換時間が長くかかってしまうという問題が生ずる。

本発明は、容器本体の基板収納空間内の気体をパージガスで効率的に置換し、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することを目的とする。

本発明は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体とを備え、前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器であって、前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔を有し、前記奥壁の内面の左右方向の中央部あるいはその近傍で前記下壁から前記上壁の間に形成され、前記給気孔から供給された気体を前記容器本体の前記奥壁から前記容器本体開口部の方向に流通させる気体噴出制御機構を有することを特徴とする。

また、前記気体噴出制御機構は、一端に開口部を有し中空筒状で前記奥壁の方向に気体を放出する１つ又は複数の開口を有する管状気体流通部と、前記給気孔と前記管状気体流通部の一端を気体が流通可能に接続する接続部を有し、前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記管状気体流通部に供給され、その後前記管状気体流通部の前記開口から放出され、さらに前記容器本体の前記奥壁に当った後に前記容器本体開口部の方向に気体が流通することが好ましい。

さらに、前記奥壁側に配置された複数の前記給気孔のそれぞれに対して一組の前記管状気体流通部と前記接続部をそれぞれ接続し、複数の前記管状気体流通部からの気体を前記奥壁の方向に同時に放出することが好ましい。

また、前記気体噴出制御機構は、前記容器本体開口部の方向に気体を放出するための１つ又は複数の開口を有する奥壁気体流通部と、前記給気孔と前記奥壁気体流通部を気体が流通可能に接続する接続部を有し、前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記奥壁気体流通部に供給され、その後前記奥壁気体流通部の前記開口から放出されることで前記容器本体の前記奥壁から前記容器本体開口部の方向に気体が流通することが好ましい。

さらに、前記給気孔は複数形成され、各々の前記給気孔には各々に接続された前記接続部を介して前記奥壁気体流通部に接続されていることが好ましい。

また、前記気体噴出制御機構は、前記給気孔に接続され、前記給気孔に供給された気体を前記奥壁の方向に放出する気体放出制御部と、前記気体放出制御部からの気体を前記容器本体開口部の方向に前記気体の流通方向を変えるための複数の気体制御凸部とを有し、前記給気孔に供給された気体は、前記気体放出制御部により前記奥壁に供給され、前記奥壁に形成された前記複数の気体制御凸部に放出され前記気体の流通方向を変えることで前記容器本体の壁部から前記容器本体開口部の方向に気体が流通することが好ましい。

さらに、前記給気孔は複数形成され、各々の前記給気孔に接続された複数の前記気体放出制御部が形成されていることが好ましい。

本発明によれば、パージガスによる容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。そのため、半導体ウェーハが不活性ガスやドライエアにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、半導体ウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よくパージガスによる気体置換を行うことができるので、プロセル時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６及び上壁２３を省略した上方斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１の、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６及び上壁２３を省略した上方斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構２０１の、図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構２０１の、図８の領域Ｃにおける拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６及び上壁２３を省略した上方斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２の正面図である。 本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の気体放出制御部３１０の、図１１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態による基板収納容器１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６及び上壁２３を省略した上方斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１の、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

ここで、説明の便宜上、後述の容器本体２から蓋体３へ向かう方向（図１における右上から左下へ向かう方向）を前方向と定義し、その反対の方向を後方向と定義し、これらをあわせて前後方向と定義する。また、後述の下壁２４から上壁２３へと向かう方向（図１における上方向）を上方向と定義し、その反対の方向を下方向と定義し、これらをあわせて上下方向と定義する。また、後述する第２側壁２６から第１側壁２５へと向かう方向（図１における右下から左上へ向かう方向）を左方向と定義し、その反対の方向を右方向と定義し、これらをあわせて左右方向と定義する。

また、基板収納容器１に収納される基板Ｗ（図１参照）は、円盤状のシリコンウェーハ、ガラスウェーハ、サファイアウェーハ等であり、産業に用いられる薄いものである。本実施形態における基板Ｗは、直径３００ｍｍ〜４５０ｍｍのシリコンウェーハである。

図１に示すように、基板収納容器１は、上述のようなシリコンウェーハからなる基板Ｗを収納して、工場内の工程において搬送する工程内容器として用いられたり、陸運手段・空運手段・海運手段等の輸送手段により基板を輸送するための出荷容器として用いられるものであり、容器本体２と、蓋体３と、側方基板支持部としての基板支持板状部５と、奥側基板支持部（図示せず）と、蓋体側基板支持部としてのフロントリテーナ（図示せず）とを有している。

容器本体２は、一端部に容器本体開口部２１が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部２０を有する。容器本体２内には基板収納空間２７が形成されている。基板収納空間２７は、壁部２０により取り囲まれて形成されている。壁部２０の部分であって基板収納空間２７を形成している部分には、基板支持板状部５が配置されている。基板収納空間２７には、図１に示すように、複数の基板Ｗを収納可能である。

基板支持板状部５は、基板収納空間２７内において対をなすように壁部２０に設けられている。基板支持板状部５は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されていないときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗの縁部を支持可能である。基板支持板状部５の奥側には、奥側基板支持部（図示せず）が設けられている。

奥側基板支持部（図示せず）は、基板収納空間２７内においてフロントリテーナ（図示せず）と対をなすように壁部２０に設けられている。奥側基板支持部（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、複数の基板Ｗの縁部の後部を支持可能である。

蓋体３は、容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１（図１等）に対して着脱可能であり、容器本体開口部２１を閉塞可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３の部分であって蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに基板収納空間２７に対向する部分に設けられている。フロントリテーナ（図示せず）は、基板収納空間２７の内部において奥側基板支持部（図示せず）と対をなすように配置されている。

フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより複数の基板Ｗの縁部の前部を支持可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、奥側基板支持部（図示せず）と協働して複数の基板Ｗを支持することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗを保持する。

基板収納容器１は、プラスチック材等の樹脂で構成されており、特に説明が無い場合には、その材料の樹脂としては、たとえば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチルテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等が上げられる。これらの成形材料の樹脂には、導電性を付与する場合には、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等の導電性物質が選択的に添加される。また、剛性を上げるためにガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。

以下、各部について、詳細に説明する。
図１等に示すように、容器本体２の壁部２０は、奥壁２２と上壁２３と下壁２４と第１側壁２５と第２側壁２６とを有する。奥壁２２、上壁２３、下壁２４、第１側壁２５、及び第２側壁２６は、上述した材料により構成されており、一体成形されて構成されている。

第１側壁２５と第２側壁２６とは対向しており、上壁２３と下壁２４とは対向している。上壁２３の後端、下壁２４の後端、第１側壁２５の後端、及び第２側壁２６の後端は、全て奥壁２２に接続されている。上壁２３の前端、下壁２４の前端、第１側壁２５の前端、及び第２側壁２６の前端は、奥壁２２に対向する位置関係を有し、略長方形状をした容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１を構成する。

開口周縁部３１は、容器本体２の一端部に設けられており、奥壁２２は、容器本体２の他端部に位置している。壁部２０の外面により形成される容器本体２の外形は箱状である。壁部２０の内面、即ち、奥壁２２の内面、上壁２３の内面、下壁２４の内面、第１側壁２５の内面、及び第２側壁２６の内面は、これらによって取り囲まれた基板収納空間２７を形成している。開口周縁部３１に形成された容器本体開口部２１は、壁部２０により取り囲まれて容器本体２の内部に形成された基板収納空間２７に連通している。基板収納空間２７には、最大で２５枚の基板Ｗを収納可能である。

図１に示すように、上壁２３及び下壁２４の部分であって、開口周縁部３１の近傍の部分には、基板収納空間２７の外方へ向かって窪んだラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂが形成されている。ラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂは、上壁２３及び下壁２４の左右両端部近傍に１つずつ、計４つ形成されている。

図１に示すように、上壁２３の外面においては、リブ２８が、上壁２３と一体成形されて設けられている。このリブ２８は、容器本体の剛性を高めるために設けられている。

また、上壁２３の中央部には、トップフランジ２９が固定される。トップフランジ２９は、ＡＭＨＳ（自動ウェーハ搬送システム）、ＰＧＶ（ウェーハ基板搬送台車）等において基板収納容器１を吊り下げる際に、基板収納容器１において掛けられて吊り下げられる部分となる部材である。

図１及び図２に示すように、下壁２４の四隅には、通気路として、２種類の貫通孔である給気孔４５と排気孔４６が形成されている。本第一実施形態においては、下壁２４の前方の２箇所の貫通孔は、容器内部の気体を排出するための排気孔４６であり、後方の２箇所の貫通孔は、容器内部に気体を給気するための給気孔４５である。給気孔４５と排気孔４６の貫通孔には、それぞれ給気用フィルタ部８０と排気用フィルタ部８１が配置されている。

図５に示すように給気用フィルタ部８０は、フィルタ部ハウジングとしてのハウジング８２と、フィルタ８３と、逆止弁８４とを有している。フィルタ８３と逆止弁８４は、ハウジング８２の部分に固定されている。フィルタ８３は、逆止弁８４よりも基板収納空間２７側に配置されている。給気用フィルタ部８０は、逆止弁８４によりフィルタ８３を通して容器本体２の外部の空間から基板収納空間２７へのみ気体を通過可能である。その際、フィルタ８３は、容器本体２の外部空間からの気体に含まれるパーティクル等が通過することを阻止する。

また、排気用フィルタ部８１は、給気用フィルタ部８０と同様な構成となるが、逆止弁の機能が給気用の逆止弁８４とは異なり、基板収納空間２７から容器本体２の外部の空間へのみ気体を通過可能となっている。

図３および図４に示すように、容器本体２の基板収納空間２７の奥壁２２の内面の近傍には、気体噴出制御機構として、気体噴出部１０１が２つ対向して設けられている。気体噴出部１０１としては、上述した基板収納容器１の樹脂以外にも、ポリエチレン、ポリプロピレン等も用いることができる。

これらの気体噴出部１０１は、給気孔４５の上部に配置されている。図５に示すように、気体噴出部１０１は、複数の開口を有する管状気体流通部１１０と、給気用フィルタ部８０と管状気体流通部１１０とを接続するための接続部１２０と、から構成されている。管状気体流通部１１０には複数の開口１１１が設けられている。複数の開口１１１は、容器本体２の奥壁の左右方向の中央部に向けられている。管状気体流通部１１０の内部には、複数の開口１１１から均一量の気体が噴出するように、気流制御板１１２が設けられている。開口１１１から噴出する気体の流量が複数の開口１１１で均一になるように、この気流制御板１１２や開口１１１の大きさ、配置は適宜設計可能である。本第１実施形態では、基板収納容器１において上下方向に収納する複数のシリコンウェーハの間になるように、開口１１１は、配置されている。

図１等に示すように、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１の形状と略一致する略長方形状を有している。蓋体３は容器本体２の開口周縁部３１に対して着脱可能であり、開口周縁部３１に蓋体３が装着されることにより、蓋体３は、容器本体開口部２１を閉塞可能である。蓋体３の内面（図１に示す蓋体３の裏側の面）であって、蓋体３が容器本体開口部２１を閉塞しているときの開口周縁部３１のすぐ後方向の位置に形成された段差の部分の面（シール面３０）に対向する面には、環状のシール部材４が取り付けられている。シール部材４は、弾性変形可能なポリエステル系、ポリオレフィン系など各種熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム製、シリコンゴム製等により構成されている。シール部材４は、蓋体３の外周縁部を一周するように配置されている。

蓋体３が開口周縁部３１に装着されたときに、シール部材４は、シール面３０と蓋体３の内面とにより挟まれて弾性変形し、蓋体３は、容器本体開口部２１を密閉した状態で閉塞する。開口周縁部３１から蓋体３が取り外されることにより、容器本体２内の基板収納空間２７に対して、基板Ｗを出し入れ可能となる。

蓋体３においては、ラッチ機構が設けられている。ラッチ機構は、蓋体３の左右両端部近傍に設けられており、図１に示すように、蓋体３の上辺から上方向へ突出可能な２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂと、蓋体３の下辺から下方向へ突出可能な２つの下側ラッチ部（図示せず）と、を備えている。２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂは、蓋体３の上辺の左右両端近傍に配置されており、２つの下側ラッチ部は、蓋体３の下辺の左右両端近傍に配置されている。

蓋体３の外面においては操作部３３が設けられている。操作部３３を蓋体３の前側から操作することにより、上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂ、下側ラッチ部（図示せず）を蓋体３の上辺、下辺から突出させることができ、また、上辺、下辺から突出させない状態とすることができる。上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂが蓋体３の上辺から上方向へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂに係合し、且つ、下側ラッチ部（図示せず）が蓋体３の下辺から下方向へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４１Ａ、４１Ｂに係合することにより、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１に固定される。

蓋体３の内側においては、基板収納空間２７の外方へ窪んだ凹部（図示せず）が形成されている。凹部（図示せず）及び凹部の外側の蓋体３の部分には、フロントリテーナ（図示せず）が固定されて設けられている。

フロントリテーナ（図示せず）は、フロントリテーナ基板受け部（図示せず）を有している。フロントリテーナ基板受け部（図示せず）は、左右方向に所定の間隔で離間して対をなすようにして２つずつ配置されている。このように対をなすようにして２つずつ配置されたフロントリテーナ基板受け部は、上下方向に２５対並列した状態で設けられている。基板収納空間２７内に基板Ｗが収納され、蓋体３が閉じられることにより、フロントリテーナ基板受け部は、基板Ｗの縁部の端縁を挟持して支持する。

上述のような基板収納容器１において、気体噴出制御機構による気体の置換は、以下のとおりに行われる。

工場内の工程において基板収納容器１が工程内容器として用いられているときには、容器本体２において下壁２４は下部に位置し上壁２３は上部に位置している。この基板収納容器１へのガスパージの方法は、蓋体３で容器本体２の容器本体開口部２１を塞いで行う場合と、基板収納容器１から蓋体３を外した状態で行う場合の２通りがある。以下、蓋体３で容器本体２を塞いだ状態での説明を行う。

容器本体２が蓋体３によりその容器本体開口部が閉じられた状態で、容器本体２の下壁２４の給気孔４５に設けられた給気用フィルタ部８０にパージガスが供給される。給気用フィルタ部８０内の逆止弁８４は容器本体２の外部から容器本体２内部の基板収納空間２７へのみ気体が通過でき、その逆の向きには気体は通過できない。よって、給気用フィルタ部８０の入り口に供給されたパージガスは、逆止弁８４、フィルタ８３を通過する。

給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、接続部１２０を通り管状気体流通部１１０に入る。管状気体流通部１１０に入ったパージガスは、そのパージガスの圧力で、管状気体流通部１１０の上方向に上昇する。その際、管状気体流通部１１０の内部に設けられた気流制御板１１２によりその流量が調整され、開口１１１からパージガスが噴出される。気流制御板１１２の位置や、気流制御板１１２の大きさを適宜調整することで、この噴出されるパージガスの流量は、複数の開口１１１で均一にすることができる。図５に示すように第１実施形態においては、管状気体流通部１１０の上方向に従い、気流制御板１１２の長さは長くなっている。さらに、開口１１１の大きさも上方向に従い、大きくなっている。

本第１実施形態では、上述の管状気体流通部１１０を２セット設けている。それぞれの管状気体流通部１１０の開口１１１から出たパージガスは、図４の矢印で示したように、それぞれ容器本体２の奥壁２２の左右方向の中央部に噴出される。すると、これらのパージガスは奥壁２２で反射され、容器本体開口部２１に向けて、その向きを変える。つまり、あたかも奥壁２２の左右方向の中央部から容器本体開口部２１に向けてパージガスが噴出されている状態となる。その後、容器本体２の下壁２４の前方向に配置された排気孔４６に設けられた排気用フィルタ部８１から、容器本体２の内部の気体が外部に放出される。
所定の時間の間、給気用フィルタ部８０にパージガスを供給し、排気用フィルタ部８１から気体を放出させることにより、基板収納容器１のガスパージを行う。

なお、基板収納容器１から蓋体３を外した状態でガスパージを行った場合には、排気用フィルタ部８１から外部に放出される気体の量が少なくなり、容器本体開口部から放出される気体の量が多くなるだけで、ガスパージそのものは同様に行われる。勿論、ガスパージ終了後速やかに蓋体３を容器本体２に取り付ける必要があることは言うまでもない。また、本第１実施形態においては、管状気体流通部が２つの場合の実施例であるが、これに限られない。例えば、管状気体流通部を１つとしても良いことは言うまでもない。その際、奥壁で反射されたパージガスが容器本体開口部の向けて流れるようにするために、奥壁の形状を一部変更したり、奥壁にリブや突起を設けて気体の流れを調整することができる。さらに、管状気体流通部の開口は、本実施形態では２６個であるが、この数は適宜変更可能である。例えば、開口の数を１つとし、その形状を上下方向に長い矩形状とすることもできる。

上記構成の第１実施形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。

上述のように基板収納容器１は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し上壁の一端部、下壁の一端部、及び側壁の一端部によって容器本体開口部が形成された壁部を備え、上壁の内面、下壁の内面、側壁の内面、及び奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能な蓋体とを備え、基板収納空間と容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器であって、通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔を有し、奥壁の内面の左右方向の中央部あるいはその近郷で下壁から上壁の間に形成され、給気孔から供給された気体を容器本体の奥壁から容器本体開口部の方向に流通させる気体噴出制御機構を有する。

さらに、気体噴出制御機構は、一端に開口部を有し中空筒状で奥壁の方向に気体を放出する複数の開口を有する管状気体流通部と、給気孔と管状気体流通部の一端を気体が流通可能に接続する接続部を有し、給気孔に供給された気体は、接続部を通じて管状気体流通部に供給され、その後管状気体流通部の複数の開口から放出され、さらに容器本体の奥壁に当った後に容器本体開口部の方向に気体が流通する構成とした。

特に、奥壁側に配置された複数の給気孔のそれぞれに対して一組の管状気体流通部と接続部をそれぞれ接続し、複数の管状気体流通部からの気体を奥壁の方向に同時に放出する構成とした。

この構成により、給気用フィルタ部に供給されたパージガスは、容器本体の奥壁の左右方向の中央部に一旦放出され、その後、奥壁で反射されることで、あたかも奥壁の左右方向の中央部にパージガスが供給されたのと同じ状態となり、容器本体の奥から容器本体開口に向けて、放射上にパージガスが流れる。つまり、パージガスは、容器本体の基板収納空間内で滞留することなく、給気用フィルタ部から排気用フィルタ部あるいは容器本体開口部に放射状に流れる。
さらに、管状気体流通部の開口や流体制御部を適宜設計することで、容器内部を流れるガスパージの気体の流量も、容器の上下方向において、均一にすることができる。
よって、容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。このため、半導体の処理工程においてシリコンウェーハがパージガスにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、シリコンウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よく気体置換を行うことができるので、プロセル時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態による基板収納容器１について図６から図９を参照しながら説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６及び上壁２３を省略した上方斜視図である。図７は、本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。図８は、本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構２０１の、図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構２０１の、図８の領域Ｃにおける拡大図である。

第２実施形態による基板収納容器は、気体噴出制御機構２０１として、奥壁気体流通部２１０が設けられている点において、第１実施形態による基板収納容器１とは異なる。これ以外の構成については、第１実施形態による基板収納容器１の構成と同様であるため、第１実施形態における各構成と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する。

図６および図７に示すように、容器本体２の基板収納空間２７の奥壁２２の内面から所定の距離離れて、気体噴出制御機構２０１が設けられている。気体噴出制御機構２０１は、２つの給気孔４５の上部に配置されている。図８および図９に示すように、気体噴出制御機構２０１は、複数の開口２１１を有する奥壁気体流通部２１０と、２つの給気用フィルタ部８０と奥壁気体流通部２１０を接続するための接続部２２０と、から構成されている。奥壁気体流通部２１０の複数の開口２１１は、容器本体２の奥壁の左右方向の中央部から容器本体開口部２１に向けて設けられている。奥壁気体流通部２１０の内部には、複数の開口２１１から均一量の気体が噴出するように、気流非通気部２１２と気体通気部２１３が設けている。開口２１１から噴出する気体の流量が複数の開口２１１で均一になるように、気流非通気部２１２と気体通気部２１３や開口２１１の大きさ、配置は適宜設計可能である。本第２実施形態では、開口２１１の基板収納容器１に上下方向に収納する複数のシリコンウェーハの間になるように配置されている。

上述のような基板収納容器１において、気体噴出制御機構２０１による気体の置換は、以下のとおりに行われる。
第１実施形態と同様に、容器本体２が蓋体３によりその容器本体開口部２１が閉じられた状態で、容器本体２の下壁２４の給気孔４５に設けられた給気用フィルタ部８０にパージガスが供給される。

給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、接続部２２０を通り奥壁気体流通部２１０に入る。奥壁気体流通部２１０に入ったパージガスは、そのパージガスの圧力で、奥壁気体流通部２１０の上方向に上昇する。図９に示すように、開口２１１の両端部に気流非通気部２１２が形成され、開口近傍の他の部分は気流通気部が形成されている。開口２１１の近傍に設けられた気流非通気部２１２により、接続部２２０から直接パージガスが開口から放出されることを防止している。図９中の矢印は、開口２１１から放出されるパージガスの様子を模式的に示したものである。このような構成により、パージガスは、気流非通気部２１２から気流通気部に周り込んだ後に、開口２１１から放出される。その際、２つの接続部からの気体は、開口２１１にて合成される。

気流非通気部２１２の形状や開口２１１の位置、大きさを適宜設計することで、複数の開口２１１から放出されるパージガスの流量は、均一にすることができる。図８に示すように第２実施形態においては、奥壁気体流通部２１０の上方向にゆくに従い、開口２１１の左右方向の長さを短くしている。

奥壁気体流通部２１０の開口２１１から放出されたパージガスは、その後第１実施形態と同様に、排気用フィルタ部８１あるいは容器本体開口部２１から基板収納容器１の外部に放出され、ガスパージが行われる。

上記構成の第２実施形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。
上述のように基板収納容器１の気体噴出制御機構は、容器本体開口部の方向に気体を放出するための複数の開口を有する奥壁気体流通部と、給気孔と奥壁気体流通部を気体が流通可能に接続する接続部を有し、給気孔に供給された気体は、接続部を通じて奥壁気体流通部に供給され、その後奥壁気体流通部の複数の開口から放出されることで容器本体の奥壁から前記容器本体開口部の方向に気体が流通する構成とした。

この構成により、第１実施形態の効果に加え以下のような効果を有する。
２つの給気用フィルタ部に供給されるパージガスの流量のバランスが悪い場合、極端には、１つの給気用フィルタ部のみからパージガスが供給されるような状況でも、奥壁気体流通部の開口にて複数の給気用フィルタ部からのパージガスが合成される。これにより、開口から放出されるパージガスの流量は均一化され、より安定したガスパージを実現できる。

ここで、本実施形態では、奥壁気体流通部の開口が容器本体開口側にのみ存在する場合について説明したが、奥壁側にも開口があっても良い。また、本実施形態では、奥壁気体流通部を、奥壁から所定の距離離れて配置した場合について説明したが、奥壁気体流通部と奥壁との間をなくして近接させてもよいし、奥壁気体流通部の一部を奥壁と共有しても良い。さらに、奥壁気体流通部の開口は、本実施形態では２４個であるが、この数は適宜変更可能である。例えば、開口の数を１つとし、その形状を上下方向に長い矩形状とすることもできる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態による基板収納容器１について図１０から図１３を参照しながら説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６及び上壁２３を省略した上方斜視図である。図１１は、本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。図１２は、本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２の正面図である。図１３は、本発明の第３実施形態に係る基板収納容器１の気体放出制御部３１０の、図１１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

第３実施形態による基板収納容器は、気体噴出制御機構として、気体放出制御部３１０と気体制御凸部３１２と気体放出方向制御部３１３とが設けられている点において、第１実施形態による基板収納容器１とは異なる。これ以外の構成については、第１実施形態による基板収納容器１の構成と同様であるため、第１実施形態における各構成と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する。

図１０から図１１に示すように、２つの給気孔４５の上部に気体放出制御部３１０は、それぞれ設けられている。図１３に示すように、気体放出制御部３１０には、給気用フィルタ部８０との接続部３２０と、給気用フィルタ部８０からの気体を所定の方向（気体放出方向制御部３１３の方向）にその向きを変えるための所定の角度を持つ通路３２１が形成され、その先端に開口３１１が形成されている。このとき、開口３１１は、奥壁２２の内面の左右方向の中央部に向けられている。また、気体放出方向制御部３１３は、基板収納空間２７で、奥壁２２の直前の下壁２４に設けられ、気体放出制御部３１０から放出された気体の向きを変えるための斜面３１４を有している。この斜面３１４は、気体放出制御部３１０から放出された気体がこの斜面３１４で反射された後、奥壁２２に沿って上方向に上昇する角度を有している。さらに、気体制御凸部３１２は、奥壁２２に複数個配置され、気体放出方向制御部３１３からの気体の向きを容器本体開口部２１の方向に変えるために配置されている。気体制御凸部３１２により容器本体開口部２１の方向に向きを変えられた気体が、基板収納空間２７内で均一になるように、その配置、大きさ、数は、適宜設計可能である。本第３実施形態においては、気体制御凸部３１２は、奥壁２２の左右方向に４列配置されている。奥壁２２の上方向に向かうにつれて気体制御凸部３１２の左右方向の長さは、長くなる。

上述のような基板収納容器１において、第３実施形態における気体噴出制御機構による気体の置換は、以下のとおりに行われる。
給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、気体放出制御部３１０に供給され、その向きを変えて開口３１１から放出される。気体放出制御部３１０からパージガスは、容器本体２の後方向で気体放出方向制御部３１３に向け放出される、その後、パージガスは、気体放出方向制御部３１３の斜面３１４で反射されて奥壁２２に沿って上方向へその向きが変えられる。奥壁２２に沿って上昇するパージガスは、気体制御凸部３１２により、その向きが容器本体開口部２１へ変えられる。気体制御凸部３１２からのパージガスは、その後第１実施形態と同様に、排気用フィルタ部８１あるいは容器本体開口部２１から、基板収納容器１の外部に放出され、ガスパージが行われる。

上記構成の第３実施形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。
上述のように，基板収納容器１の気体噴出制御機構は、給気孔に接続され、給気孔に供給された気体を奥壁の方向に放出する気体放出制御部と、気体放出制御部からの気体を容器本体開口部の方向に気体の流通方向を変えるための複数の気体制御凸部とを有し、給気孔に供給された気体は、気体放出制御部により奥壁に供給され、奥壁に形成された複数の気体制御凸部に放出され気体の流通方向を変えることで容器本体の壁部から容器本体開口部の方向に気体が流通する構成とした。

この構成により、第１実施形態の効果に加え、気体放出制御部、気体放出方向制御部、気体制御凸部は、第１実施形態の構成に比べ、その構成サイズを小さくすることができる。よって、これらの構成を製造する際の材料を少なくすることができる。さらに基板収納空間内の専有体積を少なくすることもできる。また、構成要素が小さいことから、基板収納空間に収納するシリコンウェーハからの距離を長くすることができ、シリコンウェーハへのパーティクル等のコンタミを低減することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。

例えば、管状気体流通部や奥壁気体流通部、気体放出制御部の形状は、本実施形態の形状に限定されない。特に、開口の数、配置、大きさは、適宜変更可能性である。また、容器本体及び蓋体の形状、容器本体に収納可能な基板Ｗの枚数や寸法は、本実施形態における容器本体２及び蓋体３の形状、容器本体２に収納可能な基板Ｗの枚や寸法に限定されない。

１ 基板収納容器
２ 容器本体
３ 蓋体
４ シール部材
５ 基板支持板状部（側方基板支持部）
２０ 壁部
２１ 容器本体開口部
２２ 奥壁
２３ 上壁
２４ 下壁
２５ 第１側壁
２６ 第２側壁
２７ 基板収納空間
２８ リブ
２９ トップフランジ
３０ シール面
３１ 開口周縁部
３２Ａ、３２Ｂ 上側ラッチ部
３３ 操作部
４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ，４１Ｂ ラッチ係合凹部
４５ 給気孔
４６ 排気孔
８０ 給気用フィルタ部
８１ 排気用フィルタ部
８２ ハウジング
８３ フィルタ
８４ 逆止弁
１０１ 気体噴出部
１１０ 管状気体流通部
１１１、２１１、３１１ 開口
１１２ 気流制御板
１２０、２２０、３２０ 接続部
２０１ 気体噴出制御機構
２１０ 奥壁気体流通部
２１２ 気流非通気部
２１３ 気流通気部
３１０ 気体放出制御部
３１２ 気体制御凸部
３１３ 気体放出方向制御部
３１４ 斜面
３２１ 通路
Ｗ 基板

Claims (4)

1. 一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、
   前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体とを備え、
   前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器であって、
   前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔を有し、
   前記奥壁の内面の左右方向の中央部あるいはその近傍で前記下壁から前記上壁の間に形成され、前記給気孔から供給された気体を前記容器本体の前記奥壁から前記容器本体開口部の方向に流通させる気体噴出制御機構を有し、
   前記気体噴出制御機構は、
   一端に開口部を有し中空筒状で前記奥壁の方向に気体を放出する１つ又は複数の開口を有する管状気体流通部と、
   前記給気孔と前記管状気体流通部の一端を気体が流通可能に接続する接続部を有し、
   前記管状気体流通部は、前記奥壁の内面の近傍に２つ対向して設けられ、
   前記管状気体流通部の開口は、前記奥壁の左右方向の中央部に向けられ、
   前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記管状気体流通部に供給され、その後前記管状気体流通部の前記開口から放出され、さらに前記容器本体の前記奥壁に当った後に前記容器本体開口部の方向に気体が流通することを特徴とする基板収納容器。
2. 前記奥壁側に配置された複数の前記給気孔のそれぞれに対して一組の前記管状気体流通部と前記接続部をそれぞれ接続し、複数の前記管状気体流通部からの気体を前記奥壁の方向に同時に放出することを特徴とする請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記気体噴出制御機構は、
   前記給気孔に接続され、前記給気孔に供給された気体を前記奥壁の方向に放出する気体放出制御部と、
   前記気体放出制御部からの気体を前記容器本体開口部の方向に前記気体の流通方向を変えるための複数の気体制御凸部とを有し、
   前記給気孔に供給された気体は、前記気体放出制御部により前記奥壁に供給され、前記奥壁に形成された前記複数の気体制御凸部に放出され前記気体の流通方向を変えることで前記容器本体の壁部から前記容器本体開口部の方向に気体が流通することを特徴とする請求項１に記載の基板収納容器。
4. 前記給気孔は複数形成され、各々の前記給気孔に接続された複数の前記気体放出制御部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の基板収納容器。

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