JPH11163116A - 密封容器 - Google Patents
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- JPH11163116A JPH11163116A JP9328926A JP32892697A JPH11163116A JP H11163116 A JPH11163116 A JP H11163116A JP 9328926 A JP9328926 A JP 9328926A JP 32892697 A JP32892697 A JP 32892697A JP H11163116 A JPH11163116 A JP H11163116A
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Abstract
置決めすることができるとともに、軽量化が可能な密封
容器を提供する。 【解決手段】 カバーケース1の底部にコンベヤプレー
ト16を、カバーケース1の内部両側には相互に対向す
るカラム20をそれぞれ配設し、コンベヤプレート16
にポートプレート位置決め用のキネマチックカップリン
グ17・17Aを所定の間隔をおいて複数配設する。そ
して、カラム20のボトムプレート23をキネマチック
カップリング17・17Aに固定し、ボックスドア7の
内面とカバーケース1の内部とに相互に対向するフロン
トリテーナ30とリヤリテーナ33とをそれぞれセット
する。各カラム20がカバーケース1に着脱自在に取り
付けられ、しかも、各ボトムプレート23の円筒形ボス
27・27Aがキネマチックカップリング17・17A
に直接固定されるので、位置決めの際に誤差が累積しな
い。
Description
(以下、ウェーハと略称する)等を収納、移送、又は搬
送する密封容器に関し、より詳しくは、ウェーハの保管
・輸送に使用されるとともに、ウェーハ加工用の標準化
された機械的インターフェイス(SMIF)装置に直接接続が
可能な密封容器に関するものである。
に、有底筒形の外箱35、機密保持用のパッキン36、
ウェーハ整列用の収納カセット37、ウェーハ用の押さ
え板38、及び上蓋39を備えている。そして、複数の
ウェーハを収納し、半導体メーカからICメーカに各種
の輸送機関により適宜輸送される。
工程間の移送や貯留に際しては、輸送容器から図12に
示す保管容器にウェーハを一旦移し替えて使用する方法
が採用されている。この保管容器は、同図に示すよう
に、ボックスドア40、ウェーハ間隔規制溝を一対有す
る工程間移送用のカセット41、及びこのカセット41
を嵌合被覆する逆コップ形のケース42等を備えてい
る。そして、米国特許4,532,970号や4,53
4,389号に開示されているように、標準機械的イン
ターフェイス装置を有するウェーハ加工装置に接続して
使用される。
ウェーハ加工装置に接続・使用される(なお、この点に
つき、特公平7−46694号の第1図や第2図参
照)。先ず、ウェーハ加工装置の天蓋におけるポートプ
レートの所定の位置に保管容器が搭載設置される。する
と、保管容器のボックスドア40と図示しないポートプ
レートとが係合し、保管容器のケース42とボックスド
ア40との接続が解除される。
ようボックスドア40の外面に汚染された雰囲気をポー
トプレートとの間に補足してボックスドア40がポート
ドア(図示せず)と共に下降した後、ケース42に収納
されていたカセット41がウェーハ加工装置のクリーン
環境内における所定の位置にセットされる。こうしてウ
ェーハは、カセット41から例えば1枚毎に取り出され
(ローディング)、所定の加工が施される。
記作業とは逆の手順で保管容器の内部にカセット41が
収納(アンローディング)され、保管容器のケース42
にボックスドア40がラッチされる。そして、保管容器
は、ポートプレートとの接続が解除されてウェーハ加工
装置から取り出され、次工程に搬送される。こうした一
連の動作が繰り返されることで、ウェーハには各種の加
工が施される。
しては、特表昭61−502994号、特表昭63−5
03259号、及び特表昭63−500691号があげ
られる。また、この種の先行技術文献に、特公平6−3
8443号及び特開平8−279546号公報等が該当
する。
上のように輸送容器から収納カセット39を取り出して
保管容器のカセット41にウェーハを移し替える作業を
必要とするので、以下に示す問題があった。先ず、ウェ
ーハの移し替えや貯留に際しては、ウェーハの大口径化
(8″以上)に伴い、非常に大きなスペースが要求され
てきている。これに対し、ウェーハに形成される回路が
益々微細化してきているので、クリーン度は例えば粒径
0.04μm以下のパーティクル汚染が発生しないよう
制御する等次第に要求が厳しくなり、これに対応する必
要性に迫られている。
しては、クリーンルームの内部に収納される輸送容器や
この輸送容器を開閉するロボット等の設備から発生する
汚染物、及びウェーハの移し替え作業時に発生する摩擦
等による汚染問題がある。したがって、広い空間をクリ
ーン環境に維持するのは非常に困難であり、高度な技術
を必要とする。さらに、技術の高度化に伴い、設備が非
常に高額になるという問題もある。そこで、上記に鑑
み、近年、汚染発生源や汚染発生作業をクリーン環境か
ら可能な限り排除してウェーハの各加工工程を工場全体
のクリーン度より高めた密閉空間とし、工程間のウェー
ハの移送についても密閉容器をそのまま使用し、密閉空
間内部のクリーン度を維持しようとする動きが出て来て
いる。
以上、特には16″以上になると、ウェーハの面積が約
2〜3倍となり、ウェーハの収納容器の重量も2〜3倍
以上になる。従来の工程間移送用のカセット41は、耐
薬品性や耐摩耗性を有するPFA等のフッ素樹脂を材料
として成形され、フッ素樹脂の比重が大きい。したがっ
て、容器の大型化に伴う重量増加は、設備の負担を大き
くし、より一層の半導体加工設備の大型化・高剛性化を
招いてコスト増になるという問題がある。
する場合、保管容器は、先ず、ウェーハ加工装置のポー
トプレート上に位置決めされ、接続配置される。そし
て、ケース42に収納されていたカセット41がボック
スドア40と一体化したポートプレートと共にウェーハ
加工装置のエレベータ機構により、ウェーハ加工装置の
内部下方に下降してウェーハ取り出し用のプラットホー
ムにセットされる。
は、保管容器の押圧部材が取り除かれた状態にあるの
で、移動時の振動により、カセット41の溝内で前後に
ずれてしまうという問題がある。また、従来例では、カ
セット41毎に装置に位置決めされているが、収納カセ
ット39のように、形状が部分的に厚肉の大型成形品
は、変形やそり等の寸法ばらつきが発生しやすいので、
その影響でカセット41を正しく位置決めすることがで
きないという問題がある。
カセット41を移し替えるために寸法誤差が累積され、
ウェーハ取り出しロボットのアタッチメントがカセット
41を擦ったり、あるいはカセットにウェーハが擦ら
れ、この結果、汚染を招くという問題があった。さら
に、ひどい場合、カセット41から取り出されたウェー
ハを加工装置にセットする際、ウェーハの位置ずれのた
めに加工装置の治具等にウェーハが接触し、破損を招く
という問題があった。
もので、加工装置の精密基板受け渡し位置で正確に位置
決めすることができるとともに、軽量化が可能な密封容
器を提供することを目的としている。また、精密基板が
容器から飛び出すのを有効に防止し、精密基板を正確に
取り出し、加工し、あるいは収納することを目的として
いる。
いては、上記課題を達成するため、カバーケースに精密
基板を収納し、該カバーケースの開口一端面をボックス
ドアで被覆するものであって、上記カバーケースを合成
樹脂製としてその底部にコンベヤプレートを、該カバー
ケースの内部両側には精密基板支持用のカラムをそれぞ
れ取り付け、該コンベヤプレートに位置決め用のカップ
リングを所定の間隔をおいて複数設け、上記カラムは、
上記精密基板を支持溝でほぼ水平状態に支持する側壁部
材と、この側壁部材の下部に設けられたボトムプレート
とを含み、このボトムプレートを上記カップリングに密
封部材を介して固定したことを特徴としている。なお、
上記カバーケースの内部他端面と上記ボックスドアの内
面とに上記精密基板保持用のリテーナをそれぞれ取り付
け、この一対のリテーナにおける一のリテーナの圧縮強
度を他のリテーナの圧縮強度よりも小さくすることが好
ましい。
は、少なくとも電気、電子、又は半導体等の製造分野で
使用される単数複数の液晶セル、石英ガラス、半導体ウ
ェーハ(シリコンウェーハ等)、又はマスク基板等が含
まれる。また、「カラム」は、精密基板を汚染すること
がなく、しかも、成形性や耐摩耗性に優れ、十分な強度
を有する合成樹脂、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート
樹脂、及び又はポリブチレンテレフタレート樹脂、ある
いはこれらの組み合わせ体(ブレンドや積層体を含む)
等を用いて成形されることが好ましい。このカラムの側
壁部材は、可能な限り、均一な肉厚になるよう構成され
ることが好ましい。また、「カップリング」は、コンベ
ヤプレートに取り付けられる構造でも良いし、一体構造
でも良い。また、ボトムプレートの固定は、着脱自在の
有無を特に問うものではない。
ることのないよう弾性を有する合成樹脂で、特には帯電
防止処理がなされた合成樹脂や導電性を有する合成樹脂
を用いて成形されることが好ましい。また、リテーナは
着脱自在な構成が望ましい。一対のリテーナは、取り出
し時の位置ずれを防止し、輸送中等の振動の影響を減少
させるため、カバーケースの内部他端面のリテーナの圧
縮強度がボックスドア側のリテーナの圧縮強度よりも大
きく設定されることが望ましい。この圧縮強度の相違
は、使用する材質の物性値を異ならせたり、あるいは同
じ合成樹脂を使用して補強材や肉厚に差を付けること等
により達成される。圧縮強度は、20%以上の差が好ま
しく、50%以上の差がより好ましい。
を使用してカバーケースが成形され、従来のウェーハ間
隔規制溝を一対有するものに替えてカップリングとした
ので、軽量化が期待できる。また、カセットレスとする
ので、軽量化が期待できる。また、各カラムのボトムプ
レートがカップリングの裏側に固定されてこれらが位置
精度の観点から一体化し、この状態で加工設備にカバー
ケースの開口一端面が直接接続されるので、所定の位置
で精密基板を高精度にローティング・アンローティング
することができる。
(支持溝)とキネマカップリング等のカップリング間に
おいて、カバーケースに側壁部材を固定し、このカバー
ケースをコンベアプレート上に固定し、さらにコンベア
プレートをカップリングに固定する場合には、複数の組
み合わせにより位置決めされることなく、直接的に位置
決めすることができるという利点を有する。また、密封
部材が外部からカバーケースの内部に対する塵芥等の侵
入を防止する。
強度の相異により、ボックスドア方向に精密基板が付勢
され、輸送時の振動等を減少させることができる。ま
た、ボックスドア側のリテーナの圧縮強度よりもカバー
ケース側のリテーナの圧縮強度の方が大きい場合、ボッ
クスドアが外される毎に、精密基板に反発力等が作用せ
ず、支持溝から精密基板が飛び出して位置ずれしたり、
取り出しミスが生じるのを防止できる。
施形態をウェーハを例にして説明する。本実施形態にお
ける密封容器は、図1に示すように、カバーケース1の
底部にコンベヤプレート16を、カバーケース1の内部
両側には相対向するカラム20をそれぞれ配設し、コン
ベヤプレート16にポートプレート位置決め用のキネマ
チックカップリング17・17Aを所定の間隔をおいて
複数(本実施形態では合計3個)配設するとともに、カ
ラム20のボトムプレート23をキネマチックカップリ
ング17・17Aに固定し、しかも、ボックスドア7の
内面とカバーケース1の内部とに相対向するフロントリ
テーナ30とリヤリテーナ33とをそれぞれセットして
いる。
に、軽量性・成形性に優れ、帯電防止処理され、好まし
くは透視可能なポリカーボネート樹脂等を用いて正面が
開口したフロントオープンボックス構造に一体成形さ
れ、その天井の中央部に把持ハンドル2が締結具を介し
て螺着されており、この把持ハンドル2が天井搬送機に
把持される。このカバーケース1の底面には円筒形を呈
した複数の取付ボス3が所定の間隔をおいて突出成形さ
れている。
が外方向に折曲膨出成形されてリム部4を形成し、この
リム部4の内部段差面がシール面5を形成している。ま
た、リム部4の内周面の上下には複数の係止凹部6が所
定の間隔をおいてそれぞれ複数(本実施形態では合計4
個)凹み成形されている。このように構成されたリム部
4は、ボックスドア7に着脱自在に嵌合被覆される。
プレート9とを対向状態に備え、これらのプレート8・
9間の隙間には図8に示すように、ラッチ機構10が内
蔵されている。このラッチ機構10は、外面プレート8
にアクセス可能に露出して並設された回転可能な複数の
ディスク11と、各ディスク11に連結ピン12を介し
連結された複数(本実施形態では合計4枚)のラッチプ
レート13とを備え、各ラッチプレート13の先端部か
らスライド爪14が突出しており、このスライド爪14
がリム部4の係止凹部6に対して嵌脱するよう機能す
る。また、内面プレート9には図1に示すように、熱可
塑性エラストマからなる枠形のガスケット15が着脱自
在に嵌合され、このガスケット15がボックスドア7の
嵌合被覆時にリム部4のシール面5に圧接してシールす
る。
び図8に示すように、その後部両側(図4の上方)が湾
曲した板形に成形され、カバーケース1の底面における
複数の取付ボス3に締結具を介して螺着されている。ま
た、各キネマチックカップリング17・17Aは、SE
MI規格に基づき定められる。本実施形態においては、
断面ほぼV字形に成形され、コンベヤプレート16の前
部寄りの左右両側部と中心線上の後部中央とに締結具を
介しそれぞれ螺着されている。各キネマチックカップリ
ング17・17Aには、図3に示すように、凹み穴18
が成形され、この凹み穴18には螺子孔19が開け設け
られている。
ェーハWを水平状態に支持する側壁部材21を備え、こ
の側壁部材21の上部にトッププレート22が、側壁部
材21の下部にはボトムプレート23がそれぞれ設けら
れている。側壁部材21の壁面には断面V字形を呈した
複数の支持溝24(例えば25本)が上下方向に並べて
成形され、この複数の支持溝24にウェーハWの周縁部
がそれぞれ支持される。また、トッププレート22は、
少々半円弧形に湾曲されるとともに、断面ほぼ逆ハット
形に形成され、中央の凹み部に側壁部材21の最上部の
凸部に嵌合する複数の取付孔25が、両自由端部にはカ
バーケース取り付け用の貫通孔26がそれぞれ開け設け
られており、各貫通孔26とカバーケース1の天井内面
の突起(図示せず)とが相互に嵌合される。なお、側壁
部材21とトッププレート22とは、一体成形された一
体物ならばさらに良い。
曲形成され、両自由端部がそれぞれ円形に成形されてお
り、側壁部材21の最下部に一体成形されている。この
ボトムプレート23の両自由端部からは円筒形ボス27
・27Aがそれぞれ図2の下方に突出し、各円筒形ボス
27・27Aの内周面には雌ねじが螺刻されてビス28
と螺嵌するよう作用する。このように構成されたボトム
プレート23は、その前部側の円筒形ボス27がコンベ
ヤプレート16の前部側方におけるキネマチックカップ
リング17の螺子孔19直上に、後部側の円筒形ボス2
7Aが後部側のキネマチックカップリング17Aの螺子
孔19直上にそれぞれビス28を介し着脱自在に螺嵌固
定される。一対のボトムプレート23の後部側の円筒形
ボス27Aは、図4に示すように、後部側のキネマチッ
クカップリング17Aの中心線上の前後方向に並んで配
置され、干渉を招かないようになっている。
底部の貫通孔と各円筒形ボス27・27Aとの間には図
3等に示すように、リング形を呈したシール用のパッキ
ン29が複数介在嵌入される。また、カラム20の位置
とボトムプレート23で選択された位置とが合致するよ
う、トッププレート22には微調整可能な図示しない幅
が設けられている。
うに、23℃での圧縮クリーブ量が1%のポリエステル
系エラストマを成形材料として基本的には板形に成形さ
れ、内面プレート9に着脱自在に装着固定されている。
このフロントリテーナ30の中央部にはウェーハWの周
縁部を保持する断面V字形を呈した保持溝31が上下に
並べて複数(例えば25本)形成され、フロントリテー
ナ30の両側部には内面プレート取り付け用の凹部32
がそれぞれ一体成形されている。なお、保持溝31は、
ばね性を有し、支持溝24と同一ピッチに形成されてい
る。さらに、リヤリテーナ33は、23℃での圧縮クリ
ーブ量が0.5%のポリエステル系エラストマを成形材
料としてフロントリテーナ30と同様の構造に成形さ
れ、カバーケース1の内部背面に着脱自在に装着固定さ
れている。
には、先ず、カバーケース1の内部にスライスされたウ
ェーハWが一対のカラム20を介し上下方向に積層状態
で整列収納され、リム部4にボックスドア7がガスケッ
ト15を介し嵌合被覆され、その後、手動操作又はロボ
ットの自動操作に基づき、ラッチ機構10の各ディスク
11が施錠方向に回転する。すると、ディスク11の回
転に伴い、複数のラッチプレート13が上下方向にそれ
ぞれ進出し、リム部4の複数の係止凹部6にスライド爪
14がそれぞれ嵌入され、ボックスドア7が強固に施錠
される。
ら、密封容器は、半導体メーカからICメーカに輸送さ
れる。この際、フロントリテーナ30とリヤリテーナ3
3とは、ウェーハWの前後部の周縁部を保持し、ウェー
ハWに対する振動の悪影響を防ぐとともに、ウェーハW
の破損をきわめて有効に防止する。
ハWを供給する場合、ウェーハ加工装置に密封容器のリ
ム部4が直接接続され、手動操作又はロボットの自動操
作に基づき、ラッチ機構10の各ディスク11が解錠方
向に回転する。すると、ディスク11の回転に伴い、複
数のラッチプレート13が上下方向にそれぞれ後退し、
リム部4の複数の係止凹部6からスライド爪14がそれ
ぞれ外れ、ボックスドア7が解錠される。こうしてリム
部4からボックスドア7が取り外されたら、カラム20
の支持溝24からウェーハWが直接ローティングされ
る。なお、密封容器は、ウェーハ加工装置間のウェーハ
の移動の際にも使用される。
を用いてカバーケース1が一体成形されるので、軽量化
や成形性を著しく向上させることができる。また、各カ
ラム20がカバーケース1に着脱自在に取り付けられ、
しかも、ボトムプレート23の円筒形ボス27・27A
がキネマチックカップリング17・17Aにそれぞれ直
接固定されるので、位置決めの際に誤差が累積されるこ
とがない。したがって、所定の位置で高精度にウェーハ
Wがローティング・アンローティングされる。また、フ
ロントリテーナ30の圧縮強度よりもリヤリテーナ33
の圧縮強度の方が大きいので、ボックスドア7が開放さ
れてフロントリテーナ30が取り外される毎に、ウェー
ハWに反発力が作用することがなく、この結果、支持溝
24からウェーハWが飛び出して位置ずれが生じたり、
ウェーハWが損傷するのを有効に防止することが可能に
なる。
ア7方向にウェーハWが絶えず弾圧付勢されるので、輸
送中の共振による悪影響を大幅に抑制することができ
る。したがって、激しい振動に伴うパーティクルの発生
を有効に防止することができるとともに、ウェーハWの
損傷を未然に防止することが可能になる。また、従来の
カセットの代わりに別部品である一対のカラム20を使
用し、各カラム20を成形性に優れた樹脂を用いて形状
の簡素な小形に構成するので、そり等に伴う寸法ばらつ
きの発生を防止することができる。また、構造の簡易化
が期待でき、設備のコスト削減にも大きく寄与すること
ができる。
ナ30、及びリヤリテーナ33等に帯電防止処理や導電
性を付与したので、静電気に伴う塵芥の付着を防止で
き、ウェーハWの汚染を防止し、生産歩留まりを大幅に
向上させることができる。さらにまた、コンベヤプレー
ト16、小型のカラム20、フロントリテーナ30、及
びリヤリテーナ33が交換可能なので、部品の汚染や摩
耗等が懸念される場合には対象となる部品を交換・洗浄
すれば良く、洗浄によりカバーケース1を何度でも使用
することが可能になる。
リム部4における内周面の上下に係止凹部6をそれぞれ
複数成形したものを示したが、なんらこれに限定される
ものではなく、リム部4における内周面の左右両側に係
止凹部6をそれぞれ複数成形することもできる。また、
これに対応させてラッチ機構10を変更して構成するこ
ともできる。また、カラム20を適宜増加させることも
できる。また、ボトムプレート23と複数のキネマチッ
クカップリング17・17Aとを一体成形することも可
能である。
円筒形等の各種のパッキン29を単数複数使用すること
が可能である。また、フロントリテーナ30とリヤリテ
ーナ33とを同一の構造としたが、図7に示すように、
リヤリテーナ33に金属部品からなる補強材34を縦に
インサートして補強するようにしても良い。さらに、上
記実施形態ではフロントリテーナ30の圧縮強度とリヤ
リテーナ33の圧縮強度とを上記のようにして異ならせ
たが、同一の成形材料を使用してガラス繊維等の充填剤
により圧縮強度に差をつけても良い。さらにまた、カバ
ーケース1、コンベヤプレート16、キネマチックカッ
プリング17・17A、ボトムプレート23、ビス2
8、及び複数のパッキン29の構成を図9や図10に示
すような構成等に適宜変更することもできる。
ば、加工装置の精密基板受け渡し位置でカセットレスの
容器を正確に位置決めでき、しかも、軽量化を図ること
ができるという効果がある。さらに、請求項2記載の発
明によれば、容器から精密基板が飛び出すのを有効に防
止し、精密基板を正確に取り出し、加工し、あるいは収
納することが可能になる。
面図である。
ムを示す分解斜視図である。
ムの固定状態を示す断面図である。
ベヤプレートを示す底面図である。
ーナを示す斜視図である。
る。
る。
視図である。
面図である。
断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 カバーケースに精密基板を収納し、該カ
バーケースの開口一端面をボックスドアで被覆する密封
容器であって、 上記カバーケースを合成樹脂製としてその底部にコンベ
ヤプレートを、該カバーケースの内部両側には精密基板
支持用のカラムをそれぞれ取り付け、該コンベヤプレー
トに位置決め用のカップリングを所定の間隔をおいて複
数設け、上記カラムは、上記精密基板を支持溝でほぼ水
平状態に支持する側壁部材と、この側壁部材の下部に設
けられたボトムプレートとを含み、このボトムプレート
を上記カップリングに密封部材を介して固定したことを
特徴とする密封容器。 - 【請求項2】 上記カバーケースの内部他端面と上記ボ
ックスドアの内面とに上記精密基板保持用のリテーナを
それぞれ取り付け、この一対のリテーナにおける一のリ
テーナの圧縮強度を他のリテーナの圧縮強度よりも小さ
くした請求項1記載の密封容器。
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- 1997-11-28 JP JP32892697A patent/JP3938233B2/ja not_active Expired - Fee Related
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