JP2000357727A - 半導体材料の密封容器 - Google Patents

半導体材料の密封容器

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JP2000357727A
JP2000357727A JP11167345A JP16734599A JP2000357727A JP 2000357727 A JP2000357727 A JP 2000357727A JP 11167345 A JP11167345 A JP 11167345A JP 16734599 A JP16734599 A JP 16734599A JP 2000357727 A JP2000357727 A JP 2000357727A
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lid
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door
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Takeshi Mitsushima
猛 光嶋
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Packaging Frangible Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板を貯蔵するための密閉容器のシー
ル性を向上させる。 【解決手段】 一側面を開口した箱体のボディを板状の
ドアによって封止する密閉容器において、ボディとドア
とを嵌合させるとき、ドアの閉止方向に平行なボディの
内面とドアの端面との間に、圧入気体によって膨張する
シール部材を入れて封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造工程等
で用いられる半導体基板等を収容する密封容器の改善に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程においては、複雑な工程
の間で、プロセス中の多数の半導体基板を収納・貯蔵・
運搬する必要がある。近年の半導体製造工程において
は、半導体基板における回路チップ上のより小さな空間
により多くの回路を詰め込むために、半導体基盤をクリ
ーンな状態に保つことや、異物となる粒子ができる限り
溜らないようにすることがますます重要になってきてい
る。このために、半導体基板を閉じ込めて運搬や貯蔵を
行うコンテナが使用されてきた。
【0003】これにより、箱体と蓋体との密封性能がす
ぐれ、しかも故障を起こすことがない密封容器が得られ
る。半導体基板を処理するには一般に基板キャリヤを使
用する必要がある。そして半導体基板を満載した基板キ
ャリヤを多数閉じ込める(confine) ためにはコンテナが
使用されていた。近年では、その基板キャリヤとコンテ
ナを一体化した「正面開口型複合容器」とも称すべき容
器が用いられてきている。これは、 Front Opening Uni
fied Pod(以下FOUPと呼ぶ)と呼ばれるものである。そ
の一例の概略斜視図を図3に示す。図3の密封容器で
は、ドア1が位置決めピン2を有しており、図示のドア
1を逆方向にむけて、半導体基板を収納するボディ(箱
体)3の開口面に嵌め合わせて密封するようになってい
る。
【0004】これにより、ボディ3(箱体)とドア1
(蓋体)との密封性能がすぐれ、しかも故障を起こすこ
とがない密封容器が得られる。このような容器(FOUP)
を用いれば、貯蔵が終われば、単にそのドア1を開ける
だけで半導体基板を密閉容器(コンテナ)から取り外す
ことができ、半導体基板はすぐに処理を行う準備が整
う。FOUPの規格はSEMIによって主な仕様については標準
化されており、例えば外形寸法、基板の出し入れを行う
ドア開閉のレジストリーキーの位置、カセットを位置決
めするキネマティックカップリングの位置などは規格化
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、外部環境と分
離するためのドアのシール部分については標準化されて
おらず、一般的には図4(a)に示すように、ドア1側
にシール材4を取り付け、図4(b)に示すように、ボ
ディ3とドア1でシール材4を挟み込むことでシールし
ている。この方法ではドア1を開ける際にシール材4が
取り付け位置から外れる可能性があり、その場合図4
(c)のようにドア閉時にシール材4がボディ3の密着
部以外に挟まりドア1が閉まらないという場合があっ
た。
【0006】この発明は、上記のような従来の課題を解
決するためになされたもので、ドアの密閉が故障するこ
とのない、優れた密閉構造を有する半導体材料の密閉容
器を得ることを目的とする。なお、この明細書におい
て、半導体材料とは、シリコンやガリウムひ素、あるい
はそれ以外の半導体材料からなる基板や、回路素子を製
造するときに使用されるフォトマスクや他の基板をも含
むものとする。
【0007】
【課題を解決する為の手段】本願の発明による半導体材
料の密封容器は、内部に半導体材料を収容する箱体(ボ
ディ)と、この箱体の開口面を塞ぐ蓋体(ドア)とを有
する。箱体は、一側面を開口面とし、この開口面の周縁
に沿って上記開口面に平行な端面と上記開口面に垂直な
内面とを有している。蓋体は、箱体の上記開口面の周縁
に沿って箱体の上記端面および上記内面と微少な間隙を
おいて開閉自在に嵌合し、上記箱体の上記内面に平行と
なる端面と、上記箱体の上記端面に平行となる側面とを
有している。そして、上記箱体と上記蓋体とを嵌合させ
るとき、シール機構によって、箱体の上記内面と蓋体の
上記端面との間を封止することを特徴とするものであ
る。これにより、蓋体の閉止時にシール材が障害になっ
て蓋体が閉まらないということがない。また、シール面
積と密着力の増加により、密閉容器の気密性が向上す
る。
【0008】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、緩衝材またはシール
材によって、箱体の上記端面と蓋体の上記側面との間に
微少な間隙を維持することを特徴とするものである。
【0009】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、上記シール機構が、
箱体に蓋体を嵌合動作させるとき、箱体の上記内面と蓋
体の上記端面とが接触せずに微少な間隙を維持するよう
に機能することを特徴とするものである。
【0010】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、上記シール機構の少
なくとも箱体の上記内面に接触する部分が中空のシール
部材で形成され、このシール部材に気体を圧入して膨張
させることにより、箱体の上記内面と蓋体の上記側面と
の間を封止することを特徴とするものである。請求項1
〜3のいずれかに記載の半導体材料の密封容器。
【0011】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、箱体と蓋体との封止
状態をロックするロック機構を備え、このロック機構の
ロック動作に連動させて上記シール部材への加圧気体の
導入を行うようにしたことを特徴とするものである。請
求項4に記載の半導体材料の密封容器。
【0012】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、箱体と蓋体との封止
状態をロックするロック機構を備え、このロック機構の
動作に対応して、箱体外部の加圧気体供給手段から上記
シール部材への加圧気体の導入を行うようにしたことを
特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいてこの発
明の実施の形態について説明する。 実施の形態1 図1(a),(b)は本発明の実施の形態1による密封
容器の要部拡大断面図を示し、図1(a)はドア(蓋
体)の閉止動作途中の状態(シール前の状態)、図1
(b)はドア(蓋体)の閉止状態(シールした状態)を
示す図である。図1において10はドア(蓋体)、11
はボディ(箱体)、12は位置決めピン(ロック機構の
一部)、13はガス導入管、14はシリンダー、15は
緩衝材(又はシール材)、16はシール部材である。な
お、ガス導入管13、シリンダー14、シール部材16
によりシール機構を構成する。
【0014】まず、図1(a)の状態から、ドア10を
ボディ11の方向、図面上で右の方向へドア10を緩衝
材15に接触するまで動作させる。緩衝材15があるた
め、ドア10とボディ11が直接接触し接触面が研磨さ
れ、発塵する可能性はない。この動作は図示しないキネ
マティックカップリングによりボディ11を固定し、ド
ア10の移動は図示しないロボット等により行う。
【0015】その後、図示しないレジストリーキーを回
転させて位置決めピン12によりドア10をボディ11
にロックするとともに、シリンダー14を駆動しガス導
入管13を通して窒素を中空構造のシール部材16に導
入する。内部に導入された窒素によりシール部材16は
膨張し、ボディ11に密着することで密閉容器がシール
される。
【0016】シール部材16が膨張することで密閉容器
のシールを行うため、ドア10、ボディ11それぞれの
四角形状のシール面の四辺の直線部分だけでなく、四角
形の隅部もシール部材16が密着しシールされているた
め、密閉容器は外部の雰囲気から完全に遮断されてい
る。本実施の形態では、レジストリーキーと連動させて
窒素を導入してシール部材16の膨張を行っているた
め、外部からの窒素導入機構が不要で密閉容器、あるい
はドア開閉ロボットの構造が簡略化できるというメリッ
トがある。ただし、シール部材16を膨張させる窒素圧
力を調整するにはその手段を要する。
【0017】以上説明したように、この実施の形態によ
る半導体材料の密封容器は、一側面が開口面とされ内部
に半導体材料を収容する箱体(ボディ)11と、その箱
体の開口面を塞ぐ蓋体(ドア)10とからなっている。
そして、箱体11は、その開口面の周縁に沿って開口面
に平行な端面aと開口面に垂直な内面bとを有してい
る。一方、蓋体10は、その周縁に沿って、箱体の内面
に平行となる端面cと、箱体の端面に平行となる側面d
とを有している。そして、蓋体10で箱体11の開口面
を閉じたとき、箱体11の内面bと蓋体10の端面cと
がシール部材16を挟んで微少な間隙をおいて平行状態
となって蓋体10が挿入され、蓋体10の側面dが箱体
11の端面aに接近して緩衝材15に当たって挿入が止
まる。また、蓋体10を箱体11に向かって嵌合させる
とき、シール機構のシール部材16の存在で、箱体11
と蓋体10とが直接に接触していずれかが削れるという
ことがない。また、容器の密閉時には、シール機構のシ
ール部材16が膨張し、箱体11と蓋体10との間隙を
全周にわたって密封する。
【0018】また、箱体11と蓋体10とに、箱体11
と蓋体10との封止状態をロックするロック機構12を
備え、このロック機構12のロック動作に連動させてシ
ール部材16への加圧気体の導入を行う。この連動機構
は、機械的に箱体11と蓋体10とに内蔵させることが
できる。これにより、箱体と蓋体との密封性能がすぐ
れ、しかも故障を起こすことがない密封容器が得られ
る。
【0019】実施の形態2 図2(a),(b)は本発明の実施の形態2による密封
容器の要部拡大断面図を示し、図2(a)はドア(蓋
体)の閉止動作途中の状態(シール前の状態)、図2
(b)はドア(蓋体)の閉止状態(シールした状態)を
示す図である。図2において、20はドア(蓋体)、2
1はボディ(箱体)、22は位置決めピン(ロック機構
の一部)、23はガス導入管、24はガス供給管、25
は緩衝材(又はシール材)、26はシール部材である。
なお、ガス導入管23、ガス供給管24、シール部材2
6により、シール機構を構成する。
【0020】まず、図2(a)の状態から、ドア(蓋
体)20をボディ21の方向、図面上で右の方向へドア
20を緩衝材25に接触するまで動作させる。緩衝材2
5があるため、ドア20とボディ21が直接接触し接触
面が研磨されて発塵する可能性はない。この動作は図示
しないキネマティックカップリングによりボディ21を
固定し、ドア20の移動は図示しないロボット等により
行う。その後、図示しないレジストリーキーを回転させ
て位置決めピン22によりドア20をボディ21にロッ
クする。
【0021】次にガス供給管24をガス導入管23に接
続し、ガス供給管24よりガス導入管23を通して窒素
を中空構造のシール部材26に導入する。内部に導入さ
れた窒素によりシール部材26は膨張し、ボディ21に
密着することで密閉容器がシールされる。シール部材2
6が膨張することで密閉容器のシールを行うため、ドア
20、ボディ21それぞれの四角形状のシール面の四辺
の直線部分だけでなく、四角形の隅部もシール部材26
が密着しシールされているため、密閉容器は外部の雰囲
気から完全に遮断されている。
【0022】本実施の形態では、外部より窒素を導入し
シール部材26を膨張させるため導入窒素の圧力を調整
することで、シール部材26の押しつけ圧力、密着性を
調整することが容易であるというメリットがある。ただ
し、外部に窒素導入機構を設ける必要があり、ドア開閉
のロボットはその分だけ複雑になる。
【0023】以上説明したように、この実施の形態で
は、箱体(ボディ)11と蓋体(ドア)10との封止状
態をロックするロック機構12を備えている。そして、
このロック機構12の動作に対応して、箱体外部の加圧
気体供給手段からシール部材26への加圧気体の導入を
行うようにした。これにより、箱体11と蓋体10との
密封性能がすぐれ、しかも故障を起こすことがない密封
容器が得られる。
【0024】また、以上説明したように、本発明の実施
の形態1,2では、ボディとドアとのシールのために、
シール部材をドアの開閉方向とは垂直の方向にボディに
押しつけてシールするようになっている。ボディにシー
ルを押しつける方法は、シール部材を中空構造とし内部
に窒素などの不活性なガスを導入することによりシール
部材を膨張させて行う。窒素の導入はドア開閉のレジス
トリーキーの動作と連動してシリンダーを圧縮すること
により行われるか、もしくは密封容器外側のガス導入口
より行われる。このようなシール構造であるから、ドア
の閉止動作の際、シール部材がボディの密着部以外に挟
まりドアが閉まらないというような事態が発生しない。
また、シール面積と密着力の増加により、密閉容器の気
密性が向上する効果が生まれる。
【0025】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ドア閉時にシール部材がボディの密着部以外に挟ま
りドアが閉まらないという事態が発生しない。また、シ
ール面積と密着力の増加により、密閉容器の気密性が向
上する効果が生まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による密封容器の要部
拡大断面図を示す。
【図2】 本発明の実施の形態2による密封容器の要部
拡大断面図を示す。
【図3】 従来の密封容器の概略斜視図を示す。
【図4】 従来の密封容器の要部拡大断面図を示す。
【符号の説明】
1 ドア、 2 位置決めピン、 3 ボディ、 4 シール材、 10 ドア、 11 ボディ、 13 ガス導入管、 14 シリンダー、 15 緩衝材(又はシール材)、 16 シール部材、 20 ドア、 21 ボディ、 23 ガス導入管、 24 ガス供給管、 25 緩衝材、 26 シール部材。
【手続補正書】
【提出日】平成12年3月23日(2000.3.2
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、上記シール機構の少
なくとも箱体の上記内面に接触する部分が中空のシール
部材で形成され、このシール部材に気体を圧入して膨張
させることにより、箱体の上記内面と蓋体の上記側面と
の間を封止することを特徴とするものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】また、他の発明による半導体材料の密封容
器は、上記のような容器において、箱体と蓋体との封止
状態をロックするロック機構を備え、このロック機構の
ロック動作に連動させて上記シール部材への加圧気体の
導入を行うようにしたことを特徴とするものである。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一側面を開口面とし、この開口面の周縁
    に沿って上記開口面に平行な端面と上記開口面に垂直な
    内面とを有し、内部に半導体材料を収容する箱体と、 上記箱体の上記開口面の周縁に沿って上記端面および上
    記内面と微少な間隙をおいて開閉自在に嵌合し、上記箱
    体の上記内面に平行となる端面と上記箱体の上記端面に
    平行となる側面とを有する蓋体とを備えた容器であっ
    て、 上記箱体と上記蓋体とを嵌合させるとき、上記箱体の上
    記内面と上記蓋体の上記端面との間を封止するシール機
    構を備えたことを特徴とする半導体材料の密封容器。
  2. 【請求項2】 上記箱体の上記端面と上記蓋体の上記
    側面との間に微少な間隙を形成する緩衝材またはシール
    材を備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体材
    料の密封容器。
  3. 【請求項3】 上記シール機構は、上記箱体に上記蓋体
    を嵌合動作させるとき、上記箱体の上記内面と上記蓋体
    の上記端面とが接触せずに微少な間隙を維持するように
    機能することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導
    体材料の密封容器。
  4. 【請求項4】 上記シール機構は、少なくとも上記箱体
    の上記内面に接触する部分を中空のシール部材で形成
    し、このシール部材に気体を圧入して膨張させることに
    より、上記箱体の上記内面と上記蓋体の上記側面との間
    を封止することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
    記載の半導体材料の密封容器。
  5. 【請求項5】 上記箱体と上記蓋体とに、上記箱体と上
    記蓋体との封止状態をロックするロック機構を備え、こ
    のロック機構のロック動作に連動させて上記シール部材
    への加圧気体の導入を行うように<機構を内蔵>したこ
    とを特徴とする請求項4に記載の半導体材料の密封容
    器。
  6. 【請求項6】 上記箱体と上記蓋体との封止状態をロッ
    クするロック機構を備え、このロック機構動作に対応し
    て、上記箱体外部の加圧気体供給手段から上記シール部
    材への加圧気体の導入を行うようにしたことを特徴とす
    る請求項4に記載の半導体材料の密封容器。
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