CN104221136A - 收纳容器、收纳容器的开闭器开闭单元、及使用它们的晶圆储料器 - Google Patents

收纳容器、收纳容器的开闭器开闭单元、及使用它们的晶圆储料器 Download PDF

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Abstract

提供一种可以防止外部气氛的流入，通过比较少量的气体能够将晶圆收纳空间维持成所希望的气氛，并且能够防止尘埃向晶圆表面的附着的晶圆储料器。将开闭器相对于主体部隔开间隙地配置，该开闭器由具有与配置于收纳容器内部的搁板的间隔相同的高度尺寸的多个遮挡板构成，通过向收纳容器内部供给清洁气体而与外部环境相比维持成高压的清洁环境，并且通过使遮挡板与支承晶圆的搁板独立地上下移动而对开闭器部进行开闭。

Description

收纳容器、收纳容器的开闭器开闭单元、及使用它们的晶圆储料器
技术领域
本发明是关于在要求高度的微粒子除去与化学污染物质除去的半导体制造工序中，为了暂时保管处理中的晶圆或测试晶圆而使用的收纳容器、收纳容器的开闭器开闭单元、及使用它们的晶圆储料器。
背景技术
半导体晶圆或液晶显示板等基板的精密电子组件依序被进行光致抗蚀剂的涂敷、薄膜蒸镀、氧化膜或硝化膜的作成、蚀刻、热处理等的各种制造工序或检查工序，经由各种工序而进行产品化。在处理工序中，当对基板表面的一个处理工序结束时，基板是收纳在被称为FOUP(Front-Opening Unified Pod)的可密闭的清洁容器内，借助工厂内的移送机构移送至下一工序，但是由于各处理工序的处理完成为止的时间差而产生待机时间。此时基板暂时保管于被称为储料器的保管装置，待机直至下一处理开始为止。而且，特别是在半导体制造工序中，设定新的处理工序时，为了使其处理工艺最佳化，进行通过使用被称为测试晶圆的试验用晶圆来决定实际运用的处理参数的作业。
以往，这些待机中的半导体晶圆或测试晶圆收纳于FOUP，被放置于在洁净室内的洁净度比较高的区域设置的搁板上，近年来，为了尽量缩小半导体制造工厂内的储料器的占有面积，而要求不将晶圆收纳于FOUP内，而收纳于保管用的专用容器，尽可能缩窄晶圆间的间隔而进行贮藏的晶圆储料器。
在专利文献1中，在各贮藏环上载置晶圆，将这些贮藏环以各晶圆表面彼此不接触的程度隔开间隔进行层叠来实现省空间化。而且，被层叠的各贮藏环的上表面与底面由盖部覆盖，各晶圆的收纳区域成为从外部环境隔离的环境，内部也可以维持成氮等不活泼气体气氛。晶圆向各贮藏环的搬入搬出由设于储料器内的专用的搬运机构进行，但是此时由于将各贮藏环分别抬起规定的量的驱动机构而形成搬运机构的存取空间。
由于上述结构而单位空间内的晶圆收纳量增加，但是产生新的问题。在将收纳于被层叠的贮藏环内的晶圆搬出时或将晶圆搬入贮藏环内时，成为存取对象的贮藏环与位于其下的贮藏环由开口机构抬起搬运机构的夹具能够存取的高度。然后，夹具的存取结束，被抬起的贮藏环借助开口机构而返回至原来的层叠位置，此时，被抬起的贮藏环与邻接的贮藏环会发生碰撞而产生尘埃，会产生该尘埃给载置于贮藏环的晶圆造成污染的问题。
此外，通过开口机构将目标的贮藏环与配置于其上方的全部贮藏环抬起，由此，由各贮藏环和上下的盖部所形成的晶圆的贮藏空间的容积暂时增大，会从外部环境将含有尘埃的气氛吸入到贮藏空间内部。另外，该现有技术虽具有将贮藏空间内置换为不活泼气体气氛的机构，但是因为搬入搬出时的开口面积大，因此充满于贮藏空间内的气体在短时间内朝外部扩散，进行开口动作时不仅每次需要供给大量的不活泼气体，而且由于从外部环境流入的大气中包含的氧或水分而在处理中途的半导体晶圆上形成自然氧化膜，导致下一处理不完全，造成成品率的降低。
[在先技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特表2009-500256号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
因此，本发明课题在于提供一种能够防止防止外部气氛的流入，通过比较少量的气体能够将晶圆收纳空间维持成所希望的环境，而且能够防止向晶圆表面的尘埃的附着的晶圆储料器。
[用于解决课题的方案]
为了解决上述课题，本发明的第一方案记载的收纳容器的特征在于，具备：主体部，其具有多个搁板、及间隔件部，且在一方的面上具有开口部，所述多个搁板在内部能够支承板状被收纳物地沿铅垂方向以一定的间隔配置，所述间隔件部配置在所述多个搁板之间而维持上下邻接的所述搁板的间隔；盖部构件，其将所述主体部的所述开口部以外的侧面及上下覆盖；开闭器部，其具有对应于所述多个搁板而覆盖所述开口部的多个遮挡板，通过使所述遮挡板与所述搁板分离地上下移动，而能够进行向由所述主体部支承收纳的被收容物的存取，所述主体部是具有向内部供给清洁气体的喷嘴部，所述开闭器部以能够维持所述主体部的内压并使从所述喷嘴部供给的所述气体向外部适量流出的方式相对于所述主体部隔开微小的间隙地配置。
根据第一方案记载的收纳容器，收纳容器的主体部与开闭器相互配置成非接触状态，因此不会产生摩擦引起的尘埃。而且，主体部内借助从喷嘴供给的气体而与外部环境相比维持成高压，因此来自外部的含有尘埃或水蒸气的大气不会侵入。
本发明的第二方案记载的收纳容器以第一方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，所述搁板以保持所述被收纳物的机器人指部能够存取的间隔配置。
依据第二方案记载的收纳容器，能够进行通过搬运机器人的被收纳物的搬入或搬出。
本发明的第三方案记载的收纳容器以第一或第二方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，所述开闭器的各所述遮挡板具有与配置所述搁板的间隔相同的高度尺寸，且分别能够上下移动地层叠配置。
根据第三方案记载的收纳容器，通过将开闭器向上抬起一段，而能够设置搬运机器人可以存取的开口。而且，开闭器仅沿上下方向移动，因此能防止含有尘埃的外部气氛的卷入。另外，开闭器与主体部隔开间隙地配置，因此不会因上下移动而产生尘埃。
本发明的第四方案记载的收纳容器以第一至第三方案中任一方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，所述开闭器的所述各遮挡板在由位置限制构件限制的面内能够上下移动。
根据第四方案记载的收纳容器，开闭器通过位置限制构件能够防止上下移动时的位置偏移。
本发明的第五方案记载的收纳容器以第一至第四方案中任一方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，所述主体部具有能够使从光传感器照射的光透过的检测窗，该光传感器检测由所述搁板支承的被搬运物的有无。
根据第五方案记载的收纳容器，不用打开开闭器而通过光传感器能够检测容器内部的被收纳物。
本发明的第六方案记载的收纳容器以第一至第五方案中任一方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，从所述喷嘴供给至所述主体部内的所述气体在所述各遮挡板的打开时和闭锁时切换流量。
根据第六方案记载的收纳容器，能够维持开闭器打开时的主体部内的清洁气氛。
本发明的第七方案记载的收纳容器以第一至第六方案中任一方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，所述开闭器与所述主体部之间的间隙形成迷宫结构。
根据第七方案记载的收纳容器，气体通过迷宫形状的流路而流出，因此收纳容器内的正压的维持变为容易。
本发明的第八方案记载的收纳容器以第一至第七方案中任一方案记载的收纳容器为基础，其特征在于，所述主体部在上表面和下表面具有定位构件，且沿铅垂方向能够层叠配置。
根据第八方案记载的收纳容器，能够防止收纳容器的位置偏移且容易层叠。
本发明的第九方案记载的开闭器开闭单元一种开闭器开闭单元，对第一至第八方案中任一方案记载的收纳容器具有的所述开闭器进行开闭，其特征在于，所述开闭器开闭单元具有：钩部，其与设于所述遮挡板的切口部能够卡合；开闭器支承机构；升降驱动部，其使所述开闭器支承机构相对于所述收纳容器的层叠方向平行地升降移动。
根据第九方案记载的开闭器开闭单元，通过1个开闭器开闭单元能够进行沿铅垂方向层叠配置的收纳容器的各遮挡板的开闭。
第十方案记载的开闭器开闭单元的特征在于，所述光传感器由投光部和受光部这一对构成，且安装于所述开闭器支承机构。
根据第十方案记载的开闭器开闭单元，开闭器的开闭及光传感器对收纳容器内部的被收纳物的检测这2个作业可以通过1个升降驱动部的升降动作达成。
本发明的第十一方案记载的晶圆储料器的特征在于，具备：洁净棚；与所述洁净棚的外表面接合的FOUP开启器；在所述洁净棚内沿上下方向层叠配置1个或2个以上的所述收纳容器；所述开闭器开闭单元；在所述FOUP与所述收纳容器之间搬运晶圆的晶圆搬运部；储料器控制部。
根据第十一方案记载的晶圆储料器，能够提供一种不会由于开闭器的摩擦而产生尘埃的晶圆储料器。
本发明的第十二方案记载的晶圆储料器以第十一方案记载的晶圆储料器为基础，其特征在于，所述储料器控制部具有根据所述开闭器开闭单元对所述开闭器进行开闭的动作来调节向所述收纳容器内部供给的气体的流量的功能。
根据第十二方案记载的晶圆储料器，能够抑制由开闭器开闭动作引起的收纳容器的内部气氛的变化。
本发明的第十三方案记载的晶圆储料器以第十一或第十二方案记载的晶圆储料器为基础，其特征在于，具备：将所述收纳容器沿上下方向层叠而构成的收纳搁板；将所述收纳搁板等间隔地配置多个的贮藏单元；使所述贮藏单元进行旋转动作的旋转驱动部；配置在与所述贮藏单元邻接的位置的开闭器开闭单元；在所述FOUP与所述收纳容器之间搬运所述晶圆的所述晶圆搬运部。
根据第十三方案记载的晶圆储料器，能够增加被收纳物的收纳片数。
本发明的第十四方案记载的晶圆储料器以第十一至第十三方案中任一方案记载的晶圆储料器为基础，其特征在于，所述贮藏单元具备将所述收纳搁板等间隔地载置多个的圆形的载置平台。
根据第十四方案记载的晶圆储料器，能够飞跃性地增加每单位面积的储料器内可以收纳的被收纳物的收纳片数。
[发明效果]
依据本发明，能够防止外部气氛的流入，通过比较少量的气体能够将晶圆收纳空间维持为所希望的气氛，并且能够防止尘埃向晶圆表面的附着。
附图说明
图1是构成本发明的基板收纳容器的各构件的立体图。
图2是表示本发明的基板收纳容器中的开闭器与周边的构件的立体图。
图3是表示本发明的基板收纳容器中的晶圆移送动作的图。
图4是表示被供给至本发明的基板收纳容器内部的清洁气体的流动的图。
图5是表示本发明的基板收纳容器具备的定位构件的图。
图6是表示本发明的开闭器开闭单元的一实施方式的图。
图7是表示本发明的一实施方式的晶圆储料器的俯视图。
图8是表示本发明的一实施方式的晶圆储料器的剖视图。
图9是表示本发明的另一实施方式的晶圆储料器的俯视图。
图10是表示本发明的另一实施方式的晶圆储料器的剖视图。
图11是表示本发明的另一实施方式的具备贮藏单元的晶圆储料器的俯视图。
图12是表示本发明的另一实施方式的具备贮藏单元和水平多关节型机器人的晶圆储料器的俯视图。
图13是表示本发明的另一实施方式的具备贮藏单元和水平多关节型机器人的晶圆储料器的剖视图。
图14是表示本发明的另一实施方式的具备贮藏单元和EFEM的晶圆储料器的俯视图。
图15是使用本发明的基板收纳容器进行的与间隙和供给气体的流量相关的试验的坐标图。
图16是使用本发明的基板收纳容器进行的基于开闭器开闭的内部气氛的变动试验的坐标图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。图1是表示构成本发明的基板收纳容器1的构件的立体图，图2是表示基板收纳容器1和遮挡板15的立体图。在基板收纳容器1内部，将载置有基板2的搁板3隔着间隔件4沿铅垂方向以成为相互平行的方式隔开一定间隔地层叠并固定多个。
需要说明的是，以下记载的本实施方式的情况下，例示作为被收纳物的基板2为板状构件的半导体晶圆W。而且，将晶圆W收纳于基板收纳容器1的内部或将其取出时，为了使保持晶圆W的保持机构可以向基板收纳容器1内存取，将搁板3的上下的间隔设为7mm。搁板3形成以晶圆W水平载置且俯视观察时使各搁板成为同一位置的方式层状地重叠配置的搁板段。
而且，搁板3具有俯视观察大致U字的形状，中央部分成为将在内周的一部分上设置的晶圆支承部分5保留而切口的形状，以使机器人指部在保持有被收纳物的状态下能够上下移动。对搁板3的与晶圆W接触的晶圆支承部分5实施基于树脂或天然橡胶的涂敷处理，以避免对晶圆W造成损伤。此外，在本实施方式中，形成搁板段的搁板3成为板状的构件，但本发明不限定于此。例如可以在铅垂配置的板状构件上等间隔地形成槽，并在该槽载置被收纳物。而且，也可以将沿上下方向层叠的多个间隔件4与多个搁板3一体成形来减少部件个数。
在形成载置被收纳物的的搁板段的搁板3的上方固定上板6，在下方隔开规定的间隔地将下板7固定于搁板3。在由搁板3和上下板6、7构成的组装体周面处，晶圆W通过的主体开口部10以外的面由盖部9覆盖，该盖部9被螺纹紧固或粘结于以将除了进行晶圆W的搬入搬出的一面以外的全部的面维持成气密状态或内部气氛的方式覆盖的上下板6、7。
另外，处理中途的半导体晶圆的在表面形成的图案和大气中包含的氧或水蒸气发生反应而形成自然氧化膜，有可能导致下一处理无法充分进行。为解除该不良情况，需要向基板收纳容器1的内部供给氮或氩这样的不活泼气体来使基板收纳容器1内部的氧浓度降低至ppm等级、或为了除去大气中的水分而供给洁净干空气来将基板收纳容器1内部形成为低氧或干燥状态这样的所谓气氛置换处理。
因此，本发明的基板收纳容器1在与进行晶圆W的搬入及搬出的主体开口部10对置的面上配置有将氮或氩这样的不活泼气体或洁净干空气等的清洁气体向基板收纳容器1的内部放出的喷嘴11。该喷嘴11被固定于下板7，从开设于下板7的贯通孔12经由软管将由气体供给机构供给的气体向基板收纳容器1的内部放出。详细情况在后文叙述。
在将层叠多个搁板3及间隔件4而成的组装体8所构成的主体部覆盖的盖部9设有开口部分(主体开口部10)。在隔着主体开口部10而对置的盖部9的两端附近形成长方形的冲孔，以覆盖该冲孔的方式安装透明的树脂盖部13。该冲孔及透明的树脂盖部13使光沿着后述的开闭器支承机构具备的晶圆有无传感器的光轴14而透过，由此作为用于检测晶圆W的有无的窗的功能。
需要说明的是，关于透明的树脂盖部13的材质，优选为树脂，特别是聚碳酸酯(PC)或丙烯酸，但也可以取代这样的树脂，而使用具有传感器的光轴14可透过的程度的透明度的玻璃或其他的材质。而且，也可以使内压高于外压，由此在不锈钢或铝这样的不透过光的不透明材质构成的盖部9上设置具有不妨碍将内部维持成规定的气氛的程度的宽度的狭缝，经由该狭缝使沿着光轴14的传感器光通过。
通过将外压设为高于内压而维持内部的气氛，由此将从狭缝向外抽出的空气等其他气体的量控制成与供给的气体的量相等、或者供给的量较多，从而能够形成为这样的结构。此外，也可以将检测用的窗在任一方的面上仅设置1个，经由反射光式传感器或使用相机的图像识别系统来检测晶圆W的有无。
接着，参照图1至图3，对于将基板收纳容器1的主体开口部10闭锁的多个遮挡板15及由该多个遮挡板15形成的开闭器部S进行说明。另外，图3是表示本发明的基板收纳容器中的晶圆移送动作的图。各遮挡板15具有与层叠设置的各搁板3的上下的间隔(搁板的高度+间隔件的高度)相同尺寸的高度，在与晶圆W的载置面垂直的方向上层叠的状态下支承于板7地配置。遮挡板15为俯视コ形状，以将基板收纳容器1的主体开口部10向其两侧面旋入的方式覆盖形成(参照图2)。
各遮挡板15在关闭的状态下，以位于邻接的上下2个搁板3上下的间隔的大致中央、或者稍靠下方的方式配置。各晶圆W的下表面与对应的遮挡板15的下表面之间的间隔具有机器人的指部24能够通过的高度尺寸，因此仅通过将对应的遮挡板15抬起该高度尺寸，机器人的指部24就能够将收纳于内部的晶圆W抬起。
当遮挡板15被开口时，机器人的指部24通过位于开口16的下侧的遮挡板15的上表面与晶圆W的下表面之间而水平地直线前进。参照图3(a)。需要说明的是，关于遮挡板15的开口，在后面使用图6进行说明。插入的机器人的指部24稍微上升，由此抬起晶圆W，使其从搁板3分离。参照图3(b)。接着，机器人的指部24进行向水平方向的后退动作，将晶圆W向基板收纳容器1的外部搬出。此时，晶圆W是通过搁板3的上表面与被抬起的遮挡板15的下表面之间而被搬出。参照图3(c)。需要说明的是，开口16的高度通过晶圆W和保持晶圆W的指部24的厚度尺寸、抬起指部24时的上升距离来规定，但是从基板收纳容器1内部的环境维持的观点出发，优选尽可能较小。
另外，为了防止各个遮挡板15的上下移动引起的水平方向的位置偏移，在本发明的基板收纳容器1中，在各个遮挡板15的左右两侧开设贯通孔17，并向该贯通孔17插入作为对水平位置进行限制的构件(位置限制构件)的定位轴18。定位轴18与遮挡板15的层叠方向同样，相对于收纳在收纳容器内部的晶圆W的表面垂直配置。
在此，就遮挡板15的开闭而言，使目标的遮挡板15及位于该遮挡板15上方的遮挡板15全部沿着该定位轴18在与晶圆W表面垂直的面内沿上下方向滑动来进行。定位轴18将两端固定于在上下板6、7的左右两侧形成的突出部分。
需要说明的是，本实施方式的基板收纳容器1具备圆柱状的定位轴18作为遮挡板15的位置限制构件，但本发明不限定于此。也可以取代圆柱状的定位构件，例如在遮挡板15的上表面设置圆锥状的突起，在下表面设置具有与该圆锥状的突起对应的形状的凹陷，通过层叠而能够自动进行上下遮挡板的定位及滑动动作。而且，也可以在遮挡板15的左右两端设置凹陷，以嵌合于该凹陷的方式配置定位轨道，而成为能够上下滑动的结构。
然而，可考虑到如下问题：遮挡板15在基板收纳容器1的主体开口部10周边进行滑动动作，由此与周围构件的摩擦而会产生尘埃，该尘埃进入基板收纳容器1的内部而附着于收纳的晶圆W。因此，本发明的基板收纳容器1在主体开口部10的整周，将由多个遮挡板15构成的开闭器部S相对于盖部9及上下板6、7设置微小间隙19地配置。
图4(a)是基板收纳容器1的俯视观察到的剖视图，图4(b)是从侧面观察到的剖视图。在本实施方式的基板收纳容器1中，遮挡板15与基板收纳容器1的主体开口部10周围的盖部9或上下板6、7等各构件间的间隙19的宽度是设为0.5mm。另外，若设于遮挡板15的贯通孔17的直径设为与定位轴18的直径是大致相同，或者定位轴18的直径+0.5mm为止的尺寸，则遮挡板15在不接触周围构件的情况下上下移动。
在遮挡板15关闭的状态下从喷嘴11向基板收纳容器1的内部供给不活泼气体或洁净干空气等清洁气体时，滞留于基板收纳容器1内的大气受到从喷嘴11放出的气体的影响，从设于上述主体开口部10的周围的间隙19向容器外部被压出，能够缩短基于供给气体的气氛置换所需的时间。而且，在向规定的气氛的置换结束后，继续供给少量的气体，由此使基板收纳容器1内与外部环境相比成为正压，该正压的气氛起到从主体开口部10周围的间隙19向外部流出的空气密封的效果，由此能够防止来自外部的含有尘埃或水蒸气的大气的侵入。
此外，通过设为这样的正压。也能够防止遮挡板15上下移动时遮挡板15与定位轴18之间的摩擦产生的尘埃的侵入到容器内部的情况。而且，间隙19可以采用空气可由基板收纳容器1内部能够直线流出的形状，但是通过设为改变气体流出方向并降低流出速度的迷宫结构，可以防止遮挡板15与周围构件的接触，同时能够维持基板收纳容器1内部的正压。
需要说明的是，仅仅是从供给源向基板收纳容器1内部供给清洁气体的话，气体的喷射产生的乱流会将基板收纳容器1内镇静化的尘埃卷起，该卷起的尘埃有可能附着于晶圆W表面而成为问题。因此就本发明的基板收纳容器1具备的喷嘴11而言，用于将从气体供给源(未图示)经由软管导入的气体向基板收纳容器1内部供给的供给用喷嘴优选具备用于防止猛力扩散的扩散抑制构件。
图4(c)示意性地表示具备扩散抑制构件11c的喷嘴11的截面形状。在将气体导入基板收纳容器1内部的导入管11a上设有喷出气体的多个喷出口11b。扩散抑制构件11c为了防止气体向容器内的猛力扩散而将导入管11a覆盖。扩散抑制构件11c优选由例如多孔性材料那样可以使从导入管11a喷出的气体透过，且可以防止气体从导入管11a直接猛力地向容器内扩散的材料构成。需要说明的是，虽然在导入管11a设有多个喷出口11b，但喷出口11b优选以朝向载置于各搁板3的晶圆W的高度方向的各间隙放出气体的方式设置。
圆筒状的扩散抑制构件11c优选为尽量不减少供给气体的流出量而抑制气体的喷出力的构件。例如优选以多孔陶瓷、使不锈钢或镍等烧结而成的金属烧结体为材料。经由该喷出力抑制构件供给不活泼气体或洁净干空气，由此防止乱流的产生，能够以层流状态供给至基板收纳容器1内部，相对于外部而维持为正压，并同时在载置于内部的晶圆W之间相对于晶圆W形成平行的流动，通过间隙19朝外部流出。
此外，设置对供给至供给源与喷嘴11之间的气体的流量进行调节的调节机构，与遮挡板15的开闭动作连动地改变气体的供给流量，由此能够有效维持基板收纳容器1内部的低氧浓度气氛。例如当对遮挡板15进行开闭的机构将遮挡板15打开时，与遮挡板15关闭状态时相比，将多量的气体放出至基板收纳容器1内。由此，即使气体从开口16流出，也能够将基板收纳容器1内的气体维持为高浓度。而且，在开口时供给比较多量的气体，由此能够防止尘埃通过开口16而侵入到基板收纳容器1的内部。
另一方面，遮挡板15处于关闭状态时，到达规定的浓度后减少气体的供给量，由此能够抑制气体的消耗量。关于切换气体的供给量的时机，例如在基板收纳容器1内设置氧浓度计，在低于或高于规定的氧浓度时进行气体供给量调节。或者，在遮挡板15的开动作或闭动作的前后几秒，可以按照各动作的时机或时间的经过来调节供给量。特别是对遮挡板15进行开闭的驱动机构和对气体供给量进行调节的调节机构由共通的控制部来进行控制，由此有效地调节气体的供给量的情况变得容易。
在图2中，示出本实施方式的基板收纳容器11具备10段的搁板3的情况，但本发明不限定于此。通常，在半导体制造工厂内，半导体晶圆W收纳于FOUP38内而在各工序间移动。通常的FOUP38在内部能够收纳25片的半导体晶圆W，因此本发明的基板收纳容器1的收纳片数也设为可收纳25片或者其倍数片，这在管理晶圆W方面优选。
另外，本实施方式的基板收纳容器1可以上下层叠多个。在基板收纳箱1的上下板6、7具备定位构件20，在将多个基板收纳容器1沿上下方向层叠时，该定位构件20将上下的基板收纳容器1准确地进行定位。定位构件20由在上板的上表面设置的定位销及在下板的底面设置的定位块构成。
图5(a)是例示将2个基板收纳容器1上下层叠时的、下侧的收纳容器1的上侧板6与层叠于上侧的收纳容器1的下侧板7的定位构件20卡合状态的图。图5(b)是例示配设于上板6的上表面的定位销21的立体图，图5(c)是例示配设于下板7的底面的定位块23的立体图。在图5所示的例子中，在上板6的上表面，将上表面具有半球状的形状的圆柱状定位销21竖立设置于规定的圆上的3处。而且，在下板7的底面，在与该定位销21的竖立设置位置对置的位置处配置具有截面V字状的槽22的定位块23。
图5所示定位块23在与定位销21对应的位置，将V字状的槽22的中心配置成与从通过定位销21的各中心轴的圆的中心位置延伸的直线一致。通过具备该形状的定位构件20，将层叠的基板收纳容器1准确配置于上下同一位置。为了更稳定的层叠，还优选利用固定用的构件将各个基板收纳容器1相互固定。而且，从抑制层叠高度观点出发，定位销21和定位块23的高度优选尽可能低，在本实施方式中，定位销21与定位块23抵接时的定位构件20整体的高度设为约12mm。
接着，参照图6说明对遮挡板15进行开闭的开闭器开闭单元25。图6是例示开闭器开闭单元25的整体的局部剖切图。开闭器开闭单元25包括：开闭器支承机构27，其将开闭用的钩部26向在遮挡板15的左右两端形成的切口部插入；升降驱动部28，其使遮挡板15及开闭器支承机构27朝上下方向升降移动。
钩部26具有前端部分可嵌合于遮挡板15的切口部的形状，经由轴承以可转动的方式安装于在开闭器支承机构27竖立设置的圆柱状的支承轴29上。在钩部26的另一端部形成有突出部30，该突出部30连结于气缸31的活塞杆32。因此，突出部30与向气缸31供给压缩空气的活塞杆32的进退动作连动，而使钩部26以支承轴29为中心进行转动。
需要说明的是，开闭器支承机构27的各构件收纳于盖部27a、27b内，因此成为即使因转动动作而产生尘埃也不会飞散至外部的结构。而且，在图6的例子中，钩部26配置于支承梁35的上表面起约30mm上方。另外，覆盖支承机构27的盖部27a、27b以成为比晶圆W的直径更大的距离的方式分离配置。因此，在通过机器人的指部24进行晶圆W的搬入搬出时，指部24在支承梁35更上方且通过盖部27a、27b之间而向基板收纳容器1的内部进行存取，能够进行晶圆W的搬入或搬出。
需要说明的是，在本实施方式的开闭器开闭单元25中，具备气缸31作为使钩部26进行转动动作的机构，但本发明不限定于此。例如可以取代气缸31而使用马达或电磁铁，也可以将钩部26直接固定于马达或旋转式促动器的旋转轴来使钩部26转动。另外，也可以设为使钩部26于支承位置与支承开放位置之间进行直线性往复移动而卡合于遮挡板15的机构。
在本实施方式的开闭器开闭单元25中，通过活塞杆32的收缩后退而使钩部26的前端部嵌合于遮挡板15的切口部，成为支承遮挡版15的支承位置，通过伸长前进而成为支承解除位置。需要说明的是，向气缸31的压缩空气的供给·隔断借助电磁阀33的开闭进行切换。该电磁阀33的开闭由支承控制机构80控制。
另外，气缸31具备检测活塞杆32的进退位置的检测传感器34，通过检测活塞杆32的进退位置，能够检测出钩部26是处于支承位置还是处于支承解除位置。该检测传感器34的导通·非导通信号被传送至支承控制机构80。由该钩部26、支承轴29、气缸31构成的进退机构相对于在遮挡板15的左右两端形成的切口部以1组在左右对称的位置安装于支承梁35。
此外，对基板收纳容器1内部的晶圆W的有无进行检测的透过光式光学传感器的投光部36和受光部37分别经由托架相互对置地安装于支承梁35，以使从投光部36沿着光轴14照射的光由受光部37检测的方式调整透光部36及受光部37的位置或倾斜。而且，投光部36在照射光的光轴14透过盖部9的窗部而被晶圆W遮光的位置处从支承梁35突出设置，受光部37以位于从投光部36照射的光的光轴14上的方式从支承梁35突出设置。
通过上述结构，使投光部36和受光部37相对于在基板收纳容器1的内部载置的晶圆W的面而向垂直方向同时移动，由此，若基板收纳容器1内的搁板3上存在晶圆W，则来自投光部36的光被晶圆W遮挡而不到达受光部37，在搁板3上不存在晶圆W时，投光部36的光不被晶圆W遮挡而到达受光部37。根据该信息能够判别基板收纳容器1内的晶圆W的有无。
另外，若使投光部36和受光部37移动的驱动机构具备编码器或传感器这样的检测位置信息的机构，则通过将垂直方向的移动中的投光和遮光的时机存储于存储装置，能够检测(映像)出哪一搁板3上存在晶圆W，哪一搁板3上不存在晶圆W。该透过光式传感器的导通·非导通信号被传送至支承控制机构80。
需要说明的是，从投光部36向受光部37照射的光轴14相对于搁板3上的晶圆W可以平行配置，但是从投光部36向受光部37的光轴14相对于晶圆W也可以具有规定的角度地倾斜配置。特别是在光轴14的宽度大于晶圆W的厚度时，晶圆W无法充分遮挡光，因此优选倾斜配置。
接着，详细说明开闭器支承机构27的基体构件的支承梁35及使开闭器支承机构27相对于晶圆W的面而向垂直方向升降移动的升降驱动部28。支承梁35在上部支承有使钩部26进行转动动作的开闭器支承机构27，在内部收纳有传感器放大器，该传感器放大器向上述投光部36发出光，检测由受光部37接受的该光并作为导通·非导通信号而输出至支承控制机构80。
支承梁35成为沿水平方向延伸的长方体形状，单侧被固定于升降驱动部28的升降基体39。本实施方式的支承梁35成为一端被固定于升降基体39的单侧支承结构，因此为了抑制支承梁35自身的重量或抬起的遮挡板15的重量引起的挠曲，优选由例如铝材或不锈钢、碳纤维这样的轻量且高刚性的原料形成。需要说明的是，也可以在支承梁的各两端设置各1个升降机构，而将支承梁35的两端分别固定于升降基体39。
升降驱动部28具备：具有一方敞开的コ字形截面，且在上下方向上长的形状的箱型框架40；在该箱形框架40的内部经由滑轮和皮带而连结于作为驱动源的马达41的滚珠丝杠轴42；嵌合于滚珠丝杠轴42，借助螺纹轴42的旋转运动而进行升降动作的滚珠螺母43。箱形框架40使敞开面朝向配置支承梁35的方向，相对于在基板收纳容器1内部收纳的晶圆W的面而成为垂直地竖立设置，在其内部配置有与箱形框架40的竖立设置方向平行的滚珠丝杠轴42。
此外，升降驱动部28在箱形框架40的内部，具备与滚珠丝杠轴42平行地铺设在滚珠丝杠轴42的两侧的2个滑动导引部44。该2个滑动导引部44的移动件45与滚珠螺母43通过升降基体39而相互固定。通过该结构，升降驱动部28借助马达41的旋转驱动力能够使升降基体39和固定于升降基体39的开闭器支承机构27顺畅地进行升降动作。
需要说明的是，因升降动作而从滚珠丝杠轴42或滑动导引部44产生摩擦引起的尘埃的可能性高，因此升降基体39的形状优选设为防止尘埃从箱形框架40飞散至外部的形状。例如本实施方式的升降基体39以覆盖箱形框架40的敞开部分的方式具有俯视观察コ形状的形状，可以防止尘埃的飞散。
另外，作为驱动源的马达41优选为AC/DC伺服马达或步进马达的具有高响应性和定位功能的结构。此外，为了在向马达41的电源供给被切断(off)时避免开闭器支承机构27和升降基体39因自重而下降，优选具备制动机构，以在电源切断时使马达41的旋转轴会旋转。
另外，本实施方式的升降驱动部28通过将马达41的旋转驱动力向滚珠丝杠轴42传递而使升降基体39升降移动，但本发明不限定于此，也可以取代滚珠丝杠式，例如也可以利用马达来驱动与箱形框架40内铺设的货架啮合的小齿轮旋转而进行升降移动，或者可以利用马达使沿上下方向挂设的皮带旋转而进行升降移动。另外，也可以采用直线马达的升降驱动机构。但是，包含本实施方式在内通过上述驱动机构进行升降驱动时，对于电源切断时的自重引起的下降或皮带断裂引起的落下等的问题需要采取避免对策。
接着，说明开闭器支承机构27和升降驱动部27的动作。开闭器支承机构27及升降驱动部28所具备的马达41或气缸31、检测传感器34这样的电气部件的动作由储料器控制部81进行控制。首先，进行用于检测层叠配置的基板收纳容器1内部的哪一搁板3上具有晶圆W的映像动作。映像动作通过使开闭器支承机构27从层叠配置的基板收纳容器1的最上方或者最下方的一方向另一方上升或下降，使连结投光部36与受光部37的光轴14上下移动而进行。
接收到从储料器控制部81发送的马达41的移动指令的升降驱动部28以使光轴14从基板收纳容器1的最下方移动至最上方的方式对马达41的旋转进行控制而使开闭器支承机构27升降。在移动中，在光轴14被晶圆W遮光时，开闭器支承机构27的支承控制机构80将传感器遮光信号发送至储料器控制部81。接收到传感器遮光信号的控制部81将接收到信号的时刻的开闭器支承机构的位置数据存储在储料器控制部81具备的存储机构中。升降驱动部28进一步移动而通过遮挡光轴14的晶圆W时，光轴会还向受光部入射。开闭器支承机构27的支承控制机构80也将该入射信号发送至储料器控制部81。
接收到入射信号的储料器控制部81将接收到信号的时刻的开闭器支承机构27的位置数据存储在储料器控制部81具备的存储机构中。在此，将遮挡光轴14时的位置数据与入射时的位置数据进行比对，来判定遮挡光轴14的物体的厚度。将此时的厚度数据和预先示教的晶圆W的厚度数据进行比对，来判断遮挡光轴14的物体是否为晶圆W。在识别为晶圆W时，与预先示教的搁板3的位置数据进行比对，而将哪一搁板3上存在有晶圆W存储于存储机构。该处理在开闭器支承机构的移动中反复进行，由此作成各搁板3上的晶圆有无的数据(映像数据)，存储于存储机构。
通过光轴14的移动而对层叠配置的基板收纳容器1从下端至上端为止进行扫描时，除了晶圆W以外，上板6或下板7这样的结构物也对光轴14进行遮光。为了辨识这些结构物对光轴14的遮光数据与晶圆W的遮光数据，预先通过示教作业而将结构物的厚度尺寸或上下方向的位置存储于储料器控制部81具备的存储机构。另外，各搁板3的位置也示教地存储。在识别为遮挡光轴14的物体不是晶圆W时，放弃该数据，在识别为是晶圆W时，将该位置数据与预先示教的数据进行比对，而将哪一搁板3载置有晶圆作为数据进行存储。
接着，说明遮挡板15的开闭动作。首先，储料器控制部81对升降驱动部28发送移动指令而使其移动至目标的遮挡板15的开闭位置。升降驱动部28基于在存储机构预先示教·存储的位置数据进行马达41的驱动，使开闭器支承机构27移动。在移动后，在储料器控制部81对开闭器支承机构27的支承控制机构80发送开闭器夹紧指令，开闭器支承机构27的支承控制机构80使电磁阀33动作向气缸31供给压缩空气而使钩部26转动至闭位置。钩部26的转动由检测传感器34检测，因此在接受到该检测信号的时刻，开闭器支承机构27的支承控制机构80将开闭器夹紧完成信号发送至储料器控制部81。
接收到开闭器夹紧完成信号的储料器控制部81接着向升降驱动部28发送遮挡板15的抬起指令。接收到抬起指令的升降驱动部28基于在存储机构预先示教·存储的抬起移动数据进行马达41的驱动，进行遮挡板15的抬起动作。当遮挡板15的抬起动作结束时，升降驱动部28将抬起完成信号向储料器控制部81发送而遮挡板15的抬起动作完成。另外，升降驱动部28在该抬起动作完成位置，若以使光轴14被目标的晶圆W遮挡的方式对钩部26与光轴14的相对位置进行规定，则在打开遮挡板15的动作完成后，能够再次确认晶圆W的在库品。如此，可以将晶圆W的搬运时的问题防患于未然。
在此，遮挡板15被打开而机器人指部24向搁板3的存取成为可能，因此进行规定的晶圆W的搬入·搬出动作。当晶圆W搬入·搬出结束时，进行遮挡板15的下降动作。该遮挡板15的下降动作与上述抬起动作的顺序相反地进行。
当从储料器控制部81被发送遮挡板15的下降指令后，接收的升降驱动部28使马达41返回至进行抬起动作之前的位置。然后，储料器控制部81向开闭器支承机构27的支承控制机构80发送开闭器松开指令，支承控制机构80执行松开动作。当松开动作结束时，储料器控制部81向支承控制机构80发送移动指令使开闭器支承机构27移动至下一规定位置，或者发送指令使其在该位置待机，遮挡板15的开闭动作结束。
接着，参照图7及图8，详细说明本发明的一实施方式的晶圆储料器46。图7是本发明的第一实施方式的晶圆储料器46的俯视观察到的俯视图，图8是从图7的线A-A’观察到的剖视图。本实施方式的储料器46包括：由形成内部空间的框架47和安装于框架47内部而将外部环境隔断的盖部所形成的洁净棚；在层叠的状态下被固定于框架47的基板收纳容器1；对基板收纳容器1的遮挡板15进行开闭的开闭器开闭单元25；在基板收纳容器1与FOUP38之间进行晶圆W的搬运的晶圆搬运部48；接合于框架47，载置作为密闭容器的FOUP38而将内部敞开的开启器49；进行水平方向及旋转方向上的晶圆W的定位的对准器50。
此外，在框架47的上表面设有用于将晶圆储料器46内部的空气的流动形成为从上方朝下方的方向的FFU(Fan Filter Unit)51。FFU51的功能是使从外部吸入的空气经由过滤器，过滤成除去尘埃的清洁状态而作为层流向晶圆储料器46内部送入的结构，由此能够将洁净棚内部的气压维持得比外部环境稍高。而且，在洁净棚的底面设有开口部以使从FFU51送入的层流的洁净空气向外部环境流出。
开口部优选为能够调节开口面积，通过FFU51和该适度地调节开口面积的开口部，防止来自外部的含有尘埃的空气的侵入，且能够将从洁净棚内部配置的驱动机构等产生的尘埃有效地向外部排出，由此将晶圆储料器46的内部空间维持成清洁气氛。
开启器49具有载置FOUP38的载置台、晶圆W的流通用的开口部、及对该开口部进行开闭的门。FOUP38是如下结构：被载置于载置台上时，在将门与FOUP38的盖部一体化之后使门下降，在保持从外部密闭的状态下用于将FOUP38内部与晶圆储料器46的内部空间连通可。
对准器50是进行晶圆W的中心位置与被称为缺口的为了对位而设置的凹陷的对位的装置，具有在定位的同时将赋予各晶圆W并刻印于晶圆W表面的固有的ID编号读取的功能。该对准器50虽然不是晶圆储料器必须的结构，但是在按照各ID分别管理晶圆W时需要。
晶圆搬运部48具有在通过马达的驱动而在水平面内进行回旋动作的基台52上配置有通过规定的滑轮与同步带以减速比连结的2组臂部体53的圆筒坐标型机器人54。在各臂部体53的前端部分具备吸附保持晶圆W的指部24(在图7中，指部24的上下的位置重叠，因此仅图示1个)。圆筒坐标型机器人54利用马达的驱动力使各臂部于水平面内转动，由此使臂部体53进行屈伸动作，通过该屈伸动作使前端部分具备的指部24进行直线移动。
而且，经由基台52的回旋动作和臂部体53的屈伸动作，能够将由指部24保持的晶圆W搬运至水平面内的规定的位置。此外，晶圆搬运部48具备使该圆筒坐标型机器人54沿着基板收纳容器1的层叠的方向进行升降移动的Z轴驱动部55，从而能够使指部24存取高度不同的基板收纳容器1。
在本实施方式的晶圆储料器46中，在俯视观察中央部配置有圆筒坐标型机器人54，以该机器人54的能够回旋的基台52的回旋轴为中心，在同心圆上配置基板收纳容器1、开启器49、对准器50等。基板收纳容器1和开启器49配置在各自的开口部隔着机器人54对置的位置。
而且，基板收纳容器1具有将配置有10段的搁板3而成的结构作为1组、并将该组层叠10段的结构。由此，能够收容100片的晶圆W，这相当于内部可收容25片的晶圆W的FOUP38的4个量。需要说明的是，配置10段以上也充分可能，但是层叠的高度受限于储料器装置的设置工厂的顶棚高度等。
在各基板收纳容器1连接有用于向内部具备的喷嘴11供给不活泼气体或洁净干空气等气体的配管。该配管将在开闭器打开时和开闭器闭锁后供给大流量的上述气体直至成为规定的低氧浓度为止的配管、及到达规定的低氧浓度达后供给用于将基板收纳容器1内部维持成规定的氧浓度的小流量的上述气体的配管这双系统与基板收纳容器1分别连接。大流量的配管与小流量的配管的切换通过不同的电磁式切换阀进行切换。配管的切换由晶圆储料器46具备的储料器控制部81进行。
不活泼气体或洁净干空气的供给源可以贮存于罐，也可以从工厂具备的供给罐进行供给。另外，从供给源供给的气体有可能含有从贮藏罐或配管、接头这样的构件产生的尘埃，因此中途经过集尘用的洁净过滤器而以清洁状态进行供给。从供给源供给的气体是由调节器调节了供给压力之后，由与各个基板收纳容器1对应的流量调整阀调节成大流量和小流量。大流量和小流量的各流量调整阀的前端与切换阀连接，按照来自储料器控制部81的电信号将规定的流量的气体向所希望的基板收纳容器1供给。
以下说明本实施方式的晶圆储料器46的动作。收纳于FOUP38的晶圆W通过AGV(Automated Guided Vehicle)或OHT(Overhead HoistTransfer)或者手动地搬运至开启器49上的FOUP载置台。然后通过开启器49打开盖部而使收纳于其中的晶圆W借助机器人54被移送至对准器50。通过对准器50进行切口对位和ID编号的读取，读取的ID编号存储于储料器46具备的储料器控制部81的存储机构。
在此，存储有ID编号的储料器控制部81参照前述的通过开闭器开闭单元25的映像动作所获得的各搁板3的晶圆有无数据，以向规定的基板收纳容器1的搁板3上载置晶圆W的方式作出指令，而晶圆搬运部48将晶圆W搬运至被指定的搁板3的位置。在此，储料器控制部81使与收纳容器1连通的配管的切换阀动作而增加向搬入晶圆W的预定的收纳容器的不活泼气体的供给量。
接着，开闭器开闭单元25进行打开遮挡板15的动作。当遮挡板15打开时，不活泼气体由遮挡板15的开口16持续流出，因此遮挡板15的开动作产生的尘埃不会侵入基板收纳容器1内部，经由FFU引起的朝下的清洁的层流而从储料器46的下方向外部流出。在打开了遮挡板15时，保持有晶圆W的指部24被插入至基板收纳容器1内部的预先示教的位置。然后，指部24进行预先示教的移动量的下降动作，将晶圆W载置于搁板3上。晶圆W被载置后，晶圆搬运部48使指部24后退至待机位置，晶圆W的载置工序结束。
在晶圆W的载置工序结束后，储料器控制部81使开闭器开闭单元25下降，进行遮挡板15的闭锁动作。此时，搬入有晶圆W的基板收纳容器1的内部还未到达规定的低氧浓度，因此继续供给大流量的不活泼气体，在到达规定的浓度时切换为小流量。另外，未进行遮挡板15的开闭的基板收纳容器1为了将内部维持成规定的低氧浓度而维持被供给小流量的不活泼气体的状态。
接着，关于收纳的晶圆W的向FOUP38的搬出可以通过与前述动作顺序相反的顺序进行。从对半导体制造工厂整体的工序进行管理的上位程序接收到规定的晶圆W的搬出指令的储料器控制部81以存储于存储机构的数据为基础，将规定的晶圆W搬入空的FOUP38内部。搬入时取得晶圆W各自的ID编号进行管理，因此搬出时无需经由对准器而从基板收纳容器1向FOUP38直接搬运。
例如2片的晶圆搬出指令被发出时，通过2个的各臂部体53分别具备的2个指部24，能够从基板收纳容器1取出晶圆W，因此能够进行将2片晶圆W同时载置于FOUP38的动作。特别是将上下的指部24的间隔设为与FOUP38的载置晶圆W的间隔相同的尺寸，由此通过使2个臂部体53同时进行伸缩动作能够同时搬入2片晶圆W，可缩短搬运时间。
接着，参照图9及图10说明本发明的第二实施方式的晶圆储料器56。图9是表示本实施方式的晶圆储料器56的俯视图，图10是从图7的B-B’线(在图9中请加入B-B’线)观察到的图9的晶圆储料器56的剖视图。本实施方式的晶圆储料器56具备的搬运机器人取代第一实施方式所具备的将滑轮和皮带通过规定减速比连结并使臂部体、进而使指部24沿着直线方向进行伸缩动作的结构的圆筒坐标型机器人54，而搭载有利用不同的马达能够使臂部体57的各臂部的基端相互独立地转动的水平多关节型机器人58。该水平多关节机器人58由于各臂部能够自由转动，因此如图9所示具有不仅能够存取机器人58的正面而且也能够存取机器人58的斜前方或斜后方的特征。
在本实施方式的晶圆储料器56上搭载的水平多关节机器人58包括一端能够旋转地支承于基台59的第一臂部60、一端能够旋转地支承在该第一臂部的另一端上的第二臂部61、及一端分别能够旋转地支承在该第二臂部的另一端上的2个指部24，第一臂部60、第二臂部61及2个指部24分别通过不同的马达连结成能够转动。
通过该结构，与圆筒坐标型机器人54仅能朝目标的位置进行直线伸缩动作相比，各臂部及指部24可进行插补动作，由此对于斜前方或斜后方这样的方向也能够存取。而且，与第一实施方式同样，在本实施方式中，也可以具备使该水平多关节型机器人58沿着收纳容器的层叠方向升降移动的Z轴驱动部55，从而各个指部24向层叠配置的基板收纳容器1也能够存取。
而且，在本实施方式的晶圆储料器56中，具备2台贮藏单元63。各贮藏单元63将收纳搁板62以各自的主体开口部10朝向外方的方式相互以90度的角度等间隔地配置4个，并能够使这4个收纳搁板62在水平面内进行旋转动作，所述收纳搁板62是将基板收纳容器1沿上下方向层叠而构成的。贮藏单元63包括支承4个等间隔配置的收纳搁板62的支承构件64、及使该支承构件64进行旋转动作的旋转驱动部65。
本实施方式具备的支承构件64成为在经由轴承而旋转自如地固定于基台66的圆形旋转平台67上载置收纳搁板62的结构，在该旋转平台67的中央竖立设置有具备将各收纳搁板62的上部固定的固定构件的支承柱68，该旋转平台67、支承柱68、各收纳搁板62借助旋转驱动部65的驱动力在水平面内一体地进行旋转动作。此外，若通过结合构件将各收纳搁板62相互固定，则各收纳搁板62即使在旋转平台67的旋转及停止的动作中也不会因惯性力而摆动。
使上述支承构件64进行旋转动作的旋转驱动部65是通过在马达69的旋转轴上固定的滑轮和在旋转平台67的底面固定的滑轮之间所挂设的皮带，来传递步进马达或伺服马达这样的能够进行旋转位置的控制的马达69的驱动力的结构。该马达69的控制是由贮藏单元63具备的未图标的控制单元控制，控制单元能够使支承构件64旋转移动为任意的旋转角度。
另外，在与贮藏单元63邻接的位置配置开闭器开闭单元25，当旋转平台67停止于规定的旋转位置后，能够对基板收纳容器1的遮挡板15进行开闭。需要说明的是，为了使贮藏单元63停止在能够将钩部26向设于遮挡板15的切口插入的位置，需要高度的定位精度。因此可以设置传感器70来检测旋转平台67是否停止在规定的位置。
本实施方式的晶圆储料器56具备载置FOUP38而进行其盖部的开闭的4台开启器49。开启器49与储料器56的框架71接合。
在与载置的FOUP38的开口部分对置的位置配置有搭载了水平多关节型机器人58的晶圆搬运部48。在晶圆搬运部48的左右两侧配置有开闭器开闭单元25，在与该开闭器开闭单元25对应的位置分别配置有贮藏单元63。
另外，在晶圆储料器56内部的开启器49与晶圆搬运部48及开闭器开闭单元25之间形成的臂部移动空间内，在与臂部体57的晶圆W移送动作不干涉的位置，配置进行晶圆W的定位的对准器50。此外，在形成晶圆储料器56的框架71和盖部的上部具备FFU51，通过框架71、未图示的盖部、FFU51使晶圆储料器56内部形成洁净棚。
在本实施方式的晶圆储料器56中，在1个收纳搁板62与第一实施方式同样地可收纳100片的晶圆W，2台的贮藏单元63整体的晶圆W的收纳片数为800片，从第一实施方式飞跃性地实现收纳片数的增加。另外，收纳搁板62的晶圆W收纳片数受限于设置的半导体制造工厂的设置环境，但通过增加收纳搁板62的收纳片数能够大幅增加装置整体的收纳片数。
需要说明的是，在本实施方式中，虽然具备水平多关节机器人58，但除此之外，也可以如图11所示设置使具备圆筒坐标型机器人54的晶圆搬运部48相对于配置有开启器49的列而在水平面内平行地往复移动的水平移动机构78，使圆筒坐标型机器人54移动至与FOUP38或收纳搁板62对置的位置，通过臂部体53的直线方向的进退动作来进行晶圆W的搬入搬出。
接着，说明本发明的第三实施方式的晶圆储料器72。图12是表示本实施方式的晶圆储料器72的俯视观察到的图。本实施方式的晶圆储料器72具备EFEM(Equipment Front End Module)73。EFEM73是在半导体制造工序中，在对晶圆W进行曝光或抗蚀剂涂敷、蚀刻这样的各种处理的处理装置与FOUP38之间进行晶圆W的移送的装置，至少由开启器49、搬运机器人、对准器50构成。此外，在本实施方式具备的EFEM73中，与晶圆储料器72之间用于进行晶圆W的交接的交接台74配置在与配置有开启器49的面对置的面上。
本实施方式的晶圆储料器72配置有晶圆搬运部48，该晶圆搬运部48在由框架75、盖部、FFU51形成的内部空间的俯视大致中央附近搭载有前述水平多关节型机器人58。此外，在晶圆搬运部48的周围是规定间隔配置有4个先前的实施方式中公开的贮藏单元63。
在与该4个贮藏单元63分别对应的位置配置有开闭器开闭单元25。该4个开闭器开闭单元25及贮藏单元63配置在水平多关节型机器人58具备的臂部体57的可动作空间内，通过上述结构，水平多关节型机器人58在交接台74与贮藏单元63的各基板收纳容器1之间能够进行晶圆W的移送。
通过上述结构，在本实施方式的晶圆储料器72中，可以配置16个可以收纳100片晶圆W的收纳搁板62，总计可收纳1600片的晶圆W，相对于第二实施方式的晶圆储料器，能够收纳2倍的片数的晶圆W。此外，收纳搁板62的晶圆W收纳片数受限于设置的半导体制造工厂的设置环境，但通过增加收纳搁板62的收纳片数，能够大幅增加装置整体的收纳片数。
本实施方式具备的EFEM73通过与形成晶圆储料器72的框架75不同的框架76形成，该框架76与框架75通过结合机构而相互结合。而且，本实施方式具备的EFEM73沿着框架76的长度方向具备4个开启器49，晶圆W通过配置于内部的处理机器人77而在载置于各开启器49的FOUP38与交接台74之间进行移送。而且，本实施方式具备的EFEM73在框架76的上部具备FFU51，能够将EFEM73内部的空间及移送的晶圆W始终维持为清洁环境。
本实施方式的晶圆储料器72成为与邻接具备的EFEM73的开启器49的配置面的宽度尺寸大致相同的宽度尺寸。通过将晶圆储料器72的宽度尺寸设为与EFEM73的宽度尺寸相同或者比其小，由此，例如在某一处理装置中可以仅保留EFEM73，而容易置换其他工艺相关的系统及晶圆储料器72等。特别是半导体制造工厂的情况下，从已存的布局增大特定装置占有的宽度尺寸的作业会花费非常多的成本，因此在已存的EFEM73的宽度尺寸内收纳装置整体的宽度尺寸至关重要。也可以使EFEM73具有作为被称为分选器(sorter)的装置的功能，以根据晶圆W的处理状况对收纳的FOUP38进行切换。
需要说明的是，本实施方式的晶圆储料器72具备水平多关节型机器人58，但除此以外，也可以具备如图13所示取代水平多关节型机器人58而具备圆筒坐标型机器人54的晶圆搬运部48。即，在通过4个开闭器开闭单元25所规定的臂部运转区域内配置具备圆筒坐标型机器人54的晶圆搬运部48，设置水平移动机构78以使该晶圆搬运部48相对于开闭器开闭单元25的并列方向在水平面内平行地往复移动。通过上述结构，具备水平多关节型机器人58的实施方式的情况下，在相邻的开闭器开闭单元25之间不配置晶圆搬运部48，因此能够抑制晶圆储料器72的进深尺寸。
接着，参照坐标图，说明使用本发明的基板收纳容器1，关于开闭器部S与盖部9、上板6、下板7这样的开闭器部S的周边构件间的间隙19、以及清洁气体的氮气的供给量所产生的置换完成时间相关的试验数据。
图15是表示根据间隙19的宽度的差异及供给气体的流量，对到达目标的氧浓度的时间进行测定的坐标图。坐标图将间隙19的尺寸设为0.5mm、1.0mm这2个条件，向具有这2个间隙的基板收纳容器1将氮的供给量以每分钟5升及每分钟10升这2个条件来供给，测定到达规定的氧浓度500ppm的时间。需要说明的是，虽然也进行了间隙19的尺寸设为3.0mm的试验，但未到达规定的氧浓度。
根据试验的结果可知，在将氮气以每分钟10升供给时，间隙19为1.0mm时提前约20秒到达目标的氧浓度，但是在将氮气以每分钟5升供给时，间隙19为0.5mm时提前约30秒到达目标的氧浓度。继续供给10升的气体虽可缩短到达时间，然而考虑到气体的总消耗量时，在供给10升的情况下，与供给5升的情况相比，并非一半以下的到达时间，效果小。而且，在供给比较少量的5升的情况下，就到达时间而言，间隙19的尺寸为0.5mm可以提前到达目标的氧浓度。考虑到这种情况，从清洁气体的消耗量与到达时间的关系出发优选将间隙19设为0.5mm，在进行开闭器部S的开闭动作时，供给每分钟10升的清洁气体，在到达目标的浓度后切换为每分钟5升的供给量。
接着，测定了间隙19的尺寸设为0.5mm而将开闭器部S打开时的收纳容器1内部的氧浓度的变化、及将开闭器部S关闭后到达氧浓度500ppm为止的到达时间。图16是表示该试验结果的坐标图。X轴侧的值以秒单位表示将向收纳容器1内开始供给氮气时作为0的时间的经过。在试验中，在经过时间575秒处将开闭器部S打开，在经过时间590秒处关闭。开闭时间设为15秒是考虑到一连串的开闭器部S的开闭和晶圆W的移送所需的时间为约15秒。
根据试验的结果可知，开闭器部S打开前500ppm的氧浓度即使进行开闭器部S的开闭也仅上升至约3000ppm。若为3000ppm的氧浓度，则形成于晶圆W表面的图案不会与氧反应而形成氧化膜，因此即使进行开闭器部S的开闭也不会给收纳于收纳容器1内部的晶圆W带来不良影响。
另外，当持续供给每分钟10升的氮气时，开闭器部S关闭后约110秒后可以到达氧浓度500ppm。根据该结果可知，即使将开闭器部S打开也不会对氧浓度造成大的影响，由此，恢复成规定的氧浓度的时间比前述试验可以大幅缩短。
虽然详细说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式，各实施方式中的细部结构等可由本领域技术人员在权利要求书记载的本发明范围内适当变更。例如被收纳物可以取代晶圆W，变更为液晶用玻璃基板或分划板(reticle)、掩模等板状构件也是可以适当设计的事项，而且，各部的材质或形状等也可以根据必要条件适当选择。
【符号说明】
1：基板收纳容器
2：基板
3：搁板
4：间隔件
5：晶圆支承部分
6：上板
7：下板
8：组装体
9：盖部
10：主体开口部
11：喷嘴
11a：导入管
11b：喷出口
11c：扩散抑制构件
15：遮挡板
18：定位轴(位置限制构件)
20：定位构件
21：定位销
23：定位块
24：指部
25：开闭器开闭单元
26：钩部
27：开闭器支承机构
28：升降驱动部
46：第一实施方式的晶圆储料器
48：晶圆搬运部
49：开启器
50：对准器
54：圆筒坐标型机器人
56：第二实施方式的晶圆储料器
63：贮藏单元
72：第三实施方式的晶圆储料器
80：支承控制机构
81：储料器控制部
S：开闭器部

Claims (14)

1.一种收纳容器，其特征在于，具备：
主体部，其具有多个搁板、及间隔件部，且在一方的面上具有开口部，所述多个搁板在内部能够支承板状被收纳物地沿铅垂方向以一定的间隔配置，所述间隔件部配置在所述多个搁板之间而维持上下邻接的所述搁板的间隔；
盖部构件，其将所述主体部的所述开口部以外的侧面及上下覆盖；
开闭器部，其具有对应于所述多个搁板而覆盖所述开口部的多个遮挡板，通过使所述遮挡板与所述搁板分离地上下移动，而能够进行向由所述主体部支承收纳的被收容物的存取，
所述主体部是具有向内部供给清洁气体的喷嘴部，所述开闭器部以能够维持所述主体部的内压并使从所述喷嘴部供给的所述气体向外部适量流出的方式相对于所述主体部隔开微小的间隙地配置。
2.根据权利要求1所述的收纳容器，其特征在于，
所述搁板以保持所述被收纳物的机器人指部能够存取的间隔配置。
3.根据权利要求1或2所述的收纳容器，其特征在于，
所述开闭器的各所述遮挡板具有与配置所述搁板的间隔相同的高度尺寸，且分别能够上下移动地层叠配置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的收纳容器，其特征在于，
所述开闭器的所述各遮挡板在由位置限制构件限制的面内能够上下移动。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的收纳容器，其特征在于，
所述主体部具有能够使从光传感器照射的光透过的检测窗，该光传感器检测由所述搁板支承的被搬运物的有无。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的收纳容器，其特征在于，
从所述喷嘴供给至所述主体部内的所述气体在所述各遮挡板的打开时和闭锁时切换流量。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的收纳容器，其特征在于，
所述开闭器与所述主体部之间的间隙形成迷宫结构。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的收纳容器，其特征在于，
所述主体部在上表面和下表面具有定位构件，且沿铅垂方向能够层叠配置。
9.一种开闭器开闭单元，对权利要求1～8中任一项所述的收纳容器具有的所述开闭器进行开闭，其特征在于，
所述开闭器开闭单元具有：钩部，其与设于所述遮挡板的切口部能够卡合；开闭器支承机构；升降驱动部，其使所述开闭器支承机构相对于所述收纳容器的层叠方向平行地升降移动。
10.根据权利要求9所述的开闭器开闭单元，其特征在于，
所述光传感器由投光部和受光部这一对构成，且安装于所述开闭器开闭器支承机构。
11.一种晶圆储料器，其特征在于，
所述晶圆储料器具备：洁净棚；与所述洁净棚的外表面接合的FOUP开启器；在所述洁净棚内沿上下方向层叠配置1个或2个以上的所述收纳容器；所述开闭器开闭单元；在所述FOUP与所述收纳容器之间搬运晶圆的晶圆搬运部；储料器控制部。
12.根据权利要求11所述的晶圆储料器，其特征在于，
所述储料器控制部具有根据所述开闭器开闭单元对所述开闭器进行开闭的动作来调节向所述收纳容器内部供给的气体的流量的功能。
13.根据权利要求11或12所述的晶圆储料器，其特征在于，
所述晶圆储料器具备：将所述收纳容器沿上下方向层叠而构成的收纳搁板；将所述收纳搁板等间隔地配置多个的贮藏单元；使所述贮藏单元进行旋转动作的旋转驱动部；配置在与所述贮藏单元邻接的位置的开闭器开闭单元；在所述FOUP与所述收纳容器之间搬运所述晶圆的所述晶圆搬运部。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的晶圆储料器，其特征在于，
所述贮藏单元具备将所述收纳搁板等间隔地载置多个的圆形的载置平台。
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