JP2001053477A - ケース開閉装置 - Google Patents

ケース開閉装置

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JP2001053477A
JP2001053477A JP11224305A JP22430599A JP2001053477A JP 2001053477 A JP2001053477 A JP 2001053477A JP 11224305 A JP11224305 A JP 11224305A JP 22430599 A JP22430599 A JP 22430599A JP 2001053477 A JP2001053477 A JP 2001053477A
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nitrogen
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gas supply
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佳久 志谷
Koichi Sugano
菅野  孝一
Akira Narizumi
顕 成住
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、ガ
ラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を搬送、保管するた
めのケースに対し、窒素等の清浄な不活性ガスを導入で
きる、ケース開閉装置。 【解決手段】 ケースをその上に載置し、ケースの蓋部
と底部とのロック部120を有するステージ部110
と、ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部1
31から窒素等の清浄な不活性ガスを供給するガス供給
部130、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス
排出口部120を配設したガス供給部を備え、ガス供給
部はガス供給源137、排気ガスの酸素濃度センサ13
5、不活性ガスの流れを制御する制御部とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓋部と底部とを合
わせ、密閉した状態で、半導体素子を作製する際に用い
られる、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基
板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するための
ケースで、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供
給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備
えたケースを、開閉する開閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体素子(チップ)の高密度化
は激しく、0.35μm設計ルールの64MDRAMの
量産もすでに始められ、0.25μm設計ルールの25
6MDRAMの時代へと移ろうとしている。更に、最近
では、コスト低減を目指したチップ縮小が著しく、64
MDRAMを0.25設計ルールまで微細化して、ある
いは、256MDRAMを0.18設計ルールまで微細
化してチップ縮小化を行っている。仮に、64MDRA
Mを0.2μm設計ルールとすると、約16MDRAM
と同じチップ寸法となり、ビットコストは16Mの約1
/4になる。ウエハサイズの大サイズ化をせず、現装置
でコスト低減が達成されることとなる。0.18μm設
計ルールは開発完了し、2000年には0.15μm設
計ルールが開発完了予定とされている。このような中、
ウエハへ直接縮小投影するためのレチクルについても、
ますます高精度、高品質のものが求められるようになっ
てきた。
【0003】このため、半導体素子を形成するためのレ
チクル、およびこれらを作製するためのマスク(以降、
これらを総称してフォトマスク呼ぶ)や、これに用いら
れるマスクブランクス、ガラス基板については、その保
管、搬送についても、品質的に悪影響がでない方法が求
められるようになってきた。一般に、フォトマスク、マ
スクブランクス、ガラス基板は、所定のケース(ボック
スとも言う)に収納された状態で保管、搬送されて、各
工程で処理されるが、その際、その表面部に、振動、摩
擦などによりゴミが付着したり、周囲雰囲気の影響によ
る経時変化が起こることが知られている。更に、レジス
トが塗布された状態のマスクブランクスを保管、搬送す
る場合、周囲雰囲気の空気中の酸素と有機物等により、
その感度は経時変化を起こすことが知られている。しか
し、近年の半導体素子の高い集積化に伴い、これらの保
管、搬送に起因する品質低下が無視できなくなってき
た。
【0004】このような中、半導体素子の製造は、一般
に、内部雰囲気を清浄化したクリーンルーム内において
行われるが、クリーンルーム内での工程間、装置間の搬
送形態として、半導体ウエハへの塵埃の付着を防ぐため
に、半導体ウエハを収納したウエハカセットを可搬式
の、蓋部と底部からなる密閉コンテナ(ケースないしボ
ックスとも言う)に収納して行う方式も採られている。
そして、レジストが塗布された状態のウエハを保管、搬
送する間に、周囲雰囲気の空気中の酸素と有機物等によ
り、その感度は経時変化を起こすことが無いように、例
えば、特公開平6−69313号公報に記載のように、
この密閉コンテナに対し、パージユニットにて、蓋部と
底部とを開けた状態で、窒素等の不活性ガスを導入する
方法が採られている。しかし、この方法の場合、蓋部と
底部とを開けた状態で行うため、装置全体が大掛かりな
ものとなってしまう。また、処理に手間がかかり過ぎる
と言う問題がある。最近では、このような密閉コンテナ
の、フォトマスクや、これに用いられるマスクブランク
ス、ガラス基板の保管、搬送への適用も次第に進められ
てきているが、できるだけ、簡単に、窒素等の清浄な不
活性なガスを導入できる方法が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、近年の半
導体素子の高集積化に伴い、蓋部と底部とを合わせ、密
閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラ
ス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するた
めのケース(ボックスないしコンテナとも言う)に、比
較的簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入でき
る、ケース開閉装置が求められていた。本発明は、これ
に対応するもので、具体的には、蓋部と底部とを合わ
せ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランク
ス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保
管するためのケースで、且つ、底部には、窒素等の清浄
な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行う
ための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等
の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置を
提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のケース開閉装置
は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマ
スク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板
状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部に、
窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口
部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉
する開閉装置であって、ケースをその上に載置し、ケー
スの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解
除を行う、ロック部を有するステージ部と、前記ステー
ジ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部から窒素等の
清浄な不活性なガスを供給するガス供給口部、ケースの
底部の排気口部から排気を行うガス排気口部を配設し
た、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するガス供給部
とを備えていることを特徴とするものである。そして、
上記において、ガス供給部は、ガス供給口部に窒素等の
清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源と、ガ
ス排気口部からの排気ガスの酸素濃度を感知するため
の、酸素濃度センサと、酸素濃度センサからの情報に基
づき、ガス供給源からガス供給口部への窒素等の清浄な
不活性なガスの流れを制御する制御部とを備えているこ
とを特徴とするものである。そしてまた、上記におい
て、ケースの蓋部、底部、およびステージ部のロック部
には、標準機械的インターフエースSMIF(Stan
dard Mechanical Interfac
e)機構が組み込まれていることを特徴とするものであ
る。また、上記において、ステージ部は、所定の位置
で、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロ
ックの解除を行い、且つ、ケース内に窒素等の清浄な不
活性なガスを充填するもので、且つ、ステージ部は、前
記所定の位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に
移動するものであることを特徴とするものである。
【0007】尚、ここでは、不活性なガスとは、経時変
化を起こしづらいガスのことで、窒素ガスや不活性ガス
(Ne、Xe等)を言うが、一般には安価な、清浄な窒
素ガスが用いられる。また、ここで言う製品とは、最終
製品および中間製品を含むもので、レジストを塗布した
状態のマスクブランクスも含む。また、標準機械的イン
ターフエースSMIF機構とは、標準機械的インターフ
エースSMIFシステムに適合した、底部、蓋部のロッ
ク、取外し機構を備えていることを意味する。
【0008】
【作用】本発明のケース開閉装置は、このような構成に
することにより、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態
で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウ
エハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース
で、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供
給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備
えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガ
スを導入できる、ケース開閉装置の提供を可能としてい
る。これにより、近年の半導体素子の高集積化に対応で
きる品質を確保でき、量産にも対応できるものとしてい
る。具体的には、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態
で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウ
エハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース
で、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給する
ための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケ
ースを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に
載置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるい
はロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部
と、前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口
部から窒素等の清浄な不活性なガスを供給するガス供給
口部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気
口部を配設した、窒素等の清浄な不活性なガスを供給す
るガス供給部とを備えていることにより、これを達成し
ている。即ち、ステージ部に一体的に、ガス供給口部、
ガス排気口部を配設した、ガス供給部とを備えているこ
とにより、ステージ部上に、底部には、窒素等の清浄な
不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うた
めの排気口部を備えたケースを 載置した状態で、且
つ、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、窒素等の
清浄な不活性なガスを、ケース内へ充填することを可能
としている。特に、レジストが塗布された状態のマスク
ブランクスを保管、搬送する場合には有効で、レジスト
の感度の経時変化を抑えることを可能としている。
【0009】また、ガス供給部は、ガス供給口部に窒素
等の清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源
と、ガス充填部のガス排気口部から排気ガスの酸素濃度
を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度センサ
からの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部への
窒素等の清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部と
を備えていることにより、ケース内のガスを所定のO2
濃度以下、H2 O濃度以下に制御することを可能として
いる。尚、ケース内雰囲気として、O2 濃度が100p
pm以下、H2 O濃度が100ppm以下であることが
好ましい。
【0010】また、ケースの蓋部、底部、およびステー
ジ部のロック部には、標準機械的インターフエースSM
IF(Standard Mechanical In
terface)機構が組み込まれていることにより、
処理全体の自動化をし易いものとしている。
【0011】また、ステージ部は、所定の位置で、ケー
スの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解
除を行い、且つ、ケース内に清浄な窒素等の不活性なガ
スを充填するもので、且つ、ステージ部は、前記所定の
位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に移動する
ものであることにより、更に、処理全体の自動化をし易
いものとしている。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明のケース開閉装置の実施の
形態例を、図に基づいて説明する。図1は、本発明のケ
ース開閉装置の実施の形態の1例の概略斜視図で、図2
は、ステージ部にケース載置した状態の一部断面と、概
略構成を示した概略構成図で、図3はケースの一部断面
図である。尚、図1においては、酸素濃度制御部を省略
して示してある。図1、図2、図3中、100はケース
開閉装置、110はステージ部、115は台座、120
はロック部、130はガス供給部、131はガス供給口
部、132はガス排気口部、133は配管、135は酸
素濃度センサ、137はガス供給源、138は酸素濃度
制制御部、139は配線、150は固定部、155はス
ライド軸、200はケース(ボックスないしコンテナと
も言う)、220は蓋部、230は底部、231は吸気
口部、232は排気口部、240は(製品固定用)支持
部、241は通気路(貫通孔)、245は貫通孔、24
7は保持治具、250はレジスト塗布済のマスクブラン
クス、261は通気路、271は窒素ガス(不活性なガ
ス)、272は排気ガスである。
【0013】本例は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した
状態で、レジスト塗布済のマスクブランクスを、搬送、
保管するためのケースで、底部には、清浄な窒素を供給
するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備え
たケースを、開閉する開閉装置である。図2に示すよう
に、ケース200をその上に載置し、ケースの蓋部22
0と底部230との開閉のロック、あるいはロックの解
除を行う、ロック部120を有するステージ部110
と、ケースの底部の吸気口部231から清浄な窒素を供
給するガス供給口部131、ケースの底部の排気口部か
ら排気を行うガス排気口部132を、ステージ部110
に一体的に、配設した、清浄な窒素を供給するガス供給
部130とを備えている。本例では、ステージ部110
は固定部に支持され、スライド軸に沿い上下に移動で
き、図1に示す台座115位置にて、ロック動作、清浄
な窒素のケース内への充填動作を行うものである。
【0014】ガス供給部130は、図2に示すように、
ガス供給口部に清浄な窒素を供給するためのガス供給源
137と、ガス排気口部132からの排気ガスの酸素濃
度を感知するための、酸素濃度センサ135と、酸素濃
度センサ135からの情報に基づき、ガス供給源137
からガス供給口部131への清浄な窒素の流れを制御す
る、酸素濃度制御部138とを備えている。尚、酸素濃
度制御部138(図2)は、ステージ部110、ロック
部120ガス供給部130とは、離れた位置に置き、遠
隔操作にて制御することも可能である。
【0015】本例のケース開閉装置100には、清浄な
窒素ガスをケースに充填するための、ガス供給口部13
1、ガス排気口部132とを備えており、図2に示すよ
うに、それらが、それぞれ、ケース200の底部230
の吸気口部231、排気口部232と嵌合するようにな
っている。そして、ケース200をステージ部110上
に載置した後、密閉した状態で、ガス供給口部131、
ガス排気口部132を、それぞれ、ケース200の底部
230の吸気口部231、排気口部232に嵌合した
後、ガス排気口部132から排気しながら、ガス供給口
部131から清浄な窒素を供給する。ケース200の吸
気口部231は、所定の圧で、閉じている弁が開くよう
になっており、また、排気口部232は、所定の負圧
で、閉じている弁が開くようになっている。尚、吸気口
部231、排気口部232には、それぞれ、所定のフィ
ルターが配設されている。
【0016】ガス供給口部131への清浄な窒素の供給
は、酸素濃度制御部138に制御され、ガス供給源13
7からなされる。酸素濃度制御部138は、ガス排気口
部132からの排気ガスの酸素濃度を酸素濃度センサ1
35で検知し、この情報に基づいて、ガス供給源137
からガス供給口部131への窒素の供給、およびガス排
気口部132からの排気を制御する。具体的には、供給
する窒素のガス圧、流量、排気のための減圧、各処理時
間等を制御する。このようにして、ケース200内への
清浄な窒素の充填は行われるが、ケース内の窒素雰囲気
として、O2 濃度が100ppm以下、H2 O濃度が1
00ppm以下であることが好ましく、これらの濃度以
下の清浄な窒素ガスをガス供給源137から供給する。
尚、一般に、レジスト塗布済のマスクブランクスを空気
中に保管した場合には、空気中の、酸素、有機物等によ
り、レジスト感度の経時変化が起こるとされており、水
分等により、汚れの発生も起こるとされているが、確実
に所定の、O2濃度以下、H2 O濃度以下に制御されて
いることが、管理上、要求される。本例のケース開閉装
置では、上記のように、ケース200内に清浄な窒素を
充填することにより、確実にO2 濃度、H2 O濃度を所
定の値以下に制御することができる。これにより、レジ
スト感度の経時変化等を抑えることができる。
【0017】本例の装置では、蓋部220、底部230
に、標準機械的インターフエースSMIF機構が組み込
まれた、図2に示すようなケース200を、開閉するた
めのロック部120を、図1に示すように、ステージ部
110に設けている。ロック部は、モータにより制御さ
れるカムで、ケースの底部230のこれと嵌合する嵌合
部(図示していない)と嵌合した状態で、前記嵌合部を
回転し、ロック動作を行なうもので、これにより、ケー
ス200の開閉がなされる。即ち、本例の装置のロック
部にも標準機械的インターフエースSMIF機構が組み
込まれている。
【0018】次に、本例のケース開閉装置の使用動作の
1例を挙げておく。まず、ケースの底部230と、これ
に固定され、且つ、レジスト塗布済のマスクブランクス
をその端部で保持している製品固定部(図3に示す支持
部240他)を、図1の点線にて記載の位置の、ステー
ジ部110の所定の位置にA1側から載置し、上側に移
動し、台座115とステージ部110が嵌合する位置ま
で移動する。この状態で、既に、ガス供給口部131、
ガス排気口部132は、それぞれ、底部230の吸気口
部231、排気口部232と嵌合している。次いで、こ
の状態で、図示していないが、蓋部220を所定の保管
場所から運び、図1の上側側から、ケースの底部230
に合わせた後、ロック部120を動作させ、ケース20
0を密封した状態で、蓋部220と底部230とがはず
れないようにロックする。次いで、ガス排気口部132
から排気しながら、ガス供給口部131から清浄な窒素
をケース内へ充填する。底部230の吸気口部231、
排気口部232には、それぞれ、所定の正圧、負圧が掛
けられる。清浄な窒素が充填された後、密封されたケー
スは、A2側へと移動され、所望の箇所に搬送され、次
の処理が行われるまで、そこで保管される。このように
して、本例のケースの開閉装置は使用されるが、これは
1例で、使用方法はこれに限定されない。
【0019】ここで、本例の装置に適用する、蓋部と底
部とを合わせ、密閉した状態で、レジスト塗布済のマス
クブランクスを、搬送、保管するためのケースで、且
つ、底部には、清浄な窒素を供給するための吸気口部、
排気を行うための排気口部を備えたケースについて、図
3に基づいて、簡単に説明しておく。製品固定部は、レ
ジスト塗布済のマスクブランクス250をその端部で保
持する保持治具247を支持する支持部240を有する
もので、支持部240自体は、ケースの底部230に固
定されている。保持治具247は、複数個設けられ、マ
スクブランクス250を、その端部で、保持する。図示
していないが、蓋部220と底部230を合わせ密封し
た際には、蓋部220からの外力を、保持治具間の間隔
が狭まる方向の力へ変え、マスクブランクス250を確
実に保持できるようになっている。図3に示すケースの
場合、吸気口部231から導入される清浄な窒素がケー
ス内で拡散し易いように、支持部240は、底部220
から浮いた構造で、支持部240には、多数の貫通孔2
45を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、
吸気口部231から、通気路261、通気路(貫通孔)
241を通り、清浄な窒素が、マスクブランクス250
の蓋部220側へ入り込み、支持部240の下側から、
各貫通孔245を通ったガスが排気口部232に導か
れ、排気されるようになっている。図3に示すケースは
1例で、これに限定はされない。尚、蓋部220と底部
230との開閉を制御するロック機構については、標準
機械的インターフエースSMIF機構を適用したもの
で、図3では省略して示してある。また、説明も省略す
る。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記のように、蓋部と底部と
を合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブラ
ンクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬
送、保管するためのケース(ボックスないしコンテナと
も言う)で、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性な
ガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気
口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不
活性なガスを導入できる、ケース開閉装置の提供を可能
とした。特に、標準機械的インターフエースSMIF機
構を備えた蓋部、底部からなるケース(ボックスあるい
はコンテナとも言う)にも簡単に適用でき、各処理の自
動化がし易い。これにより、製品の大型化、高品質化、
量産化に対応できるものとした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のケース開閉装置の実施の形態の1例の
概略斜視図
【図2】ステージ部にケース載置した状態の一部断面
と、概略構成を示した概略構成を示した図
【図3】ケースの一部断面図
【符号の説明】
100 ケース開閉装置 110 ステージ部 115 台座 120 ロック部 130 ガス供給部 131 ガス供給口部 132 ガス排気口部 133 配管 135 酸素濃度センサ 137 ガス供給源 138 酸素濃度制御部 139 配線 150 固定部 155 スライド軸 200 ケース(ボックスないしコンテ
ナとも言う) 220 蓋部 230 底部 231 吸気口部 232 排気口部 240 (製品固定用)支持部 241 通気路(貫通孔) 245 貫通孔 247 保持治具 250 (レジスト塗布済の)マスクブラ
ンクス 261 通気路 271 窒素ガス(不活性なガス) 272 排気ガス
フロントページの続き (72)発明者 成住 顕 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 5E348 BB10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態
    で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウ
    エハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース
    で、底部に、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するた
    めの吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケー
    スを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に載
    置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいは
    ロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部と、
    前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部か
    ら窒素等の清浄な不活性なガスを供給するガス供給口
    部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口
    部を配設した、窒素等の清浄な不活性なガスを供給する
    ガス供給部とを備えていることを特徴とするケース開閉
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、ガス供給部は、ガス
    供給口部に窒素等の清浄な不活性なガスを供給するため
    のガス供給源と、ガス排気口部からの排気ガスの酸素濃
    度を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度セン
    サからの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部へ
    の窒素等の清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部
    とを備えていることを特徴とするケース開閉装置。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし2において、ケースの蓋
    部、底部、およびステージ部のロック部には、標準機械
    的インターフエースSMIF(Standard Me
    chanical Interface)機構が組み込
    まれていることを特徴とするケース開閉装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3において、ステージ部
    は、所定の位置で、ケースの蓋部と底部との開閉のロッ
    ク、あるいはロックの解除を行い、且つ、ケース内に窒
    素等の清浄な不活性なガスを充填するもので、且つ、ス
    テージ部は、前記所定の位置から、ガイドに沿い、上お
    よびまたは下に移動するものであることを特徴とするケ
    ース開閉装置。
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