JP2012033702A - Breathing filter unit for n2 gas purge and purging apparatus for n2 gas purging semiconductor wafer storage vessel having filter unit - Google Patents

Breathing filter unit for n2 gas purge and purging apparatus for n2 gas purging semiconductor wafer storage vessel having filter unit Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate to remove moisture inside a breathing filter unit after having washed a semiconductor wafer storage vessel, and to remove dust deposited inside the breathing filter unit, a nozzle unit of a purging apparatus, a valve and a piping in advance before Ngas purging.SOLUTION: This breathing filter unit comprises: a filter 6 at an upper end opening part 46 opened to the upper part of a cylindrical housing 41, while having two ventilation openings of an Ngas supply side ventilation opening 7 and a residual gas exhausting side ventilation opening 8 opened respectively at a bottom part 42 of the cylindrical housing 41; shutter means 10 which is opened only when an Ngas 30 is supplied inside the breathing filter unit 1 at the Ngas supply side ventilation opening 7; and shutter means 11 which is opened only when a residual gas 31 in the breathing filter unit 1 is exhausted through the residual gas exhausting side ventilation opening 8 at the ventilation opening.

Description

本発明はミニ・エンバイロメント方式の半導体クリーンルームで使用される半導体ウエハ収納容器に取り付けるＮ2ガスパージ用ブリージングフィルターユニットおよび該フィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置に関するものである。 The present invention relates to a breathing filter unit for N 2 gas purging attached to a semiconductor wafer storage container used in a mini-environment type semiconductor clean room, and a purge apparatus for purging a semiconductor wafer storage container equipped with the filter unit with N 2 gas. .

現在、半導体製造クリーンルームでは、ウエハを半導体ウエハ収納容器（以下、「ＦＯＵＰ」という）に収納し、外気に触れずに半導体製造装置間を搬送・ハンドリングするミニ・エンバイロメント方式が一般的となっている。そして、現在、半導体製造ラインにおいて、ウエハ面への水分、ケミカルガスの付着が歩留まり低下を引き起こす工程があり、この工程では、高純度のＮ2ガスでＦＯＵＰ内の残留ガスを排気し、該Ｎ2ガスを満たすことにより、ウエハ表面を水分またはケミカルガスによる汚染から保護するＮ2 ガスパージが採用されている。 Currently, in a semiconductor manufacturing clean room, a mini-environment system is generally used in which a wafer is stored in a semiconductor wafer storage container (hereinafter referred to as “FOUP”), and is transported and handled between semiconductor manufacturing apparatuses without touching the outside air. Yes. At present, in the semiconductor production line, there is a process in which the adhesion of moisture and chemical gas to the wafer surface causes a decrease in yield. In this process, the residual gas in the FOUP is exhausted with high-purity N 2 gas. N 2 gas purge is used to protect the wafer surface from contamination by moisture or chemical gas by filling two gases.

半導体回路の微細化が進み、先端の半導体ＩＣは３２ｎｍのデザインルールで生産されており、２２ｎｍでの生産も迫ってきている。その結果、半導体プロセス環境への要求も一段と厳しくなり、プロセス工程によっては、ウエハを収納したＦＯＵＰ内の水分、ケミカルガスを完全に除去することが必要になってきた。 As semiconductor circuits become finer, leading-edge semiconductor ICs are produced with a design rule of 32 nm, and production at 22 nm is approaching. As a result, demands on the semiconductor process environment have become more severe, and depending on the process steps, it has become necessary to completely remove the moisture and chemical gas in the FOUP containing the wafer.

ＦＯＵＰには、輸送中に大気圧が変化した場合、内部の圧力と外気圧力を均一にして、ＦＯＵＰの膨張、収縮を防ぐために、ＦＯＵＰの底板にブリージングフィルターユニットが備えられている。ブリージングフィルターユニットには、ブリージングフィルターが設置されており、該ブリージングフィルターは、ＦＯＵＰ内部と外部との空気の出入り時に、外部からＦＯＵＰ内に塵が侵入するのを防ぐために設置されている。 The FOUP is equipped with a breathing filter unit on the bottom plate of the FOUP in order to make the internal pressure and the outside air pressure uniform when the atmospheric pressure changes during transportation and to prevent the FOUP from expanding and contracting. A breathing filter is installed in the breathing filter unit, and the breathing filter is installed to prevent dust from entering the FOUP from the outside when the air enters and exits the inside and outside of the FOUP.

Ｎ2ガスパージ用ＦＯＵＰの底板のブリージングフィルターユニットには、例えば、下記の特許文献１に開示されているように、ＦＯＵＰへのＮ2ガスの供給時のみ開放するバルブを備えたＮ2ガス供給用ブリージングフィルターユニットと、ＦＯＵＰ内の残留ガスをＦＯＵＰ外部へ排気する時のみ開放するバルブを備えたブリージングフィルターユニットとが、それぞれ１種類ずつ設置されており、ＦＯＵＰ内をＮ2ガスに置換後は、前記各バルブは閉鎖されて、ＦＯＵＰ内のＮ2ガスが外部へ漏れないようにシールされて形成されている。 For the breathing filter unit on the bottom plate of the N 2 gas purge FOUP, for example, as disclosed in the following Patent Document 1, for N 2 gas supply provided with a valve that is opened only when N 2 gas is supplied to the FOUP One type of breathing filter unit and one type of breathing filter unit with a valve that opens only when exhausting the residual gas in the FOUP to the outside of the FOUP are installed. After replacing the FOUP with N 2 gas, Each of the valves is closed and sealed so that N 2 gas in the FOUP does not leak to the outside.

一方、現在実用に供されているブリージングフィルターユニットでは、ＦＯＵＰ内のウエハ面への水分、ケミカルガスの付着により歩留まり低下を引き起こす工程においては、高純度のＮ2ガスでＦＯＵＰ内の残留ガスを押し出して排出し、Ｎ2ガスを充満することにより、ウエハ表面を水分またはケミカルガスによる汚染から保護するＮ2ガスパージが採用されている。 On the other hand, the breathing filter unit currently in practical use pushes out residual gas in the FOUP with high-purity N 2 gas in the process of reducing yield due to moisture and chemical gas adhering to the wafer surface in the FOUP. The N 2 gas purge is used to protect the wafer surface from contamination with moisture or chemical gas by discharging and filling with N 2 gas.

そして、現在実用に供されているブリージングフィルターユニットは、図１３〜図２０に示すように構成されている。以下、図１３〜図２０を用いて、前記実用に供されているブリージングフィルターユニットの構造とその作用につき説明する。 The breathing filter unit currently in practical use is configured as shown in FIGS. Hereinafter, the structure and operation of the breathing filter unit used for practical use will be described with reference to FIGS.

図１３は、現在実用に供されているブリージングフィルターユニットにおける供給側ブリージングフィルターユニット４７の平面図、図１４は同断面図、図１５は同底面図である。N２ガス供給側ブリージングフィルターユニット４７を構成する筒状筐体６７の上方には、フィルター６４を備えた上端開口部６３が開口され、また、底部６１には通気開口５３が開口されている。前記通気開口５３の内側端の周囲には、環状のシャッター板受け４９が設置されると共に、該シャッター板受け４９と、前記筒状筐体６７の中央部近傍の内側端の周囲に設置された環状のシャッターバネ止め５２との間に、シャッター板５１と、その上方に下方側方向に常に付勢されているシャッターバネ５０とが摺接して挿入されて形成されている。前記シャッター板５１がシャッター板受け４９に、前記下方側方向に常に付勢されているシャッターバネ５０により押圧されることにより、ブリージングフィルターユニット４７は「閉鎖」状態になる。なお、図１３において、６４ａは、前記フィルター６４がブリージングフィルターユニット４７から上方へ離脱するのを阻止する格子状のストッパーである。 FIG. 13 is a plan view of a supply-side breathing filter unit 47 in a breathing filter unit currently in practical use, FIG. 14 is a sectional view thereof, and FIG. 15 is a bottom view thereof. An upper end opening 63 having a filter 64 is opened above the cylindrical housing 67 constituting the N 2 gas supply side breathing filter unit 47, and a ventilation opening 53 is opened at the bottom 61. An annular shutter plate receiver 49 is installed around the inner end of the vent opening 53, and is installed around the shutter plate receiver 49 and the inner end in the vicinity of the central portion of the cylindrical housing 67. Between the annular shutter spring stopper 52, a shutter plate 51 and a shutter spring 50 that is constantly urged downward in the upward direction are inserted in sliding contact. When the shutter plate 51 is pressed against the shutter plate receiver 49 by the shutter spring 50 that is constantly urged in the downward direction, the breathing filter unit 47 is in a “closed” state. In FIG. 13, reference numeral 64 a denotes a lattice-like stopper that prevents the filter 64 from separating upward from the breathing filter unit 47.

図１６は、現在実用に供されているブリージングフィルターユニットにおける残留ガス排気側ブリージングフィルターユニット４８の平面図、図１７は同断面図、図１８は同底面図である。残留ガス排気側ブリージングフィルターユニット４８を構成する筒状筐体６８の上方には、フィルター６６を備えた上端開口部６５が開口され、また、底部６２には通気開口５８が開口されている。前記通気開口５８の内側端の周囲には、環状のシャッターバネ止め５７が設置されると共に、該シャッターバネ止め５７と、前記筒状筐体６８の中央部近傍の内側端の周囲に設置された環状のシャッター板受け５６との間に、シャッター板５４と、その下方に上方側方向に常に付勢されているシャッターバネ５５とが摺接して挿入されて形成されている。前記シャッター板５４がシャッター板受け５６に、前記上方側方向に常に付勢されているシャッターバネ５５により押圧されることにより、ブリージングフィルターユニット４８は「閉鎖」状態になる。なお、図１６において、６６ａは、前記フィルター６６がブリージングフィルターユニット４８から上方へ離脱するのを阻止する格子状のストッパーである。 FIG. 16 is a plan view of a residual gas exhaust side breathing filter unit 48 in a breathing filter unit currently in practical use, FIG. 17 is a sectional view thereof, and FIG. 18 is a bottom view thereof. An upper end opening 65 provided with a filter 66 is opened above the cylindrical housing 68 constituting the residual gas exhaust side breathing filter unit 48, and a ventilation opening 58 is opened at the bottom 62. An annular shutter spring stopper 57 is installed around the inner end of the ventilation opening 58, and is installed around the shutter spring stopper 57 and the inner end in the vicinity of the center of the cylindrical housing 68. Between the annular shutter plate receiver 56, a shutter plate 54 and a shutter spring 55, which is constantly urged upward in the downward direction, are inserted in sliding contact with each other. When the shutter plate 54 is pressed against the shutter plate receiver 56 by a shutter spring 55 that is always urged upward, the breathing filter unit 48 is in a “closed” state. In FIG. 16, reference numeral 66a denotes a lattice-like stopper that prevents the filter 66 from separating upward from the breathing filter unit 48.

図１９は、前記N２ガス供給側ブリージングフィルターユニット４７と、従来の残留ガス排気側ブリージングフィルターユニット４８とを備えたＦＯＵＰ２をパージ装置(図示せず)に搭載した時の縦断面図であるが、パージ装置はN２ガス供給側ノズル５９と残留ガス排気側ノズル６０のみの記載に留めてある。図２０は、N２ガス３０によりＦＯＵＰ２の内部４０をパージするときの各部の操作、N２ガス３０および残留ガス３１の流れを示す縦断面図である。 FIG. 19 is a longitudinal sectional view when the FOUP 2 including the N 2 gas supply side breathing filter unit 47 and the conventional residual gas exhaust side breathing filter unit 48 is mounted on a purge device (not shown). The purge device is only described with respect to the N 2 gas supply side nozzle 59 and the residual gas exhaust side nozzle 60. FIG. 20 is a longitudinal sectional view showing the operation of each part and the flow of the N 2 gas 30 and the residual gas 31 when the inside 40 of the FOUP 2 is purged with the N 2 gas 30.

図２０において、実線矢印で示すN２ガス３０がN２ガス供給ノズル５９よりN２ガス供給側ブリージングフィルターユニット４７の底部６２の通気開口５３に供給されると、該N２ガス３０の圧力によりシャッター板５１を押し上げ、該シャッター板５１とシャッター板受け４９との間に出来た隙間より、前記N２ガス３０がN２ガス供給側ブリージングフィルターユニット４７の内部に流入し、その後、前記N２ガス３０は、上端開口部６３のフィルター６４を通過してＦＯＵＰ２の内部４０に流入する。前記N２ガス３０の流入により圧力の高まったウエハ５の収納されたＦＯＵＰ２の内部４０では、N２ガス３０は、点線矢印で示す残留ガス３１と混合しながら残留ガス排気側ブリージングフィルターユニット４８の上端開口部６５へ達し、フィルター６６を通過して残留ガス排気側ブリージングフィルターユニット４８内部へ流入する。前記残留ガス３１によりブリージングフィルターユニット４８内部の圧力は高まり、シャッターバネ５５に抗してシャッター板５４を押し下げ、シャッター板受け５６との間に出来た隙間より通気口５８に達し、残留ガス排気側ノズル６０より排出される。 In FIG. 20, when the N 2 gas 30 indicated by the solid line arrow is supplied from the N 2 gas supply nozzle 59 to the vent opening 53 of the bottom 62 of the N 2 gas supply side breathing filter unit 47, the pressure of the N 2 gas 30 is increased. push up the shutter plate 51, than the gap made between the shutter plate 51 and the shutter plate receiving 49, the N 2 gas 30 flows into the interior of the N 2 gas supply breathing filter unit 47, then, the N 2 The gas 30 passes through the filter 64 in the upper end opening 63 and flows into the interior 40 of the FOUP 2. In the N 2 interior 40 housed the FOUP2 of the wafer 5 which has increased the pressure by the inflow of the gas 30, N 2 gas 30, while mixing with the residual gas 31 indicated by the dotted line arrow in the residual gas exhaust breathing filter unit 48 It reaches the upper end opening 65, passes through the filter 66, and flows into the residual gas exhaust side breathing filter unit 48. The pressure inside the breathing filter unit 48 is increased by the residual gas 31, the shutter plate 54 is pushed down against the shutter spring 55, reaches the vent hole 58 through a gap formed between the shutter plate receiver 56, and the residual gas exhaust side It is discharged from the nozzle 60.

そして前記[００１１]記載の操作を一定時間継続することにより、N２ガス３０でＦＯＵＰ２の内部４０から残留ガス３１をＦＯＵＰ２の外部へ押し出して排気し、ＦＯＵＰ２の内部４０はN２ガス３０で満たされる。 Then, by continuing the operation described in [0011] for a certain period of time, the residual gas 31 is pushed out from the interior 40 of the FOUP 2 with the N 2 gas 30 to the outside of the FOUP 2, and the interior 40 of the FOUP 2 is filled with the N 2 gas 30. It is.

半導体製造工程では、ＦＯＵＰ２は、該ＦＯＵＰ２の内部４０をクリーンに保つために、N２ガス供給側ブリージングフィルターユニット４７と残留ガス排気側ブリージングフィルターユニット４８とを設置したまま定期的に洗浄・乾燥される。しかしながら、現在実用に供されているブリージングフィルターユニットを洗浄する工程では、前記上端開口部６３・６５のフィルター６４・６６とシャッター板５１・５４とで囲繞されたブリージングフィルターユニット４７・４８の内部空間に入り込んだ水の除去・乾燥は、極めて困難であって、短時間で水を除去・乾燥する方法はない。 In the semiconductor manufacturing process, the FOUP 2 is periodically cleaned and dried with the N 2 gas supply side breathing filter unit 47 and the residual gas exhaust side breathing filter unit 48 installed in order to keep the inside 40 of the FOUP 2 clean. The However, in the process of cleaning the breathing filter unit currently in practical use, the internal space of the breathing filter units 47 and 48 surrounded by the filters 64 and 66 of the upper end openings 63 and 65 and the shutter plates 51 and 54 is used. It is extremely difficult to remove and dry the water that has entered, and there is no method for removing and drying the water in a short time.

ウエハ５を収納したＦＯＵＰ２の内部４０のN２ガス３０によるパージは、残留ガス３１の除去とウエハ５を乾燥状態に保つためのものであるが、前記現在実用に供されているブリージングフィルターユニット４７・４８の内部空間の水の残りは、ＦＯＵＰ２の内部４０のウエハ５面上の湿度を高めることになり、歩留まりに重大な悪影響を及ぼすという課題があった。 Purging the inside 40 of the FOUP 2 containing the wafer 5 with the N 2 gas 30 is for removing the residual gas 31 and keeping the wafer 5 in a dry state. The breathing filter unit 47 currently in practical use is used. The remaining water in the internal space of 48 increases the humidity on the surface of the wafer 5 in the interior 40 of the FOUP 2 and has a problem of having a serious adverse effect on the yield.

特開２００７−５５９９号公報JP 2007-5599 A

前記特許文献１に開示され、あるいは現在実用に供されているように、Ｎ2ガスパージ用ＦＯＵＰの底板には、ＦＯＵＰメーカにより、色々なタイプのブリージングフィルターユニットが設置されている。そして、前記いずれのメーカのブリージングフィルターユニットも、Ｎ2ガス供給側のブリージングフィルターユニットの構造は、筒状筐体の上部にフィルターを備えた上端開口部と、底部にブリージングフィルターユニット内へのＮ2ガス供給時のみ開放するシャターを設置したＮ2ガス供給側通気開口を備え、また、残留ガス排気側のブリージングフィルターユニットの構造は、筒状筐体の上部にフィルターを備えた上端開口部と、底部にブリージングフィルターユニット内の残留ガスが排出されるときのみ開放するシャッターを設置した残留ガス排気側通気開口を備えた構造になっている。 Various types of breathing filter units are installed on the bottom plate of the N 2 gas purge FOUP by the FOUP manufacturer, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 or currently in practical use. Also, the breathing filter unit of any of the above manufacturers has a structure of a breathing filter unit on the N 2 gas supply side having an upper end opening provided with a filter at the top of the cylindrical housing and an N opening into the breathing filter unit at the bottom. with the installation of N 2 gas supply side ventilation opening Shatter to open only during 2 gas supply, also the structure of the breathing filter unit of the residual gas exhaust side, an upper end opening with a filter at the top of the cylindrical casing The bottom portion is provided with a residual gas exhaust side ventilation opening provided with a shutter that is opened only when the residual gas in the breathing filter unit is discharged.

前記従来使用されているＦＯＵＰは、定期的に水または温水で内部を洗浄・乾燥させるが、洗浄時にブリージングフィルターユニット内部に侵入した水は、上端開口部のフィルターと通気開口のシャッターに阻まれ、外部に排出されず、従ってブリージングフィルターユニット内部を乾燥させることが困難であり、如何にしてブリージングフィルターユニット内部を乾燥させるかという乾燥方法が大きな課題になっている。 The previously used FOUP regularly cleans and dries the interior with water or warm water, but water that has entered the breathing filter unit during cleaning is blocked by the filter at the top opening and the shutter at the vent opening, It is difficult to dry the inside of the breathing filter unit because it is not discharged to the outside, and a drying method of how to dry the inside of the breathing filter unit is a big problem.

更に、前記従来のブリージングフィルターユニットでは、上端開口部の構造上、フィルターの面積を大きくすることができない。従って、大量のＮ2ガスをＦＯＵＰ内部に供給する場合、一般的な空気清浄用フィルターの使用状況と比較して、ブリージングフィルターは単位面積あたりの通過ガス量が多くなり、フィルターの塵の捕集効率が低下してしまう。そのため、Ｎ2ガスパージの開始時には、ブリージングフィルターユニットの内部、通気開口およびＮ2パージ装置のノズルユニットに付着している塵が、ブリージングフィルターユニットの上端開口部のフィルターを通過して、ＦＯＵＰ内部へ侵入してしまうという問題が発生している。 Furthermore, in the conventional breathing filter unit, the area of the filter cannot be increased due to the structure of the upper end opening. Therefore, when a large amount of N 2 gas is supplied into the FOUP, the breathing filter has a larger amount of passing gas per unit area compared to the general usage condition of the air cleaning filter, and the filter dust is collected. Efficiency will decrease. Therefore, at the start of the N 2 gas purge, the dust adhering to the inside of the breathing filter unit, the ventilation opening and the nozzle unit of the N 2 purge device passes through the filter at the upper end opening of the breathing filter unit and enters the FOUP. There is a problem of intrusion.

前記のような状況において、半導体製造ラインのエンジニアからは、Ｎ2ガスパージの開始時に、ブリージングフィルターユニット内部、Ｎ2パージ装置のノズルユニット、バルブ、配管内に付着している塵を事前に除去したいとの要求が強まっている。 Under the circumstances as described above, an engineer of a semiconductor production line wants to remove dust adhering to the inside of the breathing filter unit, the nozzle unit of the N 2 purge device, the valve, and the piping in advance at the start of the N 2 gas purge. And the demand is growing.

そして、前記のように、定期的にブリージングフィルターユニット内部を洗浄する際、該ブリージングフィルターユニット内部の水分を乾燥させることができないという課題、およびＦＯＵＰのＮ2ガスパージ開始時のノズルユニット、バルブ、配管内の塵がＦＯＵＰ内部へ流入してしまうという課題は、従来実用に供されているブリージングフィルターユニットの構造では解決できない。 As described above, when the inside of the breathing filter unit is periodically washed, the problem that the moisture inside the breathing filter unit cannot be dried, and the nozzle unit, valve, and piping at the start of FOUP N 2 gas purge The problem that the dust inside flows into the FOUP cannot be solved by the structure of the breathing filter unit that has been conventionally used.

本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであって、N２ガスの供給時のみ開放するシャッター手段を備えた通気開口部と、残留ガスを排気する時のみ開放するシャッター手段を備えた通気開口部の、２種類の通気開口部を１つの筒状筐体に設置して形成された、少なくとも２セットのブリージングフィルターユニットを、底部のN２ガス供給側と残留ガス排気側のブリージングフィルターユニット取り付け部に設置したＦＯＵＰを、ノズルユニットおよびバルブを備えて形成されたパージ装置に搭載し、前記ＦＯＵＰへのN２ガスの供給とＦＯＵＰからの残留ガスの排気の流れを前記バルブで操作することにより、前記ブリージングフィルターユニットの内部およびシャッター、並びに前記パージ装置の配管、バルブおよびノズルユニットを事前洗浄・乾燥し、引き続き、前記ＦＯＵＰ内部をN２ガスによりパージすることができるＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットおよび該フィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a vent opening provided with shutter means that is opened only when N 2 gas is supplied, and shutter means that is opened only when exhausting residual gas. At least two sets of breathing filter units formed by installing two types of ventilation openings in one cylindrical housing, and the breathing filters on the bottom N 2 gas supply side and residual gas exhaust side The FOUP installed in the unit mounting portion is mounted on a purge device formed with a nozzle unit and a valve, and the flow of N 2 gas supply to the FOUP and the exhaust of residual gas from the FOUP is operated with the valve. As a result, the inside of the breathing filter unit and the shutter, and the pipe, valve and nozzle unit of the purge device The pre washed and dried, subsequently, to provide a purging apparatus which N 2 gas purge the semiconductor wafer storage container equipped with N 2 gas purge breathing filter unit and the filter unit capable of internal the FOUP is purged by the N 2 gas It is what.

本発明は、前記課題を解決するために、請求項１記載の発明においては、
半導体ウエハ収納容器の内部と外部の圧力差をなくすため、前記半導体ウエハ収納容器の底板に設置されるブリージングフィルターユニットであって、前記ブリージングフィルターユニットは、筒状筐体の上方に開口された上端開口部にフィルターを備える一方、前記筒状筐体の底部に、N２ガス供給側通気開口と残留ガス排気側通気開口の２個の通気開口をそれぞれ開口すると共に、前記N２ガス供給側通気開口に前記ブリージングフィルターユニットの内部にN２ガスが供給されるときだけ開くシャッター手段と、前記残留ガス排気側通気開口に前記ブリージングフィルターユニット内の残留ガスが該通気開口より排出されるときだけ開くシャッター手段とを、それぞれ設置したことを特徴とするN２ガスパージ用ブリージングフィルターユニット。
が提供され、更に、請求項２記載の発明においては、
請求項１記載のN２ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを、底板に少なくとも２セット備えた半導体ウエハ収納容器において、前記一方のブリージングフィルターユニットにN２ガスを流入させて、該半導体ウエハ収納容器内部の水分、またはケミカルガスに汚染された残留ガスを外部へ押し出して排気し、前記半導体ウエハ収納容器内部をN２ガスに置換するパージ装置であって、前記パージ装置上の前記半導体ウエハ収納容器を搭載する面には、該半導体ウエハ収納容器の底板の前記２セットのブリージングフィルターユニットそれぞれに備えられた２個の前記通気開口に対応する位置に、２個のノズルを備えたノズルユニットが２セットがそれぞれ設置され、前記半導体ウエハ収納容器が搭載されると、前記２セットの前記ブリージングフィルターユニットのそれぞれ２個の通気開口は、前記パージ装置上の２セットのノズルユニットのそれぞれに備えられた２個のノズルと連結されると共に、前記２個のノズルのうち一方のノズルは、N２ガス通路を開閉するバルブを介して、N２ガス供給源に配管され、且つ他方のノズルは、残留ガス通路を開閉するバルブを介して排気ダクトへ配管されることを特徴とするＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置。
が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first aspect of the present invention.
A breathing filter unit installed on a bottom plate of the semiconductor wafer storage container to eliminate a pressure difference between the inside and the outside of the semiconductor wafer storage container, wherein the breathing filter unit has an upper end opened above a cylindrical housing. while comprising a filter in the opening, a bottom portion of the tubular housing, while each opening two vent opening of the residual gas exhaust side vent opening and N 2 gas supply side ventilation opening, the N 2 gas supply vent Shutter means that opens only when N 2 gas is supplied to the inside of the breathing filter unit to the opening, and opens only when residual gas in the breathing filter unit is discharged from the ventilation opening to the residual gas exhaust side ventilation opening. N 2 gas purge breathing filter, characterized in that the shutter means, installed respectively Knit.
Further, in the invention according to claim 2,
2. A semiconductor wafer storage container comprising at least two sets of breathing filter units for purging N 2 gas according to claim 1, wherein N 2 gas is allowed to flow into said one breathing filter unit and moisture inside said semiconductor wafer storage container Or a purge device for extruding and exhausting residual gas contaminated with chemical gas to the outside, and replacing the inside of the semiconductor wafer storage container with N 2 gas, the semiconductor wafer storage container on the purge device being mounted On the surface, there are two sets of nozzle units each having two nozzles at positions corresponding to the two vent openings provided in each of the two sets of breathing filter units on the bottom plate of the semiconductor wafer storage container. When the semiconductor wafer storage container is installed and the two sets of the blocks are installed. The two vent openings of the sing filter unit are connected to two nozzles provided in each of the two sets of nozzle units on the purge device, and one of the two nozzles is The N 2 gas passage is connected to an N 2 gas supply source through a valve that opens and closes the N 2 gas passage, and the other nozzle is connected to an exhaust duct through a valve that opens and closes the residual gas passage. A purge device for purging a semiconductor wafer storage container equipped with a breathing filter unit for two gas purge with N 2 gas.
Is provided.

N２ガスの供給時のみ開放するシャッター手段を備えた通気開口部と、残留ガスを排気する時のみ開放するシャッター手段を備えた通気開口部の２種類の通気開口部を１つの筒状筐体に設置して形成された、少なくとも２セットのブリージングフィルターユニットを、底部のN２ガス供給側と残留ガス排気側のブリージングフィルターユニット取り付け部に設置して形成されたＦＯＵＰを、N２ガス供給側ノズルユニットと残留ガス排気側ノズルユニットの２種類を、前記ＦＯＵＰ底部のN２ガス供給側と残留ガス排気側のブリージングフィルターユニットの通気開口にそれぞれ対応する位置に設置したパージ装置の上に搭載し、N２ガス供給側と残留ガス排気側のノズルユニットのそれぞれのN２ガス供給バルブと残留ガス排気バルブを開放して、N２ガスを供給することにより、ＦＯＵＰ洗浄後のブリージングフィルターユニット内部の水分の除去およびブリージングフィルターユニットの内部および通気開口、並びに前記通気開口と連結されるパージ装置のノズルユニットに付着している塵を事前に除去できる。更に、N２ガス供給側ノズルユニットの残留ガス排気バルブと残留ガス排気側ノズルユニットのN２ガス供給バルブを閉鎖し、その他のバルブを開放してN２ガスを供給することにより、N２ガスはブリージングフィルターユニットのフィルターを介してＦＯＵＰ内部に供給され、前記N２ガスにより残留ガスをＦＯＵＰ外部へ押し出して排気し、前記残留ガスに入れ替わりに、ＦＯＵＰ内部がN２ガスで充満されて、残留ガスをパージすることができる。 N Two types of ventilation openings, a ventilation opening provided with shutter means that opens only when two gases are supplied and a ventilation opening provided with shutter means that opens only when residual gas is exhausted, form a single cylindrical housing. The FOUP formed by installing at least two sets of breathing filter units on the N 2 gas supply side at the bottom and the breathing filter unit mounting part on the residual gas exhaust side is formed on the N 2 gas supply side. Two types of nozzle unit and residual gas exhaust side nozzle unit are mounted on the purge device installed at the positions corresponding to the ventilation openings of the N 2 gas supply side and residual gas exhaust side breathing filter units at the bottom of the FOUP. It opens the respective N 2 gas supply valve and residual gas exhaust valve of the nozzle unit of the N 2 gas feed side and the residual gas exhaust side By supplying the N 2 gas, it is attached to the nozzle unit of the internal and vent openings, and purge device to be connected to the vent opening of the removal and breathing filter unit breathing filter unit inside the water after FOUP washing Dust can be removed in advance. Further, by closing the N 2 gas supply valve of the residual gas exhaust valve and a residual gas exhaust side nozzle unit of the N 2 gas supply nozzle unit, by opening the other valve supplying the N 2 gas, N 2 gas Is supplied to the inside of the FOUP through the filter of the breathing filter unit, the residual gas is pushed out of the FOUP by the N 2 gas and exhausted, and instead of the residual gas, the inside of the FOUP is filled with the N 2 gas The gas can be purged.

本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを装着した半導体ウエハ収納容器の斜視図である。It is a perspective view of the semiconductor wafer storage container equipped with the breathing filter unit for N 2 gas purging of the present invention. 同縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view. 本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットの平面図である。It is a plan view of the N 2 gas purge breathing filter unit of the present invention. 同縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view. 同底面図である。It is the bottom view. 本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置の斜視図である。The N 2 semiconductor wafer container equipped with a gas purge breathing filter unit of the present invention is a perspective view of a purge apparatus which N 2 gas purge. 本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置上に、本発明のN２ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを装着した半導体ウエハ収納容器を搭載した縦断面図である。N 2 semiconductor wafer container equipped with a gas purge breathing filter unit on a purge unit for N 2 gas purge, longitudinal sectional view of mounting the semiconductor wafer storage container and the N 2 gas purge breathing filter unit mounted of the present invention of the present invention It is. 本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置上に、本発明のN２ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを設置した半導体ウエハ収納容器を搭載して、N２ガスブリージングフィルターユニット内部、Ｎ2 ガスパージ装置のノズルユニット、配管および開閉バルブを事前洗浄するときのN２ガスおよび残留ガスの流れ方を示す縦断面図である。The N 2 semiconductor wafer container equipped with a gas purge breathing filter unit of the present invention on purging device for N 2 gas purge, equipped with a N 2 semiconductor wafer storage container equippedwith a gas purge breathing filter unit of the present invention, N internal 2 gas breathing filter unit, the nozzle unit of the N 2 gas purge device is a longitudinal sectional view showing the flow way of the N 2 gas and residual gas when the pipe and the opening and closing valve to pre-washing. 同事前洗浄時の本発明のN２ガスブリージングフィルターユニット内のN２ガス、残留ガスの流れ方を示す縦断面図である。N 2 gas in N 2 gas breathing filter unit of the present invention during the pre-wash is a longitudinal sectional view showing the flow way of the residual gas. 本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置上に、本発明のN２ガスブリージングフィルターユニットを設置した半導体ウエハ収納容器を搭載して、半導体ウエハ収納容器内をN２ガスでパージするときのN２ガスおよび残留ガスの流れ方を示す縦断面図である。On purge device for N 2 gas purge the semiconductor wafer storage container equipped with N 2 gas purge breathing filter unit of the present invention, by mounting a semiconductor wafer storage container equippedwith a N 2 gas breathing filter unit of the present invention, a semiconductor wafer the storage container is a longitudinal sectional view showing the flow way of the N 2 gas and residual gas when purging with N 2 gas. 同パージ時のN２ガス供給側のN２ガスブリージングフィルターユニット、ノズルユニット、開閉バルブの縦断面図である。N 2 gas breathing filter unit of the N 2 gas supply side during the purge, the nozzle unit is a longitudinal sectional view of the opening and closing valve. 同パージ時の残留ガス排気側のN２ガスブリージングフィルターユニット、ノズルユニット、開閉バルブの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the N 2 gas breathing filter unit, the nozzle unit, and the open / close valve on the residual gas exhaust side during the purge. 従来のN２ガス供給側ブリージングフィルターユニットの平面図である。It is a plan view of a conventional N 2 gas supply breathing filter unit. 同縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view. 同底面図である。It is the bottom view. 従来の残留ガス排気側ブリージングフィルターユニットの平面図である。It is a top view of the conventional residual gas exhaustion side breathing filter unit. 同縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view. 同底面図である。It is the bottom view. 従来のブリージングフィルターユニットを装着した半導体ウエハ収納容器の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the semiconductor wafer storage container equipped with the conventional breathing filter unit. 従来のブリージングフィルターユニットを装着した半導体ウエハ収納容器内をN２ガスでパージする時のN２ガスおよび残留ガスの流れを示す縦縦断面図である。Fitted with a conventional breathing filter unit and the semiconductor wafer storage container is a vertical longitudinal sectional view showing a flow of N 2 gas and residual gas when purging with N 2 gas.

本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のブリージングフィルターユニットを装備したＦＯＵＰの斜視図、図２は、同縦断面図である。本発明のブリージングフィルターユニット１は、ＦＯＵＰ２の底板３に設置される。ミニ・エンバイロンメント方式の半導体クリーンルームでは、ウエハ５は、ＦＯＵＰ２内に収納されると共に、ドア４で密閉されて、周囲の塵やケミカルガスから保護される。温度・気圧変化等により生じるＦＯＵＰ２内部と外部の圧力差は、底板３に設置されたブリージングフィルターユニット１の上端開口部４６に取り付けられたフィルター６を通して、ＦＯＵＰ２内部と外部の空気が出入りすることにより、周囲の塵がＦＯＵＰ２内に侵入することなく、該ＦＯＵＰ２内部と外部の圧力と同一になるように、自動調整される。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a FOUP equipped with the breathing filter unit of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof. The breathing filter unit 1 of the present invention is installed on the bottom plate 3 of the FOUP 2. In the mini-environment type semiconductor clean room, the wafer 5 is housed in the FOUP 2 and sealed by the door 4 to be protected from surrounding dust and chemical gas. The pressure difference between the inside and outside of the FOUP 2 caused by changes in temperature and atmospheric pressure is caused by the air inside and outside the FOUP 2 entering and leaving the filter 6 attached to the upper end opening 46 of the breathing filter unit 1 installed on the bottom plate 3. The surrounding dust is automatically adjusted so as to be the same as the pressure inside and outside the FOUP 2 without entering the FOUP 2.

図３は、本発明のブリージングフィルターユニット１の平面図、図４は、同縦断面図、図５は、同底面図を示す。本発明のブリージングフィルターユニット１は、筒状筐体４１の、ＦＯＵＰ２の内部４０に臨む側に、フィルター６を備えた上端開口部４６が開口され、また、底部４２には、前記ＦＯＵＰ２の内部４０へＮ2ガス３０を供給するＮ2ガス供給側通気開口７と、ＦＯＵＰ２の内部４０の残留ガス３１を排気する残留ガス排気側通気開口８が開口されている。前記Ｎ2ガス３０を供給するＮ2ガス供給側通気開口７には、Ｎ2ガス３０が供給されるときだけ開放するＮ2ガス供給側シャッター手段１０が備えられると共に、前記ＦＯＵＰ２の内部４０の残留ガス３１を排気する残留ガス排気側通気開口８には、該ＦＯＵＰ２の内部４０のガスが排出されるときだけ開放する残留ガス排気側シャッター手段１１がそれぞれ備えられている。なお、図３において、６ａは前記フィルター６がブリージングフィルターユニット１から上方へ離脱するのを阻止する格子状のストッパーである。 3 is a plan view of the breathing filter unit 1 of the present invention, FIG. 4 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 5 is a bottom view thereof. In the breathing filter unit 1 of the present invention, an upper end opening 46 provided with a filter 6 is opened on the side of the cylindrical housing 41 facing the inside 40 of the FOUP 2, and the inside 40 of the FOUP 2 is formed at the bottom 42. The N 2 gas supply side vent opening 7 for supplying the N 2 gas 30 to the FOUP 2 and the residual gas exhaust side vent opening 8 for exhausting the residual gas 31 inside the FOUP 2 are opened. The N 2 gas supply side ventilation opening 7 for supplying the N 2 gas 30, along with the N 2 gas supply side shutter means 10 to only open when the N 2 gas 30 is supplied is provided, the interior 40 of the FOUP2 The residual gas exhaust side vent opening 8 for exhausting the residual gas 31 is provided with residual gas exhaust side shutter means 11 that is opened only when the gas inside the FOUP 2 is exhausted. In FIG. 3, reference numeral 6 a denotes a lattice-like stopper that prevents the filter 6 from detaching upward from the breathing filter unit 1.

前記Ｎ2ガス供給側シャッター手段１０は、特に限定する必要はないが、好ましくは、図４に示すような構成とすることが推奨される。すなわち、図４に示すように、周壁に複数個の通気口４３ａを開口したシャッターケース４３内部に、Ｎ2ガス供給側シャッター板１２と、その上方にＮ2ガス供給側シャッターバネ１４とが摺接して、前記シャッターケース４３の内周壁の上方部に突設された環状のＮ2ガス供給側シャッターバネ止め１６と通気開口７の内側端の周囲に設置された環状の段部より成るＮ2ガス供給側シャッター板受け９との間に設置され、前記Ｎ2ガス供給側シャッター板１２がＮ2ガス供給側シャッターバネ１４により常に下方側方向へ付勢されていて、前記Ｎ2ガス供給側のシャッター手段１０が不使用のときは、常に前記Ｎ2ガス供給側シャッターバネ１４により下方へ押圧されて、Ｎ2ガス供給側シャッター板１２がＮ2ガス供給側シャッター板受け９に圧着している。 The N 2 gas supply side shutter means 10 is not particularly limited, but it is recommended that the N 2 gas supply side shutter means be configured as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, the N 2 gas supply side shutter plate 12 and the N 2 gas supply side shutter spring 14 slide on the inside of the shutter case 43 having a plurality of vent holes 43a in the peripheral wall. in contact, wherein comprising the step portion of the installed annularly around the inner peripheral wall of the upper portion projecting from the inner end of the annular N 2 gas supply side shutter spring stop 16 and the vent opening 7 of the shutter case 43 N 2 The N 2 gas supply side shutter plate 12 is installed between the gas supply side shutter plate receiver 9 and is always urged downward by the N 2 gas supply side shutter spring 14, and the N 2 gas supply side the time the shutter means 10 is not in use, always the is pressed downward by the N 2 gas supply side shutter spring 14, N 2 gas supply side shutter plate 12 is N 2 receives gas supply side shutter plate 9 It has been crimped.

また、前記残留ガス排気側シャッター手段１１は、特に限定する必要はないが、好ましくは、図４に示すような構成とすることが推奨される。すなわち、前記前記通気口４３ａを備えているシャッターケース４３と異なり、通気口を備えていないシャッターケース４４内部に、残留ガス排気側シャッター板１３と、その下方に残留ガス排気側シャッターバネ１５とが摺接して、通気開口８の内側端の周囲に備えられた環状の段部より成る残留ガス排気側シャッターバネ止め４５と、前記シャッターケース４４の内周壁の上方部に突設された環状の残留ガス排気側シャッター板受け１７との間に設置され、前記残留ガス排気側シャッター板１３が、残留ガス排気側シャッターバネ１５により常に上方側方向へ付勢されていて、前記残留ガス排気側シャッター手段１１が不使用のときは、常に前記残留ガス排気側シャッターバネ１５により上方へ押圧されて、残留ガス排気側シャッター板１３が残留ガス排気側シャッター板受け１７に圧着している。なお、図５において、１５ａは前記残留ガス排気側シャッターバネ１５が残留ガス排気側シャッター手段１１から下方へ離脱するのを阻止する格子状のストッパーである。 Further, the residual gas exhaust side shutter means 11 is not particularly limited, but it is recommended that the configuration shown in FIG. That is, unlike the shutter case 43 provided with the vent hole 43a, a residual gas exhaust side shutter plate 13 and a residual gas exhaust side shutter spring 15 below the shutter case 44 without the vent hole are provided. Residual gas exhaust side shutter spring stopper 45 comprising an annular step provided around the inner end of the vent opening 8 in sliding contact, and an annular residual projecting above the inner peripheral wall of the shutter case 44 The residual gas exhaust side shutter plate 13 is installed between the gas exhaust side shutter plate receiver 17 and the residual gas exhaust side shutter plate 13 is always urged upward by a residual gas exhaust side shutter spring 15 to provide the residual gas exhaust side shutter means. When 11 is not in use, the residual gas exhaust side shutter spring 15 is always pressed upward by the residual gas exhaust side shutter spring 15. 3 is crimped to the residual gas exhaust side shutter plate receiving 17. In FIG. 5, reference numeral 15 a denotes a lattice-like stopper that prevents the residual gas exhaust side shutter spring 15 from moving downward from the residual gas exhaust side shutter means 11.

図６は、本発明のＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置(以下、「パージ装置」という)１８の全体の斜視図を示す。図７は、同パージ装置１８のＦＯＵＰ搭載部２１に、本発明のブリージングフィルターユニット１を備えたＦＯＵＰ２を搭載した状態を示す縦断面図である。 6, a purge device for N 2 gas purge the semiconductor wafer storage container equipped with N 2 gas purge breathing filter unit of the present invention (hereinafter, "purge device" hereinafter) shows a perspective view of the whole 18. FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a state where the FOUP 2 including the breathing filter unit 1 of the present invention is mounted on the FOUP mounting portion 21 of the purge device 18.

図６において、パージ装置１８のＦＯＵＰ搭載部２１には、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット２２と、残留ガス排気側ノズルユニット２３とがそれぞれ設置されている。前記Ｎ2ガス供給側ノズルユニット２２には、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット供給ノズル２４と、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気ノズル２５とがそれぞれ備えられ、図７に示すように、前記ＦＯＵＰ搭載部２１上に突設された複数本のキネマピン２０を介してＦＯＵＰ２を搭載すると、これらの２個のノズル２４・２５は、ＦＯＵＰ２の底板３のＮ2ガス供給側のブリージングフィルターユニット１のＮ2ガス供給側通気開口７と残留ガス排気側通気口８とにそれぞれ連結される。 In FIG. 6, an N 2 gas supply side nozzle unit 22 and a residual gas exhaust side nozzle unit 23 are installed in the FOUP mounting portion 21 of the purge device 18. The N 2 gas supply side nozzle unit 22 includes an N 2 gas supply side nozzle unit supply nozzle 24 and an N 2 gas supply side nozzle unit exhaust nozzle 25, respectively. As shown in FIG. When mounting the FOUP2 via a plurality of Kinemapin 20 projecting from the top section 21, these two nozzles 24, 25, N 2 of the bottom plate 3 of the N 2 gas supply breathing filter unit 1 of FOUP2 The gas supply side ventilation opening 7 and the residual gas exhaust side ventilation hole 8 are connected to each other.

また、図６において、残留ガス排気側ノズルユニット２３には、残留ガス排気側ノズルユニット供給ノズル２６と残留ガス排気側ノズルユニット排気ノズル２７とがそれぞれ設置されている。前記ＦＯＵＰ搭載部２１にＦＯＵＰ２を搭載すると、これら２個のノズル２６・２７は、ＦＯＵＰ２の底板３の残留ガス排気側のブリージングフィルターユニット１のＮ2ガス供給側通気開口７と残留ガス排気側通気口８とにそれぞれ連結される。 In FIG. 6, the residual gas exhaust side nozzle unit supply nozzle 26 and the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust nozzle 27 are installed in the residual gas exhaust side nozzle unit 23. When the FOUP 2 is mounted on the FOUP mounting portion 21, these two nozzles 26 and 27 are connected to the N 2 gas supply side ventilation opening 7 and the residual gas exhaust side ventilation of the breathing filter unit 1 on the residual gas exhaust side of the bottom plate 3 of the FOUP 2. Each is connected to the mouth 8.

前記パージ装置１８には、図６に示すように、Ｎ2ガス３０の供給用のＮ2ガス供給口２８と残留ガス３１の排気用の残留ガス排気口２９がそれぞれ設けられている。そして、前記パージ装置１８の内部の電磁バルブを操作するための電磁バルブ制御盤１９が、ケーブル１９ａを介してパージ装置１８に接続されている。 As shown in FIG. 6, the purge device 18 is provided with an N 2 gas supply port 28 for supplying the N 2 gas 30 and a residual gas exhaust port 29 for exhausting the residual gas 31. An electromagnetic valve control panel 19 for operating an electromagnetic valve inside the purge device 18 is connected to the purge device 18 via a cable 19a.

図７を用いて、パージ装置１８内の配管およびバルブについて説明する。パージ装置１８のＮ2ガス供給側ノズルユニット２２のＮ2ガス供給側ノズルユニット供給ノズル２４と、残留ガス排気側ノズルユニット供給ノズル２６は、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット供給バルブ３２および残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ３４をそれぞれ備えたＮ2ガス供給用配管３６介して、Ｎ2ガス供給源３８に連結されている。また、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット２２のＮ2ガス供給側ノズルユニット排気ノズル２５と、残留ガス排気側ノズルユニット排気ノズル２７は、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３および残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５をそれぞれ備えた残留ガス排気用配管３７を介して残留ガス排気ダクト３９に連結されている。 The piping and valves in the purge apparatus 18 will be described with reference to FIG. The N 2 gas supply side nozzle unit supply nozzle 24 and the residual gas exhaust side nozzle unit supply nozzle 26 of the N 2 gas supply side nozzle unit 22 of the purging device 18 include an N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 32 and a residual gas exhaust. It is connected to an N 2 gas supply source 38 via an N 2 gas supply pipe 36 provided with a side nozzle unit supply valve 34. The N 2 gas supply side nozzle unit exhaust nozzle 25 and the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust nozzle 27 of the N 2 gas supply side nozzle unit 22 are the N 2 gas supply side nozzle unit exhaust valve 33 and the residual gas exhaust side nozzle. It is connected to a residual gas exhaust duct 39 via a residual gas exhaust pipe 37 provided with a unit exhaust valve 35.

図８および図９を用いて、ＦＯＵＰ２の内部４０をＮ2ガス３０でパージする前に、ブリージングフィルターユニット１の内部、パージ装置１８のノズルユニット２２・２３、バルブ３２・３３・３４・３５および配管３６・３７をそれぞれ洗浄・乾燥する方法について説明する。 8 and 9, before purging the interior 40 of the FOUP 2 with the N 2 gas 30, the inside of the breathing filter unit 1, the nozzle units 22, 23 of the purge device 18, the valves 32, 33, 34, 35, and A method for cleaning and drying the pipes 36 and 37 will be described.

図９において、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット供給バルブ３２、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３、残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ３４、および残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５の全てが開放された状態が図示されている。 In FIG. 9, the N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 32, the N 2 gas supply side nozzle unit exhaust valve 33, the residual gas exhaust side nozzle unit supply valve 34, and the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust valve 35 are all opened. This is shown in the figure.

Ｎ2ガス３０は、実線矢印で示すように、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット供給バルブ３２と、残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ３４を経て、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット供給ノズル２４と残留ガス排気側ノズルユニット供給ノズル２６を介して、それぞれのブリージングフィルターユニット１のＮ2ガス供給側通気開口７からＮ2ガス供給側シャッター手段１０を通って、それぞれのブリージングフィルターユニット１の内部に流入する。 The N 2 gas 30 passes through the N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 32 and the residual gas exhaust side nozzle unit supply valve 34, as shown by the solid line arrow, and the N 2 gas supply side nozzle unit supply nozzle 24 and the residual gas. The gas flows into the interior of each breathing filter unit 1 from the N 2 gas supply side ventilation opening 7 of each breathing filter unit 1 through the N 2 gas supply side shutter means 10 via the exhaust side nozzle unit supply nozzle 26. .

前記それぞれのブリージングフィルターユニット１の内部に流入したＮ2ガス３０は、点線矢印で示す内部の残留ガス３１と共に残留ガス排気側シャッター手段１１を経て、残留ガス排気側通気開口８から、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気ノズル２５と残留ガス排気側ノズルユニット排気ノズル２７を介して、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３と残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５を通り、残留ガス排気用配管３７から残留ガス排気ダクト３９へ排気される。 The N 2 gas 30 that has flowed into the breathing filter unit 1 passes through the residual gas exhaust side shutter means 11 together with the residual gas 31 in the interior indicated by the dotted arrow, and passes through the residual gas exhaust side vent opening 8 to form the N 2 gas. The supply side nozzle unit exhaust nozzle 25 and the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust nozzle 27 are passed through the N 2 gas supply side nozzle unit exhaust valve 33 and the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust valve 35 to pass through the residual gas exhaust pipe 37. To the residual gas exhaust duct 39.

ブリージングフィルターユニット１の流入したＮ2ガス３０が、残留ガス３１と共に残留ガス排気側シャッター手段１１を経て、残留ガス排気側通気開口８から、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気ノズル２５と残留ガス排気側ノズルユニット排気ノズル２７を介して、Ｎ2ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３と残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５を通って、残留ガス排気用配管３７を経て、残留ガス排気ダクト３９へ排気されまでのガス通路の圧力損失（空気抵抗）は、ブリージングフィルターユニット１内部のＮ2ガス３０と残留ガス３１が上端開口部４６に備えられているフィルター６を通ってＦＯＵＰ２の内部４０に流入するときのフィルターの圧力損失(空気抵抗)より、３桁以上小さい。従って、前記操作では、N２ガス３０は、ＦＯＵＰ２の内部４０には供給されず、ブリージングフィルターユニット１内部、パージ装置１８のノズルユニット２２・２３、バルブ３２・３３・３４・３５および配管３６・３７にそれぞれ通気されて、前記ブリージングフィルターユニット１内部、パージ装置１８のノズルユニット２２・２３、バルブ３２・３３・３４・３５および配管３６・３７の事前洗浄・乾燥が行われる。 The N 2 gas 30 flowing into the breathing filter unit 1 passes through the residual gas exhaust side shutter means 11 together with the residual gas 31 and from the residual gas exhaust side vent opening 8, the N 2 gas supply side nozzle unit exhaust nozzle 25 and the residual gas exhaust. The exhaust gas is discharged to the residual gas exhaust duct 39 through the N 2 gas supply side nozzle unit exhaust valve 33 and the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust valve 35 via the side nozzle unit exhaust nozzle 27 and through the residual gas exhaust pipe 37. The pressure loss (air resistance) of the gas passage until then flows into the inside 40 of the FOUP 2 through the filter 6 in which the N 2 gas 30 and the residual gas 31 inside the breathing filter unit 1 are provided in the upper end opening 46. 3 times smaller than the pressure loss (air resistance) of the filter. Therefore, in the above operation, the N 2 gas 30 is not supplied to the inside 40 of the FOUP 2 , but inside the breathing filter unit 1, the nozzle units 22, 23 of the purge device 18, valves 32, 33, 34, 35 and piping 36. 37 is ventilated to pre-clean and dry the inside of the breathing filter unit 1, the nozzle units 22, 23 of the purge device 18, the valves 32, 33, 34, 35 and the pipes 36, 37.

図１０は、本発明のパージ装置１８のＦＯＵＰ搭載部２１に、本発明のブリージングフィルターユニット１を搭載して、N２ガス３０でN２ガスパージするときのN２ガス３０、残留ガス３１の流れ方を示す縦断面図である。図１１は、前記パージ時のN２ガス供給側のブリージングフィルターユニット１の縦断面図で、図１２は、前記パージ時の残留ガス排気側のブリージングフィルターユニット１の縦断面図である。 10, the FOUP mounting portion 21 of the purge device 18 of the present invention, equipped with a breathing filter unit 1 of the present invention, N 2 gas 30, the flow of the residual gas 31 at the time of N 2 gas purge with N 2 gas 30 It is a longitudinal cross-sectional view which shows the direction. FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the breathing filter unit 1 on the N 2 gas supply side during the purge, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the breathing filter unit 1 on the residual gas exhaust side during the purge.

図１１は、N２ガスパージする時のN２ガス供給側のブリージングフィルターユニット１のN２ガス供給側シャッター手段１０およびN２ガス供給側ノズルユニット供給バルブ３２、並びに残留ガス排気側シャッター手段１１およびN２ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３の操作状態を示す縦断面図である。 FIG. 11 shows the N 2 gas supply side shutter means 10 and the N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 32 of the N 2 gas supply side breathing filter unit 1 and the residual gas exhaust side shutter means 11 and N 2 gas purge. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an operation state of an N 2 gas supply side nozzle unit exhaust valve 33.

図１２は、N２ガスパージする時の残留ガス排気側のブリージングフィルターユニット１のN２ガス供給側シャッター手段１０および残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ３４、並びに残留ガス排気側シャッター手段１１および残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５の操作状態を示す縦断面図である。 Figure 12 is a residual gas exhaust side of the breathing filter unit 1 of the N 2 gas supply side shutter means 10 and the residual gas exhaust nozzle unit supply valve 34, and the residual gas exhaust side shutter unit 11 and the residual gas when the N 2 gas purge FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an operation state of the exhaust side nozzle unit exhaust valve 35.

N２ガス３０(実線矢印)は、N２ガス供給源３８からN２ガス供給用配管３６を経て、「開放」状態のN２ガス供給側ノズルユニット供給バルブ３２を経て、N２ガス供給側ノズルユニット供給ノズル２４を通って、N２ガス供給側のブリージングフィルターユニット１のN２ガス供給側通気開口７に設けられたN２ガス供給側シャッター手段１０におけるN２ガス供給側シャッターバネ１４で付勢されて、N２ガス供給側シャッター板受け９に圧接されて、「閉鎖」されていたN２ガス供給側シャッター板１２を、前記N２ガス供給側シャッターバネ１４に抗して上方へ押し上げ、シャッターケース４３に開口された通気口４３ａからブリージングフィルターユニット１の内部にN２ガス３０が供給される。前記N２ガス３０は、上端開口部４６のフィルター６を通過し、ＦＯＵＰ２の内部４０に供給される。この時、N２ガス供給側のブリージングフィルターユニット１のN２ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３は、「閉鎖」されている。 The N 2 gas 30 (solid line arrow) passes from the N 2 gas supply source 38 through the N 2 gas supply pipe 36, through the N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 32 in the “open” state, and then to the N 2 gas supply side. through the nozzle unit supply nozzle 24, with N 2 gas supply side shutter spring 14 in the N 2 gas supply side shutter means 10 provided in the N 2 gas supply side ventilation opening 7 of the breathing filter unit 1 of the N 2 gas supply The N 2 gas supply side shutter plate 12 that is energized and pressed against the N 2 gas supply side shutter plate receiver 9 and is “closed” is moved upward against the N 2 gas supply side shutter spring 14. The N 2 gas 30 is supplied to the inside of the breathing filter unit 1 from the vent hole 43 a opened up to the shutter case 43. The N 2 gas 30 passes through the filter 6 in the upper end opening 46 and is supplied to the inside 40 of the FOUP 2. In this, the N 2 gas supply nozzle unit exhaust valve 33 of the breathing filter unit 1 of the N 2 gas supply is "closed".

前記ＦＯＵＰ２の内部４０に供給されたN２ガス３０は、ＦＯＵＰ２の内部４０の残留ガス３１(点線矢印)と混合しながら、残留ガス排気側のブリージングフィルターユニット１の上端開口部４６のフィルター６を経てブリージングフィルターユニット１内部に流入し、残留ガス排気側通気開口８に設けられた残留ガス排気側シャッター手段１１の、残留ガス排気側シャッターバネ１５で付勢されて、残留ガス排気側シャッターバネ受け１７に圧接されて、「閉鎖」されていた残留ガス排気側シャッター板１３を、該残留ガス排気側シャッターバネ１５に抗して下方へ押し下げ、残留ガス排気側ノズルユニット排気ノズル２７を通り、「開放」状態の残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５を通って、残留ガス排気用配管３７を介して、残留ガス３１が残留ガス排気ダクト３９へ排気される。この時、N２ガス供給側のブリージングフィルターユニット１の残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ３４は、「閉鎖」されている。 The N 2 gas 30 supplied to the interior 40 of the FOUP 2 is mixed with the residual gas 31 (dotted arrow) in the interior 40 of the FOUP 2 while passing through the filter 6 at the upper end opening 46 of the breathing filter unit 1 on the residual gas exhaust side. Then, the gas flows into the breathing filter unit 1 and is urged by the residual gas exhaust side shutter spring 15 of the residual gas exhaust side shutter means 11 provided in the residual gas exhaust side vent opening 8 to receive the residual gas exhaust side shutter spring. The residual gas exhaust side shutter plate 13 that has been “closed” in pressure contact is pressed downward against the residual gas exhaust side shutter spring 15, passes through the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust nozzle 27, Through the residual gas exhaust side nozzle unit exhaust valve 35 in the “open” state, through the residual gas exhaust pipe 37, Residual gas 31 is exhausted to residual gas exhaust duct 39. At this time, the residual gas exhaust side nozzle unit supply valve 34 of the breathing filter unit 1 on the N 2 gas supply side is “closed”.

前記[００４２]および[００４３]において述べた操作方法により、N２ガス３０によるパージを、一定時間繰り返して行うことにより、ＦＯＵＰ２の内部４０の残留ガス３１は排気されると共に、該残留ガス３１と入れ替わりに、ＦＯＵＰ２の内部４０がN２ガス３０で満たされる。 According to the operation method described in [0042] and [0043], the purge with the N 2 gas 30 is repeatedly performed for a predetermined time, whereby the residual gas 31 inside the FOUP 2 is exhausted and the residual gas 31 and Instead, the interior 40 of the FOUP 2 is filled with N 2 gas 30.

前記[００４２]および[００４３]において述べた操作方法において、N２ガス供給側ノズルユニット供給バルブ３２を「閉鎖」、残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ３４を「開放」、N２ガス供給側ノズルユニット排気バルブ３３を「開放」、残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ３５を「閉鎖」にして、N２ガス供給用配管３６よりN２ガス３０を供給すると、ブリージングフィルターユニット１のN２ガス供給側と残留ガス排気側が入れ替わり、ＦＯＵＰ２の内部４０のN２ガス３０と残留ガス３１の流れが逆方向になる。 In the operation method described in the above [0042] and [0043], the N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 32 is “closed”, the residual gas exhaust side nozzle unit supply valve 34 is “open”, and the N 2 gas supply side nozzle the unit exhaust valve 33 "open", and the residual gas exhaust nozzle unit exhaust valve 35 in the "closed", when supplying the N 2 gas 30 from N 2 gas supply pipe 36, N 2 gas supply breathing filter unit 1 The side and the residual gas exhaust side are switched, and the flow of the N 2 gas 30 and the residual gas 31 in the interior 40 of the FOUP 2 is reversed.

ウエハ５面上のN２パージによる残留ガスの除去において、N２ガス供給側のブリージングフィルターユニット１に近いウエハ５およびウエハ面位置と、前記ブリージングフィルターユニット１から遠いウエハ５およびウエハ面位置では残留ガス除去時間に差が生じる。前記バルブ３２・３３・３４・３５の切り替えにより、ＦＯＵＰ２の内部４０におけるN２ガス３０の供給位置を交互に切り替えることにより、ＦＯＵＰ２の内部４０のウエハ５およびウエハ面の残留ガスの除去を、短時間で、且つ均一にできる。 In the removal of the residual gas by N 2 purge on the wafer 5 surface, the residue remains at the wafer 5 and wafer surface position near the breathing filter unit 1 on the N 2 gas supply side and at the wafer 5 and wafer surface position far from the breathing filter unit 1. A difference occurs in the gas removal time. By switching the supply position of the N 2 gas 30 in the interior 40 of the FOUP 2 by switching the valves 32, 33, 34, and 35, the removal of the residual gas on the wafer 5 and the wafer surface in the interior 40 of the FOUP 2 is shortened. Time and uniformity.

１ ブリージングフィルターユニット
２ 半導体ウエハ収納容器（ＦＯＵＰ）
３ 底板
４ ドア
５ ウエハ
６ フィルター
７ N２ガス供給側通気開口
８ 残留ガス排気側通気開口
９ N２ガス供給側シャッター板受け
１０ N２ガス供給側シャッター手段
１１ 残留ガス排気側シャッター手段
１２ N２ガス供給側シャッター板
１３ 残留ガス排気側シャッター板
１４ N２ガス供給側シャッターバネ
１５ 残留ガス排気側シャッターバネ
１６ N２ガス供給側シャッターバネ止め
１７ 残留ガス排気側シャッターバネ板受け
１８ Ｎ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置(パージ装置)
１９ 電磁バルブ制御盤
１９ａ ケーブル
２０ キネマピン
２１ 半導体ウエハ収納容器（ＦＯＵＰ）搭載部
２２ N２ガス供給側ノズルユニット
２３ 残留ガス排気側ノズルユニット
２４ N２ガス供給側ノズルユニット供給ノズル
２５ N２ガス供給側ノズルユニット排気ノズル
２６ 残留ガス排気側ノズルユニット供給ノズル
２７ 残留ガス排気側ノズルユニット排気ノズル
２８ N２ガス供給口
２９ 残留ガス排気口
３０ N２ガス
３１ 残留ガス
３２ N２ガス供給側ノズルユニット供給バルブ
３３ N２ガス供給側ノズルユニット排気バルブ
３４ 残留ガス排気側ノズルユニット供給バルブ
３５ 残留ガス排気側ノズルユニット排気バルブ
３６ N２ガス供給用配管
３７ 残留ガス排気用配管
３８ N２ガス供給源
３９ 残留ガス排気ダクト
４０ ＦＯＵＰ内部
４１ 筒状筐体
４２ 底部
４３ 通気口を備えたシャッターケース
４３ａ 通気口
４４ 通気口なしのシャッターケース
４５ 残留ガス排気側シャッターバネ止め
４６ 上端開口部 1 Breathing filter unit 2 Semiconductor wafer storage container (FOUP)
3 Bottom plate 4 Door 5 Wafer 6 Filter 7 N 2 gas supply side ventilation opening 8 Residual gas exhaust side ventilation opening 9 N 2 Gas supply side shutter plate receiver 10 N 2 Gas supply side shutter means 11 Residual gas exhaust side shutter means 12 N 2 Gas supply side shutter plate 13 Residual gas exhaust side shutter plate 14 N 2 gas supply side shutter spring 15 Residual gas exhaust side shutter spring 16 N 2 Gas supply side shutter spring stopper 17 Residual gas exhaust side shutter spring plate holder 18 For N 2 gas purge Purge device (purge device) for purging a semiconductor wafer storage container equipped with a breathing filter unit with N 2 gas
19 Electromagnetic valve control panel 19a Cable 20 Kinema pin 21 Semiconductor wafer storage container (FOUP) mounting portion 22 N 2 gas supply side nozzle unit 23 Residual gas exhaust side nozzle unit 24 N 2 gas supply side nozzle unit supply nozzle 25 N 2 gas supply side Nozzle unit exhaust nozzle 26 Residual gas exhaust side nozzle unit supply nozzle 27 Residual gas exhaust side nozzle unit exhaust nozzle 28 N 2 gas supply port 29 Residual gas exhaust port 30 N 2 gas 31 Residual gas 32 N 2 gas supply side nozzle unit supply valve 33 N 2 gas supply side nozzle unit exhaust valve 34 Residual gas exhaust side nozzle unit supply valve 35 Residual gas exhaust side nozzle unit exhaust valve 36 N 2 gas supply pipe 37 Residual gas exhaust pipe 38 N 2 gas supply source 39 Residual gas Exhaust duct 40 FOUP inside 41 cylinder Housing 42 bottom 43 shutter case 45 remaining gas exhaust side without shutter casing 43a vent 44 vents having vent shutter spring stop 46 upper opening

Claims (2)

半導体ウエハ収納容器の内部と外部の圧力差をなくすため、前記半導体ウエハ収納容器の底板に設置されるブリージングフィルターユニットであって、前記ブリージングフィルターユニットは、筒状筐体の上方に開口された上端開口部にフィルターを備える一方、前記筒状筐体の底部に、N２ガス供給側通気開口と残留ガス排気側通気開口の２個の通気開口をそれぞれ開口すると共に、前記N２ガス供給側通気開口に前記ブリージングフィルターユニットの内部にN２ガスが供給されるときだけ開くシャッター手段と、前記残留ガス排気側通気開口に前記ブリージングフィルターユニット内の残留ガスが該通気開口より排出されるときだけ開くシャッター手段とを、それぞれ設置したことを特徴とするN２ガスパージ用ブリージングフィルターユニット。 A breathing filter unit installed on a bottom plate of the semiconductor wafer storage container to eliminate a pressure difference between the inside and the outside of the semiconductor wafer storage container, wherein the breathing filter unit has an upper end opened above a cylindrical housing. while comprising a filter in the opening, a bottom portion of the tubular housing, while each opening two vent opening of the residual gas exhaust side vent opening and N 2 gas supply side ventilation opening, the N 2 gas supply vent Shutter means that opens only when N 2 gas is supplied to the inside of the breathing filter unit to the opening, and opens only when residual gas in the breathing filter unit is discharged from the ventilation opening to the residual gas exhaust side ventilation opening. N 2 gas purge breathing filter, characterized in that the shutter means, installed respectively Knit. 請求項１記載のN２ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを、底板に少なくとも２セット備えた半導体ウエハ収納容器において、前記一方のブリージングフィルターユニットにN２ガスを流入させて、該半導体ウエハ収納容器内部の水分、またはケミカルガスに汚染された残留ガスを外部へ押し出して排気し、前記半導体ウエハ収納容器内部をN２ガスに置換するパージ装置であって、前記パージ装置上の前記半導体ウエハ収納容器を搭載する面には、該半導体ウエハ収納容器の底板の前記２セットのブリージングフィルターユニットそれぞれに備えられた２個の前記通気開口に対応する位置に、２個のノズルを備えたノズルユニットが２セットがそれぞれ設置され、前記半導体ウエハ収納容器が搭載されると、前記２セットの前記ブリージングフィルターユニットのそれぞれ２個の通気開口は、前記パージ装置上の２セットのノズルユニットのそれぞれに備えられた２個のノズルと連結されると共に、前記２個のノズルのうち一方のノズルは、N２ガス通路を開閉するバルブを介して、N２ガス供給源に配管され、且つ他方のノズルは、残留ガス通路を開閉するバルブを介して排気ダクトへ配管されることを特徴とするＮ2 ガスパージ用ブリージングフィルターユニットを搭載した半導体ウエハ収納容器をＮ2 ガスパージするパージ装置。 2. A semiconductor wafer storage container comprising at least two sets of breathing filter units for purging N 2 gas according to claim 1, wherein N 2 gas is allowed to flow into said one breathing filter unit and moisture inside said semiconductor wafer storage container Or a purge device for extruding and exhausting residual gas contaminated with chemical gas to the outside, and replacing the inside of the semiconductor wafer storage container with N 2 gas, the semiconductor wafer storage container on the purge device being mounted On the surface, there are two sets of nozzle units each having two nozzles at positions corresponding to the two vent openings provided in each of the two sets of breathing filter units on the bottom plate of the semiconductor wafer storage container. When the semiconductor wafer storage container is installed and the two sets of the blocks are installed. The two vent openings of the sing filter unit are connected to two nozzles provided in each of the two sets of nozzle units on the purge device, and one of the two nozzles is The N 2 gas passage is connected to an N 2 gas supply source through a valve that opens and closes the N 2 gas passage, and the other nozzle is connected to an exhaust duct through a valve that opens and closes the residual gas passage. A purge device for purging a semiconductor wafer storage container equipped with a breathing filter unit for two gas purge with N 2 gas.
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