JP2016127106A - ガスパージユニット - Google Patents

Abstract

【課題】パージガスの導入時におけるパーティクルの巻き上げを防止できるガスパージユニットを提供する。
【解決手段】
収容物を出し入れするための主開口（２ｂ）を有する容器（２）の内部に、前記主開口から清浄化ガスを導入させるガスパージユニットであって、長手方向に延在しており、供給部から前記清浄化ガスが供給される長空洞（２３）と、前記長手方向に沿って配列されており、前記長空洞と外部とを連通させ前記長手方向に交差する方向へ前記清浄化ガスを流出させる複数の放出流路（２６）と、が内部に形成されている筒状の吹き出し部材（２２）を有しており、前記放出流路は、前記長空洞への開口（２６ａ）の開口面積をＡ１とし、前記外部への開口（２６ｂ）の開口面積をＡ２とした場合、Ａ２はＡ１より大きいガスパージユニット。
【選択図】図５

Description

本発明は、たとえば半導体の製造工程などに用いられるガスパージユニットに関する。

半導体の製造工程において、フープ（ＦＯＵＰ）又はポッド等と呼ばれるウエハ搬送容器内に収容されているウエハには、たとえば高密度の金属配線等が形成されたものが存在する。このような高密度の金属配線が形成されたウエハ表面は、工程中にわずかに酸化されるだけで、素子完成時に所望の特性を得られなくなる恐れがある。そのため、工程中におけるウエハ表面への異物付着やウエハ表面の酸化を防ぐため、搬送容器内部の酸素濃度を抑制しつつ、清浄度を高いレベルに保つ必要がある。

しかし、搬送容器内のウエハを各種処理装置に持ち込んで所定の処理を施す際には、ウエハを搬送容器から出し入れする作業を行う都合上、搬送容器の主開口を開いた状態とする必要がある。この際、搬送容器の内部は、ウエハを搬送容器から各種処理装置まで搬送するロボット等が配置された中間室内の環境と、主開口を介して連通した状態となる。中間室内の環境は、中間室内の環境を浄化するファン及びフィルタを備える機器（イーフェム（ＥＦＥＭ）等）により制御され、中間室内の清浄度は一定値以上に管理されている。しかし、中間室内の清浄度は、窒素ガス等の清浄化ガスで満たされた搬送容器内部に比べて低い場合があるため、中間室内の空気が搬送容器内部に侵入した場合、搬送容器内部における酸素濃度が上昇し、ウエハ表面が酸化される危険性が高まる。

そこで、たとえば特許文献１では、搬送容器の内部に向けて窒素ガスなどのパージガスを導入する技術が提案されている。

特開２００４−２３５５１６号公報

しかしながら、従来の装置では、搬送容器内に導入されたパージガスの勢いにより、ウエハの裏側表面等に付着したパーティクルが巻き上げられる現象が起きている。これにより、従来の装置では、パーティクルの付着を最も避けたい高密度配線部分に、パージガスによって巻き上げられたパーティクルが付着する等の問題により、パージガスを導入したにもかかわらず、素子完成時の不良品率を十分に低減できないという課題を有している。

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、パージガスの導入時におけるパーティクルの巻き上げを防止できるガスパージユニットを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るガスパージユニットは、
収容物を出し入れするための主開口を有する容器の内部に、前記主開口から清浄化ガスを導入させるガスパージユニットであって、
長手方向に延在しており、供給部から前記清浄化ガスが供給される長空洞と、前記長空洞と外部とを連通させ前記長手方向に交差する方向へ前記清浄化ガスを流出させる複数の放出流路と、が内部に形成されている筒状の吹き出し部材を有しており、
前記複数の放出流路は、前記長手方向に沿って配列されており、
前記放出流路は、前記長空洞への開口の開口面積をＡ１とし、前記外部への開口の開口面積をＡ２とした場合、Ａ２はＡ１より大きいことを特徴とする。

本発明のガスパージユニットでは、外部への開口面積Ａ２が、長空洞への開口面積Ａ１より大きいため、吹き出し部材から放出されるパージガスが、搬送容器の内部に向かって拡散しながら進む。このため、搬送容器内において、局所的に清浄化ガスの流速が速くなる部分が形成され難く、パーティクルの巻き上げを防止しつつ、搬送容器内部への清浄化ガスの導入を行うことができる。

また、例えば、前記長空洞は、前記供給部に通じる第１部分と、前記第１部分に対してフィルタで仕切られており前記放出流路に通じる第２部分と、を有しても良い。

長空洞が、フィルタで仕切られた第１部分と第２部分を有することにより、吹き出し部材に形成された各放出流路からのパージバスの流出量及び放出圧の差を小さくして、局所的に清浄化ガスの流速が速くなる部分が形成される問題を、より効果的に防止できる。

また、例えば、前記放出流路の前記外部への開口の形状は、前記長手方向の開口幅と前記長手方向に直交する方向の開口幅とが異なっていても良い。その場合、前記長手方向の開口幅が、前記長手方向に直交する方向の開口幅より大きくてもよく、その反対に、前記長手方向の開口幅が、前記長手方向に直交する方向の開口幅より小さくても良い。

放出流路の開口形状を、楕円形状のような縦長、若しくは横長の形状とすることにより、清浄化ガスの流速が速くなることを特に避けたい方向があるような場合に、そのような位置を避けながら清浄化ガスの導入を行うことが可能である。例えば、ウエハと搬送容器との隙間、又はウエハとウエハの隙間に沿って清浄化ガスを導入する場合において、隙間の延在方向の開口幅を大きくすることにより、隙間に沿ってガスを拡散させて、ウエハに衝突する清浄化ガスの流速が速くなることを抑制できる。

前記放出流路において、Ａ２／Ａ１は１.０より大きく、４.０より小さいことが好ましい。このような範囲とすることにより、清浄化ガスが適切に拡散され、かつ、長空洞への開口面積Ａ１が小さくなりすぎず、１つの放出流路あたりの流量も一定以上に確保されるため、パーティクルの巻き上げを防止しつつ、適切に搬送容器内に清浄化ガスを導入することができる。

また、例えば、本発明に係るガスパージユニットにおいて、前記放出流路の周壁と前記長空洞の周壁とは、前記吹き出し部材の外壁によって一体に構成されていてもよい。
また、例えば、前記長手方向に直交する断面において、前記放出流路の流路長さをＬ１とし、前記吹き出し部材の前記外壁の平均厚さをＬ２とした場合、Ｌ１はＬ２より大きくてもよい。

放出流路の周壁と長空洞の周壁とが一体である吹き出し部材は、構造がシンプルであるため、このような吹き出し部材を用いるガスパージユニットは製造が容易である。放出流路の流路長さを、吹き出し部材の外壁の平均厚さより大きくすることにより、吹き出し部材を軽量かつコンパクトに構成しつつ、放出される清浄化ガスの拡散状態を適切に制御できる。

図１は、本発明の一実施形態に係るガスパージユニットが適用されたロードポート装置の一部断面概略図である。 図２は、図１に示すロードポート装置の一部断面斜視図である。 図３Ａは、フープの蓋がロードポート装置により開けられる工程を示す概略図である。 図３Ｂは、図３Ａの続きの工程を示す概略図である。 図３Ｃは、図３Ｂの続きの工程を示す概略図である。 図３Ｄは、図３Ｃの続きの工程を示す概略図である。 図４は、図３Ｄに示すIV−IV線に沿う断面図である。 図５（ａ）は、図１及び図４等に示すガスパージユニットの概略斜視図、図５（ｂ）は同縦断面図、図５（ｃ）は同横断面図である。 図６は、変形例に係るガスパージユニットの横断面図である。 図７は、他の変形例に係るガスパージユニットの概略側面図である。 図８は、変形例に係る吹き出し部材を含むガスパージユニットをロードポート装置に適用した状態を表す断面図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るガスパージユニット２０を有するロードポート装置１０の一部断面概略図である。図１に示すロードポート装置１０は、イーフェム本体６０の中間室６０ａに連結してある。なお、以下に述べる実施形態においては、ロードポート装置１０に適用されるガスパージユニット２０を例に本発明の説明を行うが、ガスパージユニット２０の用途としてはこれに限定されず、収容物を出し入れするための主開口から清浄化ガスを導入させる他の装置にも適用することができる。

ロードポート装置１０は、密封搬送容器２の内部に密封状態で収容してあるウエハ１を、クリーン状態を維持しながら、中間室６０ａの内部に、移し替えるためのインターフェース装置である。また、中間室６０ａには、単一または複数の処理室７０が気密に連結してあり、中間室６０ａに搬送されたウエハ１は、ロボットアーム５０によって、さらに中間室６０ａから処理室７０へ搬送される。処理室７０は、ウエハ１に対して所定の処理を行うための装置の一部であり、処理室７０内では、ロボットアーム５０によって搬送されたウエハ１に対して、順次所定の処理が行われる。処理室７０を含む装置としては、特に限定されないが、たとえば蒸着装置、スパッタリング装置、エッチング装置など、半導体製造プロセスで用いられる装置が挙げられる。

ロードポート装置１０は、壁１１と、設置台１２と、可動テーブル１４と、ドア１８と、ガスパージユニット２０等を有する。可動テーブル１４は、設置台１２の上に配置されており、設置台１２に対してＸ軸方向に移動可能になっている。なお、図面において、Ｘ軸が可動テーブル１４の移動方向を示し、Ｚ軸が鉛直方向の上下方向を示し、Ｙ軸がこれらのＸ軸およびＺ軸に垂直な方向を示す。

可動テーブル１４のＺ軸方向の上部には、複数のウエハ１を密封して保管して搬送するポットやフープなどで構成される密封搬送容器２が着脱自在に載置可能になっている。ロードポート装置１０のその他の構成については後述する。

密封搬送容器２は、ケーシング２ａ、蓋４、給気ポート５、排気ポート６等を有する。ケーシング２ａの内部には、被処理物たるウエハ１を内部に収めるための空間が形成されている。ケーシング２ａは、水平方向に存在するいずれか一面に、収容物であるウエハ１を出し入れするための主開口２ｂを有する略箱状の形状を有する。蓋４は、ケーシング２ａの主開口２ｂを密閉可能である。後述するように、ロードポート装置１０は、蓋４を動かし、主開口２ｂを開閉することができる。

ケーシング２ａの内部には、複数のウエハ１を、互いに接触しないように重ねて収容するための複数の段を有する棚（不図示）が設けられている。密封搬送容器２内に収容されるウエハ１は、棚の各段に１枚ずつ設置されることにより、水平に保持され、かつ、鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って所定の間隔を開けた状態で、ケーシング２ａの内部に配置される。

イーフェム本体６０の中間室６０ａには、ロボットアーム５０が設置してある。中間室６０ａの上部には、ＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）４０が装着してある。イーフェム本体６０は、ＦＦＵ４０から中間室６０ａの内部に清浄な空気をダウンフローで流し、中間室６０ａの内部に局所的清浄環境を作り出している。中間室６０ａの内部の清浄度は、密封搬送容器２の内部の清浄度よりは低いが、外部環境の清浄度よりは高い。

ロードポート装置１０の壁１１は、可動テーブル１４に設置された密封搬送容器２に対向しており、中間室６０ａを密封するケーシングの一部として機能するようになっている。壁１１には、壁側開口１３が形成されている。ドア１８は、壁側開口１３を開閉する。

ドア１８の動きについて、図３Ａ〜図３Ｄを用いて簡単に説明する。図３Ａに示すように、可動テーブル１４の上に密封搬送容器２が設置されると、密封搬送容器２のケーシング２ａの下面に設けられた位置決め部３の凹部に位置決めピン１６が嵌合することにより、密封搬送容器２と可動テーブル１４との位置関係が一義的に決定される。なお、ウエハ１の保管中や、ウエハ１を収容する密封搬送容器２自体の搬送中は、密封搬送容器２の内部は密封され、ウエハ１の周囲の環境は、概ね一定の状態に維持される。

密封搬送容器２が可動テーブル１４の上面に位置決めされて設置されると、密封搬送容器２の下面に形成してある給気ポート５と排気ポート６とが、それぞれ可動テーブル１４の内部に配置してあるボトムパージ装置に気密に連結される。そして、密封搬送容器２の下部に設けられた給気ポート５および排気ポート６を通してボトムガスパージが行われる。ボトムガスパージが行われた状態で、図３Ｂに示すように、可動テーブル１４がＸ軸方向に移動し、密封搬送容器２の主開口２ｂを気密に塞いでいる蓋４が取り付けられている開口縁２ｃが、壁１１の壁側開口１３の内部に入り込む。

それと同時に、壁側開口１３を封止するドア１８における密封搬送容器２に対向する側の面が、密封搬送容器２の蓋４に係合する。その際に、開口縁２ｃと壁側開口１３の開口縁との間はガスケットなどによりシールされ、これらの間は良好に密封される。その後に、図３Ｃに示すように、ドア１８を蓋４と共に、Ｘ軸方向に平行移動させ、あるいは回動移動させて、蓋４を中間室６０ａに移動させることにより、開口縁２ｃから取り外す。このようにして、密封搬送容器２の主開口２ｂを開放し、主開口２ｂと壁側開口１３とを通して、密封搬送容器２の内部と中間室６０ａとを連通させる。

主開口２ｂを開放した後も、ボトムガスパージを継続させて動作させても良い。さらに、ボトムパージに加えて、あるいはボトムパージを停止させて、開放した主開口２ｂから、窒素ガスやその他の不活性ガスなどのパージガス（清浄化ガス）を、密封搬送容器２の内部に導入させるフロントパージを開始する。フロントパージは、壁１１に取り付けられたガスパージユニット２０を用いて、ガスパージユニット２０に備えられる吹き出し部材２２に形成された放出流路から清浄化ガスを放出し、密封搬送容器２の内部に清浄化ガスを導入することにより実施される。ガスパージユニット２０については後述する。

次に、図３Ｄに示すように、ドア１８と伴に中間室６０ａに移動させた、蓋４をＺ軸下方に移動させれば、密封搬送容器２の主開口２ｂは、中間室６０ａに対して完全に開く。これにより、中間室６０ａに配置されたロボットアーム５０は、主開口２ｂおよび壁側開口１３を通して、密封搬送容器２の内部からウエハ１を取り出し、中間室６０ａにウエハ１を搬送することが可能となる。ロボットアーム５０によるウエハ１の搬送作業中も、好ましくは主開口２ｂが開いている間は常に、フロントパージが継続される。フロントパージが継続されることにより、密封搬送容器２の内部に向かう中間室６０ａの空気の流入が抑制され、密封搬送容器２の内部は、中間室６０ａに比べてクリーンな環境に維持される。密封搬送容器２の主開口２ｂを閉鎖し、密封搬送容器２を可動テーブル１４から取り外すには、上記の逆の動作を行えば良い。

なお、図面においては、理解を容易にするために、密封搬送容器２に比較して、給気ポート５、排気ポート６、ガスパージユニット２０などを拡大して図示してあるが、実際の寸法比とは異なる。

次に、図面を参照しながら、本実施形態に係るフロントパージを行うためのガスパージユニット２０について説明する。

図２に示すように、本実施形態では、壁１１に形成してある壁側開口１３は、四角形の開口面を有し、壁１１における上辺部１３ｂ、下辺部１３ｃ、二つの両側辺部１３ａで囲まれている。図３Ａに示すように、密封搬送容器２の主開口２ｂは、壁側開口１３に対応する形状をしており、壁側開口１３と同じか、または壁側開口１３より少し小さな寸法に設定してある。

図２に示すように、本実施形態では、壁側開口１３の両側辺部１３ａに、それぞれガスパージユニット２０がドア１８を避けるように、壁１１の内面に取り付けてある。なお、壁１１の内面とは、設置台１２とは反対側の壁１１の面であり、ガスパージユニット２０は、アダプター１７を介して壁１１に固定されている。なお、本実施形態ではアダプター１７を介してガスパージユニット２０を取り付ける態様としているが、必ずしも実施形態に示すようなアダプターを用いて取り付ける必要はなく、ガスパークユニットを直接壁１１に取り付ける態様であってもよい。

図２及び図４に示すように、ガスパージユニット２０は、壁側開口１３の両側辺部１３ａに、それぞれＺ軸方向に沿って配置される。また、図３Ｄに示すように、ガスパージユニット２０のＺ方向の長さは、密封搬送容器２の主開口２ｂのそれよりも長くなるように形成してある。図２及び図４に示すように、ガスパージユニット２０は、それぞれ筒状の吹き出し部材２２を有する。

吹き出し部材２２は、本実施形態では、Ｚ軸方向に細長い管状部材で構成してあり、吹き出し部材２２の長手方向は、Ｚ軸方向と一致する。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、吹き出し部材２２の概略斜視図、概略縦断面図及び概略横断面図である。図５（ａ）に示すように、吹き出し部材２２は、長手方向に延びる４つの側面と、長手方向に直交する方向に延びる２つの端面とを有する略四角柱状の外形状を有している。

吹き出し部材２２に含まれる側面の１つである側面２２ａには、Ｚ軸方向に沿って放出流路２６の外部開口２６ｂが設けられている。また、吹き出し部材２２のＺ軸負方向側を向く端面２２ｂには、吹き出し部材２２へ清浄化ガスを供給する供給管２８が接続されている。なお、吹き出し部材２２の外形状は四角柱状に限定されず、四角柱以外の多角柱状、楕円・円柱状その他の形状であってもよい。

縦断面図（長手方向（Ｚ軸方向）に延在する断面による断面図）である図５（ｂ）に示すように、吹き出し部材２２の内部には、１つの長空洞２３と、長空洞２３に繋がる複数の放出流路２６とが形成されている。長空洞２３と放出流路２６は、清浄化ガスの流路を構成する。

長空洞２３は、吹き出し部材２２の外形上と同様に、長手方向（Ｚ軸方向）に延在しており、長空洞２３の形状は筒状になっている。長空洞２３のＺ軸負方向側の端部開口は、供給管２８内の供給流路２８ａに連通しており、長空洞２３には、供給流路２８ａから清浄化ガスが供給される。

放出流路２６は、吹き出し部材２２の外部と長空洞２３とを連通させる。放出流路２６は、その中心軸が長手方向（Ｚ軸方向）とは直交する方向（ＸＹ平面に平行な方向）に延びており、長手方向に交差する方向へ清浄化ガスを放出させる。放出流路２６は、吹き出し部材２２の内部に複数形成されており、複数の放出流路２６は、長手方向に沿って配列されている。

図５（ｂ）および横断面図（長手方向（Ｚ軸方向）に直交する断面による断面）である図５（ｃ）に示すように、１つの放出流路２６において、放出流路２６の長空洞２３への開口である内部開口２６ａの開口面積をＡ１とし、放出流路２６の外部への開口である外部開口２６ｂの開口面積をＡ２とした場合、Ａ２はＡ１より大きくなっている。また、内部開口２６ａ及び外部開口２６ｂは、いずれも略円形状である。すなわち、本実施形態において、放出流路２６は、長空洞２３から外部に向かって径が大きくなる円錐台形状となっている。

本実施形態において、Ａ１及びＡ２は、内部開口２６ａ内径Ｄ１及び外部開口２６ｂの内径Ｄ２より算出される。また、Ａ１とＡ２の比は特に限定されないが、Ａ２／Ａ１は１より大きく、４より小さいことが好ましい。Ａ２とＡ１の比を１より大きくすることにより、放出される清浄化ガスを好適に拡散させることが可能である。また、Ａ２／Ａ１を４より小さくすることにより、長空洞への開口面積Ａ１が小さくなりすぎず、１つの放出流路あたりの流量が一定以上に確保されるため、密封搬送容器２の内部に、好適に清浄化ガスを導入できる。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、放出流路２６の周壁と長空洞２３の周壁とは、吹き出し部材２２の外壁２２ｃによって一体に構成されている。また、図５（ｃ）に示すように、放出流路２６の中心軸Ｃ１を通る横断面図において、放出流路２６の流路長さをＬ１とし、吹き出し部材２２の外壁２２ｃの平均厚さをＬ２とした場合、Ｌ１はＬ２より大きいことが好ましい。なお、外壁の平均厚さＬ２は、放出流路２６の中心軸を通る横断面図において、外壁２２ｃの断面積を外壁２２ｃの中心線Ｃ２の長さで割った値とする。

放出流路２６の流路長さＬ１を、吹き出し部材２２の外壁２２ｃの平均厚さＬ２より大きくすることにより、吹き出し部材２２を軽量かつコンパクトに構成しつつ、放出される清浄化ガスが拡散するために十分な方向性を与えることができる。なお、Ｌ１をＬ２より大きくする方法としては、本実施形態のように放出流路２６側の側面２２ａについて、他の側面より外壁２２ｃの厚さを厚くする手法の他に、外壁２２ｃの壁面に対して、放出流路を斜めに形成する方法などが挙げられる。

図４の矢印は、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すガスパージユニット２０を用いて行われるフロントパージにおいて、密封搬送容器２の奥まで清浄化ガスが到達する様子を、模式的に表している。図４に示すように、ガスパージユニット２０は、外部開口２６ｂが配列された吹き出し部材２２の側面２２ａが密封搬送容器２の奥を向くように、壁１１に対して斜めになるように、アダプター１７を用いて固定される。

このように、本実施形態に係るガスパージユニット２０では、放出流路２６における外部への開口面積Ａ２が、長空洞２３への開口面積Ａ１より大きいため、吹き出し部材２２から放出される清浄化ガスが、密封搬送容器２の内部に向かって拡散しながら進む。このため、搬送容器内において、局所的に清浄化ガスの流速が速くなる部分が形成され難く、ウエハ１の裏側表面や側面などに付着したパーティクルの巻き上げを防止しつつ、密封搬送容器２内部への清浄化ガスの導入を行うことができる。また、図３Ｄ等に示すように、複数の放出流路２６が、長手方向に沿って配列されているため、放出流路２６の位置を、棚に配置されたウエハ１の位置に対して上下にずらすことにより、ウエハ１の間を通過させて搬送容器の奥まで清浄化ガスを到達させることができる。また、ガスパージユニット２０では、供給側のガス圧力を変えず、密封搬送容器２の内部への清浄化ガスの導入量を維持した状態で、パーティクルの巻き上げを防止できる。したがって、ガスパージユニット２０では、パーティクルの巻き上げを防止しつつ、密封搬送容器２の内部全体に清浄化ガスを導入することが可能となり、主開口２ｂが開いている状態において、清浄化ガスを導入して密封搬送容器２内部における酸素濃度の上昇を抑制しつつ、パーティクルの付着を最も避けたい高密度配線部分に、巻き上げられたパーティクルが付着する問題を防止できる。

なお、実施形態に係るロードポート装置１０におけるフロントパージでは、図１、図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、上述したガスパージユニット２０に加えて、上辺部１３ｂに配置されるカーテンノズル３０から、清浄化ガスを鉛直下方（Ｚ軸負方向）に噴出してもよい。フロントパージにおいて、カーテンノズル３０を用いて、主開口２ｂの前面に清浄化ガスのダウンフローを形成することにより、中間室６０ａ内の空気が密封搬送容器２内部に侵入することをより効果的に防止できる。

上述の実施形態では、図５等に示すガスパージユニット２０を例に説明を行ったが、ガスパージユニットの内部に形成される長空洞及び放出流路の構造は、発明の効果を奏する範囲で様々な変更が可能であり、それらの変形例についても、発明の技術的範囲に含まれる。例えば、図６（ａ）は、第１変形例に係るガスパージユニットの吹き出し部材１２２の概略横断面図である。吹き出し部材１２２の内部には、放出流路１２６と、長空洞１２３とが形成されている。

吹き出し部材１２２の長空洞１２３は、供給流路２８ａ（図５（ｂ））に通じる第１部分１２３ａと、第１部分１２３ａに対してフィルタ１２４を介して接続されており放出流路１２６に通じる第２部分１２３ｂとを有する。吹き出し部材１２２を構成する外壁１２２ｃは、第１部分１２３ａを構成する四角柱と第２部分１２３ｂを構成する四角柱とを、互いの側面を接触させるように繋いだ構造を有している。放出流路１２６は、第２部分１２３ｂを構成する四角柱の角部に形成されている点で、図５（ｃ）に示す放出流路２６とは異なるが、吹き出し部材１２２及び長空洞１２３の長手方向（Ｚ軸方向）に沿って複数の放出流路１２６が配列されている点や、外部開口１２６ｂの開口面積が内部開口１２６ａの開口面積より大きい点は、放出流路２６と同様である。

このように、長空洞１２３を第１部分１２３ａと第２部分１２３ｂに分割し、第１部分１２３ａと第２部分１２３ｂとの間にフィルタ１２４を配置させることにより、第２部分１２３ｂの内部における清浄化ガスの圧力ばらつき（特に長手方向の圧力ばらつき）が小さくなる。したがって、吹き出し部材１２２を有するガスパージユニットは、清浄化ガスの放出流量及び放出流速の放出流路２６ごとのばらつきを低減し、密封搬送容器２において局所的に清浄化ガスの流速が速くなる部分が形成される問題を、より効果的に防止できる。

また、吹き出し部材１２２では、放出流路２６が、外壁１２２ｃの側面に対して斜め方向に延在するように、第２部分１２３ｂの流路形状である四角柱の角部に形成されている。このため、吹き出し部材１２２は、吹き出し部材１２２の側面の１つをロードポート装置１０の壁１１（図４参照）に平行に配置すればその放出流路１２６が密封搬送容器２の奥を向くため、壁１１への取り付けが容易である。なお、変形例に係る吹き出し部材１２２について説明を省略した部分については、吹き出し部材２２と同様であり、吹き出し部材２２と同様の効果を奏する。

図６（ｂ）は、第２変形例に係るガスパージユニットの吹き出し部材２２２の概略横断面図である。吹き出し部材２２２は、放出流路２２６の周壁と長空洞２２３の周壁とが、別部材で構成されている点で図５（ｃ）に示す吹き出し部材２２と異なる。放出流路２２６の周壁は、長空洞２２３の周壁とは別箇に成形されたのち、接着等により組み合わされている。このように、放出流路２２６の周壁を、長空洞２２３の周壁の少なくとも一部と別体に構成することにより、吹き出し部材２２２を成型する金型の構造を単純にすることができる。これとは逆に、図５（ｃ）に示す吹き出し部材２２のように、放出流路２６の周壁と長空洞２３の周壁とは、吹き出し部材２２の外壁２２ｃによって一体に構成することにより、ガスパージユニット２０の組み立て工程を簡略化するとともに、組み立て誤差を無くして放出流路２６の中心軸Ｃ１のばらつきを抑制することができる。

図７（ａ）は、第３変形例に係るガスパージユニットの吹き出し部材３２２の一部を、外部開口３２６ｂが形成された側面３２２ａ側から見た概略側面図である。吹き出し部材３２２に形成された外部開口３２６ｂの形状は、長手方向（Ｚ軸方向）の開口幅Ｗ１が、長手方向に直交する方向の開口幅Ｗ２より大きい形状となっている。なお、長手方向とは、吹き出し部材３２２の内部に形成された長空洞（不図示）の延在方向である。また、吹き出し部材３２２に関して、外部開口３２６ｂの開口面積が、内部開口３２６ａの開口面積より大きい点などは、上述した吹き出し部材２２と同様であり、共通部分についての説明は省略する。

図８は、第３変形例に係る吹き出し部材３２２を含むガスパージユニットをロードポート装置に適用した状態を表したものであり、上述した吹き出し部材２２の図４に対応する図である。図８の矢印は、吹き出し部材３２２を用いて行われるフロントパージにおいて、密封搬送容器２の奥まで清浄化ガスが到達する様子を、模式的に表している。図８に示すように、吹き出し部材３２２は、放出流路３２６の延長線がウエハ１の中心方向ではなく、ウエハ１と密封搬送容器２の内壁の間を向くように配置されている。吹き出し部材３２２の外部開口３２６ｂは、長手方向に直交する方向の開口幅Ｗ２が狭いため、このような配置とすることにより、積み重ねられたウエハ１の周辺で清浄化ガスの流速が速くなりすぎることを防止し、ウエハ１の表側表面及び裏側表面などで、パーティクルが巻き上げられる問題を効果的に防止できる。

図７（ｂ）は、第４変形例に係るガスパージユニットの吹き出し部材４２２の一部を、外部開口４２６ｂが形成された側面４２２ａ側から見た概略側面図である。吹き出し部材４２２に形成された外部開口４２６ｂの形状は、長手方向（Ｚ軸方向）の開口幅Ｗ１が長手方向に直交する方向の開口幅Ｗ２より小さい形状になっている。なお、外部開口４２６ｂの開口面積が、内部開口４２６ａの開口面積より大きい点などは上述した吹き出し部材２２と同様であり、共通部分についての説明は省略する。

第４変形例に係るガスパージユニットの吹き出し部材４２２は、たとえば、図３Ｃ、図３Ｄ及び図４に示す吹き出し部材２２と同様に、放出流路４２６の延長線が、積層されたウエハ１の隙間に向かうように配置されている。吹き出し部材４２２の外部開口４２６ｂは、長手方向に直交する方向の開口幅Ｗ２が広いため、このような配置とすることにより、流速を抑制された清浄化ガスが、積み重ねられたウエハ１の間を通過することが可能となり、パーティクルの巻き上げを防止しつつ、ウエハ１の表側表面及び裏側表面などで酸素濃度が低下する問題を効果的に防止できる。

第３及び第４変形例の吹き出し部材３２２、４２２のように、放出流路３２６、４２６における外部開口３２６ｂ、４２６ｂの形状に関して、長手方向の開口幅Ｗ１と長手方向に直交する方向の開口幅Ｗ２とを異ならせることにより、流量や流速を維持したまま、清浄化ガスの導入方向を調整して、パーティクルの巻き上げや酸素濃度の上昇を効果的に抑制することができる。

なお、上述の実施形態では、１つのガスパージユニット２０に形成された放出流路２６は同一の開口形状を有しているが、１つのガスパージユニットの中に、互いに異なる開口形状を有する放出流路が含まれていてもよい。例えば、一部の放出流路の開口形状を楕円とし、他の一部の放出流路の開口形状を円形としてもよい。さらに、１つのガスパージユニット２０に形成された放出流路２６の全てについて、外部開口２６ｂの開口面積Ａ２が、内部開口２６ａの開口面積Ａ１より広くてもよいが、本発明はこれに限定されない。例えば、１つのガスパージユニットの中に、外部開口の開口面積が内部開口の開口面積より広い放出流路の他に、外部開口の開口面積が内部開口の開口面積と同一の放出流路や、外部開口の開口面積が内部開口の開口面積より狭い放出流路が含まれていてもよい。

１… ウエハ
２… 密封搬送容器
２ａ… ケーシング
２ｂ… 主開口
２ｃ… 開口縁
３… 位置決め部
４… 蓋
５… 給気ポート
６… 排気ポート
１０… ロードポート装置
１１… 壁
１２… 設置台
１３… 壁側開口
１３ａ… 側辺部
１３ｂ… 上辺部
１３ｃ… 下辺部
１４… 可動テーブル
１６… 位置決めピン
１８… ドア
２０… ガスパージユニット
２２、１２２、２２２、３２２、４２２… 吹き出し部材
２２ａ…側面
２２ｂ…端面
２２ｃ…外壁
２３、１２３… 長空洞
１２３ａ… 第１部分
１２３ｂ… 第２部分
１２４… フィルタ
２６、１２６… 放出流路
２６ａ、１２６ａ、３２６ａ、４２６ａ… 内部開口
２６ｂ、１２６ｂ、３２６ｂ、４２６ｂ… 外部開口
２８… 供給管
２８ａ… 供給流路
３０… カーテンノズル
４０… ＦＦＵ
５０… ロボットアーム
６０… イーフェム本体
６０ａ… 中間室
７０… 処理室
１２４… フィルタ

Claims (8)

1. 収容物を出し入れするための主開口を有する容器の内部に、前記主開口から清浄化ガスを導入させるガスパージユニットであって、
   長手方向に延在しており、供給部から前記清浄化ガスが供給される長空洞と、前記長空洞と外部とを連通させ前記長手方向に交差する方向へ前記清浄化ガスを放出させる複数の放出流路と、が内部に形成されている筒状の吹き出し部材を有しており、
   前記複数の放出流路は、前記長手方向に沿って配列されており、
   前記放出流路において、前記長空洞への開口の開口面積をＡ１とし、前記外部への開口の開口面積をＡ２とした場合、Ａ２はＡ１より大きいことを特徴とするガスパージユニット。
2. 前記長空洞は、前記供給部に通じる第１部分と、前記第１部分に対してフィルタを介して接続されており前記放出流路に通じる第２部分と、を有することを特徴とする請求項１に記載のガスパージユニット。
3. 前記放出流路の前記外部への開口の形状は、前記長手方向の開口幅と前記長手方向に直交する方向の開口幅とが異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスパージユニット。
4. 前記長手方向の開口幅が、前記長手方向に直交する方向の開口幅より大きいことを特徴とする請求項３に記載のガスパージユニット。
5. 前記長手方向の開口幅が、前記長手方向に直交する方向の開口幅より小さいことを特徴とする請求項３に記載のガスパージユニット。
6. 前記放出流路において、Ａ２／Ａ１は１.０より大きく、４.０より小さい請求項１から請求項５の何れかに記載のガスパージユニット。
7. 前記放出流路の周壁と前記長空洞の周壁とは、前記吹き出し部材の外壁によって一体に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れかに記載のガスパージユニット。
8. 前記長手方向に直交する断面において、前記放出流路の流路長さをＬ１とし、前記吹き出し部材の前記外壁の平均厚さをＬ２とした場合、Ｌ１はＬ２より大きいことを特徴とする請求項７に記載のガスパージユニット。

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