JP2017063215A - ロードポート - Google Patents

Abstract

【課題】所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことができ、作業効率を向上させることが可能なロードポートを提供する。【解決手段】半導体製造装置に隣接して設けられ、ＦＯＵＰ９内に格納されているウェーハを、半導体製造装置内とＦＯＵＰ内との間でＦＯＵＰ前面に形成した搬出入口９１を介して出し入れするロードポート１であり、搬出入口と連通する開口部を有するフレーム２と、フレームのうち、開口部よりも半導体製造装置側に設けられるチャンバ７とを有し、チャンバ内側に設けられるガス供給ノズル６２が設けられ、第一チャンバ位置と、第二チャンバ位置との間で昇降可能な起立壁７ａと、フレームに対して移動不能な固定壁７２と、チャンバの下方をチャンバ外空間に連通させる排気部を有する。起立壁が第二チャンバ位置に位置する際に、起立壁はチャンバ外空間に露出する構成とした。【選択図】図２

Description

本発明は、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられるロードポートに関するものである。

半導体の製造工程においては、歩留まりや品質の向上のため、クリーンルーム内でウェーハの処理がなされている。しかしながら、素子の高集積化や回路の微細化、ウェーハの大型化が進んでいる今日では、小さな塵をクリーンルーム内の全体で管理することは、コスト的にも技術的にも困難となってきている。このため、近年では、クリーンルーム内全体の清浄度向上に代わる方法として、ウェーハの周囲の局所的な空間についてのみ清浄度をより向上させる「ミニエンバイロメント方式」を取り入れ、ウェーハの搬送その他の処理を行う手段が採用されている。ミニエンバイロメント方式では、ウェーハを高清浄な環境で搬送・保管するためのＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれる格納用容器と、ＦＯＵＰ内のウェーハを半導体製造装置との間で出し入れするとともに搬送装置との間でＦＯＵＰの受け渡しを行うインターフェース部の装置であるロードポート（Load Port）が重要な装置として利用されている。すなわち、クリーンルーム内において特にＦＯＵＰ内と半導体製造装置内とを高清浄度に維持しながら、ロードポートを配置した空間、換言すればＦＯＵＰ外と半導体製造装置外を低清浄度とすることで、クリーンルーム建設・稼働コストを抑制するようにされている。ここで、ＦＯＵＰは、前面（正面）にウェーハの搬出入口が形成され、この搬出入口を閉止可能な扉を備えたものである。

そして、ロードポートに設けたドア部をＦＯＵＰの前面に設けた扉に密着させた状態でこれらドア部及び扉が同時に開けられ、ＦＯＵＰ内のウェーハが搬出入口を通過して半導体製造装置内に供給される。その後、種々の処理または加工が施されたウェーハは、半導体製造装置内からＦＯＵＰ内に再度収容される。

ところで、半導体製造装置内はウェーハの処理または加工に適した所定の気体雰囲気に維持されているが、ＦＯＵＰ内から半導体製造装置内にウェーハを送り出す際にはＦＯＵＰの内部空間と半導体製造装置の内部空間とが相互に連通することになる。したがって、ＦＯＵＰ内の環境が半導体製造装置内よりも低清浄度であると、ＦＯＵＰ内の気体が半導体製造装置内に進入して半導体製造装置内の気体雰囲気に悪影響を与え得る。また、ウェーハを半導体製造装置内からＦＯＵＰ内に収納する際に、ＦＯＵＰ内の気体雰囲気中の水分、酸素或いはその他のガス等によって、ウェーハの表面に酸化膜が形成され得るという問題もある。

そこで、特許文献１には、ＦＯＵＰの内部空間と半導体製造装置の内部空間とを連通させる前に、ＦＯＵＰ内を半導体製造装置内と同一の気体雰囲気にすべく、ウェーハが収納されているＦＯＵＰをロードポートの載置台に載置されたことを検出した際に、所定の気体（例えば窒素や不活性ガス等）をＦＯＵＰ内に注入して充満させてＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換するようにしたロードポートが開示されている。このように、ＦＯＵＰの底面側から窒素や乾燥空気等の気体をＦＯＵＰ内に注入してＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換するいわゆるボトムパージ方式は、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いという利点がある。

また、特許文献２には、ＦＯＵＰの扉をロードポートのドア部で開けて、ＦＯＵＰの内部空間と半導体製造装置の内部空間とを連通させた状態で、開口部よりも半導体製造装置側に設けたパージ部（パージノズル）により所定の気体（例えば窒素や不活性ガス等）をＦＯＵＰ内に吹き込むようにしたロードポートが開示されている。このように、搬出入口を介して半導体製造装置の内部空間に開放されたＦＯＵＰ内にその前面側（半導体製造装置側）から所定の気体をＦＯＵＰ内に注入してＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換するいわゆるフロントパージ方式は、ボトムパージ方式と比較して短時間でパージ処理を行うことができるというメリットがある。

特開２００６−３５１６１９号公報 特開２００９−０３８０７４号公報

しかしながら、上述したボトムパージ方式は、ＦＯＵＰの底面に設けた小径のポートを介してパージ処理を行うため、フロントパージ方式と比較してパージ処理に長い時間を要し、作業効率が低下するという問題があった。また、フロントパージ方式は、ＦＯＵＰの開口部を開放してＦＯＵＰの内部空間を当該ＦＯＵＰの内部空間を半導体製造装置の内部空間全体に直接連通させた状態でパージ処理を行うため、ＦＯＵＰ内を高い所定気体雰囲気濃度に維持することが困難であり、所定の気体雰囲気の到達濃度が低いというデメリットがあった。

このように、従来から周知のボトムパージ及びフロントパージの各方式は、それぞれに一長一短があり、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことは困難であった。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、ＦＯＵＰの内部空間が開口部を介して通じる（外部）空間を半導体製造装置の内部空間全体よりも狭い空間（チャンバの内部空間）に限定して、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことができ、作業効率を向上させることが可能なロードポートを提供することにある。

すなわち本発明は、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきたＦＯＵＰを受け取りＦＯＵＰ内に格納されているウェーハを半導体製造装置内とＦＯＵＰ内との間でＦＯＵＰの前面に形成した搬出入口を介して出し入れするロードポートに関するものである。

ここで、本発明における「半導体製造装置」は、ロードポートに直接隣接する位置に配設される移送室を備えたもの、又は移送室を備えないもの、これら何れをも含むものである。なお、移送室内には、ＦＯＵＰ内のウェーハを１枚ずつ、又はＦＯＵＰ内に着脱可能にセットされウェーハを複数枚格納する多段式カセットをＦＯＵＰ内と半導体製造装置本体内との間で移送する移送機を設けている。

そして、本発明のロードポートは、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきたＦＯＵＰが載置台に載置された状態で、前記ＦＯＵＰ内に格納されているウェーハを前記半導体製造装置内と当該ＦＯＵＰ内との間でＦＯＵＰの前面に形成した搬出入口を介して出し入れするロードポートであって、前記搬出入口と連通し得る開口部を有するフレームと、前記フレームのうち前記開口部よりも前記半導体製造装置側に設けられるチャンバとを有し、前記チャンバ内側に設けられるガス供給ノズルから不活性ガス又は乾燥空気が供給可能に設定し、前記チャンバは、前記ＦＯＵＰ内を前記半導体装置側のチャンバ外空間に直接開放不能とする第一チャンバ位置と、前記ＦＯＵＰ内を前記半導体製造装置側の前記チャンバ外空間に直接開放可能とする第二チャンバ位置との間で昇降可能な起立壁と、前記フレームに対して移動不能な固定壁と、前記チャンバの下方を前記チャンバ外空間に連通させる排気部を有し、前記起立壁が前記第二チャンバ位置に位置する際に、前記起立壁は前記チャンバ外空間に露出することを特徴としている。

ＦＯＵＰ内のウェーハを半導体製造装置側に出し入れする際にチャンバがウェーハ出し入れ処理に支障を来し得るが、本発明では、チャンバを、ＦＯＵＰの搬出入口を少なくともＦＯＵＰの前面側（半導体製造装置側）から直接開放不能な第一チャンバ位置（本明細書では遮蔽位置ともいう）と、ＦＯＵＰ内を半導体製造装置側に直接開放可能な第二チャンバ位置（本明細書ではチャンバ開放位置ともいう）との間で移動可能に構成する。具体的には、チャンバを構成する起立壁を、第一チャンバ位置と第二チャンバ位置とを昇降可能とし、ウェーハの出し入れ処理時には、第一チャンバ位置から第二チャンバ位置に移動させるように構成することによって、ウェーハの出し入れ処理に支障を来さないようにすることができる。本発明では、チャンバ内側に設けられるガス供給ノズルから不活性ガス又は乾燥空気が供給可能に設けられる。また、チャンバ下方には、チャンバ外空間に連通させる排気部を有する。そして、起立壁が第二チャンバ位置に位置する際に、起立壁は前記チャンバ外空間に露出する構成を有する。これにより、ＦＯＵＰの内部空間が開口部を介して通じる（外部）空間を半導体製造装置の内部空間全体よりも狭い空間（チャンバの内部空間）に限定することができる。したがって、チャンバを設けずにＦＯＵＰの内部空間を半導体製造装置の内部空間全体に直接開放した状態でパージ処理を行う態様と比較して、ＦＯＵＰの内部空間と、このＦＯＵＰの内部空間に直接連通するチャンバの内部空間を高い窒素濃度または高い乾燥空気濃度に保つことができ、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を効率良く的確に行うことができる。

また、本発明に係るロードポートでは、ＦＯＵＰ内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、マッピング処理時には、ガス供給ノズルから前記不活性ガス又は乾燥空気が供給され、前記載置台に設けたボトムパージ注入用ポートから前記ＦＯＵＰに不活性ガス又は乾燥空気が注入される構成を採用しても良い。

また、本発明に係るロードポートでは、ＦＯＵＰ内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、マッピング装置は、チャンバにより形成されるチャンバ内空間に格納可能に設けられ、開口部に臨むマッピング可能位置と、開口部よりも下方に位置付けられて当該開口部に臨まないマッピング退避位置との間で昇降移動可能に設定されている構成を採用しても良い。

また、本発明に係るロードポートはマッピング装置を備え、起立壁が第一チャンバ位置に位置する際に、マッピング装置によりマッピング処理を行う構成を採用しても良い。

さらに、本発明に係るロードポートは、ＦＯＵＰが載置台に載置された状態で、載置台に設けたボトムパージ注入用ポートとボトムパージ排出用ポートとが、ＦＯＵＰの底面部に形成されている注入口と排出口に連結され、ボトムパージ注入用ポートから不活性ガス又は乾燥空気をＦＯＵＰ内に注入し、ＦＯＵＰ内に充満していた気体をボトムパージ排出用ポートから排出してもよく、ガス供給ノズルからの不活性ガス又は乾燥空気の供給及びボトムパージ注入用ポートからの不活性ガス又は乾燥空気の注入は、搬出入口からのウェーハの搬出又は搬入中に実施される構成を採用しても良い。

さらに、本発明にかかるロードポートは、載置台に設けられたセンサにより、ＦＯＵＰが載置台に載置されたことを検出した際に、注入口に連結したボトムパージ注入用ポートから不活性ガス又は乾燥空気を前記ＦＯＵＰに注入するとともに、排出口に連結したボトムパージ排出用ポートからＦＯＵＰ内に充満していた空気を排出する構成を採用しても良い。

このように、本発明にかかるロードポートは、ＦＯＵＰ内に所定のガスを注入可能に構成し、例えばボトムパージ部とフロントパージ部の両方を備えたものであってもよく、濃度の高いパージ処理を短時間で行うことができる。また、開口部と対向する位置に設けたチャンバによってＦＯＵＰ内の内部空間に直接連通するスペースの狭小化を図ることができる。チャンバを第一チャンバ位置（遮蔽位置）から第二チャンバ位置（チャンバ開放位置）に移動させた場合には、ＦＯＵＰの搬出入口を開放した際にＦＯＵＰ内の気体雰囲気がパージ作業直後と比較して清浄度が低下し、ＦＯＵＰ内の気体雰囲気中の水分、酸素或いはその他のガス等によって、ウェーハの表面に酸化膜が形成され得る。このような不具合を解消するために、本発明のロードポートでは、チャンバを、第一チャンバ位置と第二チャンバ位置との間で移動可能な起立壁と、移動不能な固定壁（固定部）とを用いて構成し、固定壁にガス供給機構（供給ノズル）を設けても良い。これにより、起立壁を第一チャンバ位置から第二チャンバ位置に移動させる前後に亘って、ガス供給機構（供給ノズル）による不活性ガス又は乾燥空気を継続して行うように設定することができる。また、本発明において、ＦＯＵＰ内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を前記チャンバ内に設けた態様を採用すれば、チャンバによってＦＯＵＰの搬出入口を当該ＦＯＵＰの前面側から直接開放不能とした（遮蔽した）状態であってもＦＯＵＰ内に格納されているウェーハのマッピング処理を適切に行うことができる。

本発明によれば、チャンバで仕切った比較的狭い空間を形成して、ＦＯＵＰ内に所定ガスを注入可能に構成しているため、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を短時間で行うことが可能なロードポートを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るロードポートを一部省略して示す全体構成図。 図１に示す状態にあるロードポートの側面模式図。 チャンバをチャンバ退避位置にした状態にあるロードポートの図２対応図。 ドア部を閉止位置にした状態にあるロードポートの図２対応図。 同実施形態に係るロードポートの一変形例の図２対応図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るロードポート１は、図１に示すように、半導体の製造工程において用いられ、クリーンルーム内において半導体製造装置（図示省略）に隣接して配置されるものであり、ＦＯＵＰ９の扉にドア部３を密着させて開閉し、半導体製造装置との間でＦＯＵＰ９内に収容されたウェーハ（図示省略）の出し入れを行うものである。

本実施形態で適用するＦＯＵＰ９は、内部に複数枚のウェーハを収容し、前面に形成した搬出入口９１を介してこれらウェーハを出し入れ可能に構成され、搬出入口９１を開閉可能な扉を備えた既知のものであるため、詳細な説明は省略する。なお、本発明及び本実施形態においてＦＯＵＰ９の前面とは、ロードポート１に載置した際にロードポート１のドア部３と対面する側の面を意味する。

半導体製造装置は、例えば、相対的にロードポート１から遠い位置に配置される半導体製造装置本体と、半導体製造装置本体とロードポート１との間に配置される移送室とを備えたものであり、移送室内に、例えばＦＯＵＰ９内のウェーハを１枚ずつＦＯＵＰ９内と移送室内との間、及び移送室内と半導体製造装置本体内との間で移送する移送機を設けている。なお、ＦＯＵＰ９と半導体製造装置（半導体製造装置本体及び移送室）との間でウェーハを複数枚格納したカセットごと移送することも可能である。このような構成により、クリーンルームにおいて、半導体製造装置本体内、移送室内、及びＦＯＵＰ９内は高清浄度に維持される一方、ロードポート１を配置した空間、換言すれば半導体製造装置本体外、移送室外、及びＦＯＵＰ９外は比較的低清浄度となる。

以下、本実施形態に係るロードポート１の構成について主として説明する。

ロードポート１は、図１及び図２（図２は図１の矢印Ａ方向から見たロードポート１の側面模式図である）に示すように、ＦＯＵＰ９の搬出入口９１に連通し得る開口部２１を有し、起立姿勢で配置されたフレーム２と、開口部２１を開閉可能なドア部３と、フレーム２のうち半導体製造装置から遠ざかる方向に略水平姿勢で延伸する載置台４と、載置台４に設けられＦＯＵＰ９の底面側から当該ＦＯＵＰ９内に窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体（本実施形態では窒素ガスを用いる）を注入し、ＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を窒素ガスに置換可能なボトムパージ部５と、ドア部３によって搬出入口９１を開放した状態にあるＦＯＵＰ９の前面側からＦＯＵＰ９内に窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体（本実施形態では窒素ガスを用いる）を注入し、ＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を窒素ガスに置換可能なフロントパージ部６と、ドア部３よりも半導体製造装置側であって且つ搬出入口９１及び開口部２１と対向する位置に設けられ、ドア部３によって搬出入口９１を開放した状態にあるＦＯＵＰ９をＦＯＵＰ９の前面側から遮蔽し得るチャンバ７とを主として備えたものである。

フレーム２は、ほぼ矩形板状をなし、載置台４上に載置したＦＯＵＰ９の搬出入口９１と連通し得る大きさの開口部２１を有するものである。本実施形態のロードポート１は、フレーム２を半導体製造装置（具体的には移送室）に密着させた状態で使用可能なものである（図１参照）。

ドア部３は、ＦＯＵＰ９を載置台４に載置した状態においてＦＯＵＰ９の前面に設けた扉（図示省略）に密着した状態でその扉を開けて搬出入口９１を開放する開放位置３（Ｘ）と、搬出入口９１を閉止する閉止位置３（Ｙ）との間で作動可能なものである（図２及び図３参照）。ドア部３を開放位置３（Ｘ）と閉止位置３（Ｙ）との間で少なくとも昇降移動させるドア昇降機構３Ｋとしては既知のものを適用することができる。

載置台４は、フレーム２のうち高さ方向中央部からやや上方寄りの位置に略水平姿勢で配置され、上向きに突出させた複数の突起４１を有する。そして、これらの突起４１をＦＯＵＰ９の底面に形成された穴（図示省略）に係合させることで、載置台４上におけるＦＯＵＰ９の位置決めを図っている。なお、載置台４として、載置状態にあるＦＯＵＰ９を、その搬出入口９１（扉）がフレーム２の開口部２１（ドア部３）に最も近付く位置と開口部２１（ドア部３）から所定距離離間した位置との間で移動させる移動機構を備えたものを適用することもできる。

ボトムパージ部５は、載置台４上の所定箇所に複数設けたポート５１を主体としてなり、複数のポート５１を、窒素ガスを注入するボトムパージ注入用ポートや、ＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を排出するボトムパージ排出用ポートとして機能させている。これら複数のポート５１は、例えば載置台４の幅方向に沿って離間した位置に対にして設けることができる。各ポート５１（ボトムパージ注入用ポート、ボトムパージ排出用ポート）は、気体の逆流を規制する弁機能を有するものであり、ＦＯＵＰ９の底部に設けた注入口及び排出口（ともに図示省略）に嵌合した状態で連結可能なものである。各ポート５１（ボトムパージ注入用ポート、ボトムパージ排出用ポート）とＦＯＵＰ９の注入口及び取出口との嵌合部分は、ポート５１の先端部に設けたパッキン等によって密閉状態になる。

また、本実施形態のロードポート１は、載置台４に加圧センサを設け、ＦＯＵＰ９のうち底面部が加圧センサの被押圧部を押圧したことを検出した際に、図示しない制御部からの信号によって、ボトムパージ注入用ポートから窒素ガスが噴出し、注入口を通じてＦＯＵＰ９内に窒素ガスを注入する。この際、ＦＯＵＰ９内に充満していた空気などの気体は、ＦＯＵＰ９の排出口からボトムパージ排出用ポートを通じてＦＯＵＰ９の外へ排出される。

チャンバ７は、フレーム２のうち開口部２１よりも半導体製造装置側に設けられ、隣接する半導体製造装置（具体的には移送室）の内部空間とＦＯＵＰ９の内部空間とを少なくとも前後方向（ＦＯＵＰ９の奥行き方向と同一方向であり、図２に示す矢印Ｄ方向）に遮断し得るものである。このチャンバ７は、昇降動作可能なチャンバ本体部７１と、昇降動作不能な固定部７２とによってチャンバ７を構成している。本実施形態では、開口部２１の開口形状よりも一回り大きい起立壁７ａと、この起立壁７ａの両側縁からそれぞれフレーム２側に延伸する左右一対の側壁７ｂと、起立壁７ａの下縁からフレーム２側に延伸する底壁７ｃとを一体ないし一体的に設け、これら起立壁７ａ、側壁７ｂ、及び底壁７ｃによってチャンバ本体部７１を構成している。本実施形態のロードポート１では、このチャンバ本体部７１を、チャンバ昇降機構７Ｋによって、フレーム２の開口部２１を半導体制動装置側から被覆して開口部２１に通じるＦＯＵＰ９の内部空間をチャンバ７の内部空間７Ｓにのみ直接開放し得る遮蔽位置７（Ｘ）と、開口部２１に通じるＦＯＵＰ９の内部空間を半導体製造装置の内部空間に開放し得るチャンバ退避位置７（Ｙ）との間で移動可能に構成している（図２及び図４参照）。本実施形態では、チャンバ昇降機構７Ｋとして、チャンバ本体部７１を昇降駆動させるためのエアシリンダ７Ｋａと、チャンバ本体部７１の昇降動作をガイドするガイドレール部７Ｋｂとを用いたものを適用している。

固定部７２は、遮蔽位置７（Ｘ）にあるチャンバ本体部７１と共に、開口部２１に介してＦＯＵＰ９の内部空間が連通する微小空間７Ｓを形成するものであり、本実施形態では、固定部７２を底壁７ｃに対向する位置に設けた天井壁７ｄによって構成している。

フロントパージ部６は、開口部２１近傍に配置され、ドア部３を開放した際、つまりドア部３が開放位置３（Ｘ）となった際に、開口部２１及びＦＯＵＰ９の搬出入口９１を通じてＦＯＵＰ９内に窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体（本実施形態では窒素ガスを用いる）を吹き込むものである。本実施形態のロードポート１は、チャンバ７の天井壁７ｄ（固定部７２）にフロントパージ部６を設けている。フロントパージ部６は、例えば、ガス管６１から分岐させた複数のフロントパージ用ノズル６２を備え、これらのフロントパージ用ノズル６２の先端を下方且つ前方（ＦＯＵＰ９側）に向けた姿勢で開口部２１の上辺に沿って等ピッチで配している。

また、本実施形態に係るロードポート１は、ＦＯＵＰ９内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置８を備えている。マッピング装置８は、チャンバ７の内部空間７Ｓに収納され、マッピング装置昇降機構８Ｋによって、開口部２１に臨むマッピング可能位置８（Ｘ）と、開口部２１には臨まないマッピング退避位置８（Ｙ）との間で少なくとも昇降移動可能に設定されている（図２及び図４参照）。

本実施形態のロードポート１は、ドア部３、チャンバ本体部７１、マッピング装置８をそれぞれ相互に独立して昇降動作可能に設定している。また、チャンバ本体部７１を遮蔽位置７（Ｘ）に設定した状態においてドア部３やマッピング装置８を昇降動作させた際に、ドア部３、ドア昇降機構３Ｋ、マッピング装置８、或いはマッピング装置昇降機構８Ｋがチャンバ７と干渉しないように、チャンバ７の底壁７ｃには、これら各部材や機構が通過可能な開口部やスリットを形成している（図示省略）。そして、フロントパージ処理時に、このような開口部やスリットからＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を排出するように構成している。すなわち、本実施形態のロードポート１は、チャンバ７の底壁７ｃに形成したこれら開口部やスリットをフロントパージ排出口として機能させ、ＦＯＵＰ９内やチャンバ７の内部空間７Ｓに充満していた空気などの気体を、この排出口を通じてＦＯＵＰ９及びチャンバ７の外へ排出するように構成し、窒素ガスを高濃度で充填できるようにしている。なお、下端部にロック可能なローラ部を設け、ロック状態を解除した状態でローラ部を転動させながら適宜の場所に移動可能なロードポート１とすることもできる。

次に、このような構成をなすロードポート１の使用方法及び作用について説明する。

先ず、図示しない搬送装置によりＦＯＵＰ９がロードポート１に搬送される。搬送されたＦＯＵＰ９は、図１に示す状態のロードポート１、すなわち、ドア部３、チャンバ７がそれぞれ閉止位置３（Ｙ）、遮蔽位置７（Ｘ）にあるロードポート１の載置台４に載置される。この際、載置台４上に設けた突起４１がＦＯＵＰ９の底面部に形成した穴に係合する。ＦＯＵＰ９が載置台４に載置されると同時または略同時に、載置台４に設けたボトムパージ部５の各ポート５１（ボトムパージ注入用ポート及びボトムパージ排出用ポート）が、ＦＯＵＰ９の底面部に形成した注入口及び排出口にそれぞれ連結し、ボトムパージ注入用ポート５１から窒素ガスをＦＯＵＰ９内に注入し、ＦＯＵＰ９内に充満していた気体をボトムパージ排出用ポート５１からＦＯＵＰ９外へ排出する。

そして、本実施形態のロードポート１は、載置台４にＦＯＵＰ９を載置した直後に、ドア部３によって開口部２１をＦＯＵＰ９の搬出入口９１に連通させた状態となり（図２参照）、この状態で、マッピング可能位置８（Ｘ）に設定しているマッピング装置８によってＦＯＵＰ９内のウェーハについてマッピング処理を行い、ＦＯＵＰ９内のウェーハ
を半導体製造装置内に順次払い出す。具体的には、ロードポート１のドア部３がＦＯＵＰ９の扉に密着した状態で閉止位置３（Ｙ）から開放位置３（Ｘ）となり、開口部２１をＦＯＵＰ９の搬出入口９１に連通させた状態でマッピング処理を行い、チャンバ７を遮蔽位置７（Ｘ）からチャンバ開放位置７（Ｙ）に移動させた後に、半導体製造装置の移送室内に設けた移送機によりＦＯＵＰ９内のウェーハを半導体製造装置内に順次移送する。移送室内に移送されたウェーハは引き続いて半導体製造装置本体内に移送されて半導体製造装置本体による半導体製造処理工程に供される。半導体製造装置本体により半導体製造処理工程を終えたウェーハは移送機により移送室内を経由してＦＯＵＰ９内に順次格納される。

そして、本実施形態に係るロードポート１は、ＦＯＵＰ９の搬出入口９１が開放した際、換言すればドア部３が閉止位置３（Ｙ）から開放位置３（Ｘ）に移動した際に、フロントパージ部６からそれぞれ窒素ガスをＦＯＵＰ９内に向かって吹き付ける。また、本実施形態のロードポート１は、マッピング処理時に、チャンバ本体部７１を遮蔽位置７（Ｘ）（ＦＯＵＰ９の内部空間９Ｓをチャンバ７の内部空間７Ｓにのみ直接開放し得る位置）に設定することにより、ＦＯＵＰ９の内部空間９Ｓを半導体製造装置の内部空間全体に直接連通している場合と比較して、ＦＯＵＰ９の内部空間９Ｓが直接連通する空間を狭い閉空間に限定することができ、高い窒素ガス濃度を保つことができる（図２参照）。このようなフロントパージ処理をボトムパージ処理と一緒に行うことにより、ＦＯＵＰ９内の窒素ガス濃度を高く保ったまま短時間でパージ処理を行うことができ、搬出入口９１及び開口部２１を通じてＦＯＵＰ９外に開放されたウェーハをマッピングする際にもＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を窒素ガスに置換したり、余計な水分を除去することが可能である。

また、本実施形態のロードポート１は、ＦＯＵＰ９内と半導体製造装置内との間でウェーハを出し入れする際には、チャンバ本体部７１を遮蔽位置７（Ｘ）からチャンバ退避位置７（Ｙ）（開口部２１に通じるＦＯＵＰ９の内部空間９Ｓを半導体製造装置の内部空間に直接開放する位置）に移動させるとともに、マッピング装置８をマッピング可能位置８（Ｘ）からマッピング退避位置８（Ｙ）に移動させるが、このようなウェーハの出し入れ時においてもボトムパージ処理及びフロントパージ処理を継続して行う。したがって、ウェーハを出し入れする間もＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を窒素ガスに置換し続けて、高濃度に保つことができる。

全てのウェーハが半導体製造処理工程を終えてＦＯＵＰ９内に収納されると、チャンバ本体部７１をチャンバ退避位置７（Ｙ）から遮蔽位置７（Ｘ）に移動させるとともに、ドア部３をＦＯＵＰ９の扉に密着させた状態で開放位置３（Ｘ）から閉止位置３（Ｙ）に移動させる。これにより、ロードポート１の開口部２１及びＦＯＵＰ９の搬出入口９１は閉止される。引き続き、載置台４に載置されたＦＯＵＰ９は図示しない搬送機構により次工程へと運び出される。なお、必要であれば、半導体製造処理工程を終えたウェーハを収納したＦＯＵＰ９に対して再度ボトムパージ処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、半導体製造処理工程を終えたウェーハを収納したＦＯＵＰ９に対して直ぐにパージ処理を開始することができ、処理済みのウェーハの酸化防止を図ることができる。

以上に詳述したように、本実施形態に係るロードポート１は、ＦＯＵＰ９内に所定ガスを注入可能に構成し、ボトムパージ部５によるボトムパージ処理と、フロントパージ部６によりフロントパージ処理とを一緒に行うことが可能であるため、ＦＯＵＰ９内を短時間で高濃度のパージ処理を行うことができる。しかも、遮蔽位置７（Ｘ）にあるチャンバ本体部７１によって、開口部２１を通じてＦＯＵＰ９内が直接連通する空間の狭小化を実現しているため、高い窒素ガス濃度を維持したままフロントパージ処理及びボトムパージ処理を効率良く的確に行うことができる。特に、ウェーハをＦＯＵＰ９内と半導体製造装置内との間で出し入れする際にも、ボトムパージ部５及びフロントパージ部６からそれぞれ窒素ガスをＦＯＵＰ９内に向かって吹き付けることにより、ＦＯＵＰ９内の気体雰囲気を窒素ガスに置換したり、余計な水分を除去することが可能であり、ウェーハの酸化防止を図ることができるとともに、湿気による悪影響を回避することができる。

また、共通のＦＯＵＰ９内に収容される複数のウェーハのうち、最初に半導体製造処理工程を終えてＦＯＵＰ９内に収容されたウェーハは、最後に半導体製造処理工程を経るウェーハがＦＯＵＰ９内に収容されるまで、通常であればＦＯＵＰ９内においてウェーハの出し入れ作業時間の経過とともに窒素ガスの充填度（置換度）が低下する気体雰囲気に晒されることにより僅かながらも悪影響を受け得るが、フロントパージ部６及びボトムパージ部５からそれぞれ窒素ガスをＦＯＵＰ９内に向かって吹き付けることにより、ＦＯＵＰ９内における窒素ガス充填度（置換度）の低下を効果的に抑制することができ、ウェーハを良好な状態でＦＯＵＰ９内に収納しておくことができる。もちろん、ＦＯＵＰ９と半導体製造装置との間でウェーハの出し入れを行う際には、チャンバ本体部７１を遮蔽位置７（Ｘ）からチャンバ退避位置７（Ｙ）に移動させることにより、ウェーハの出し入れ処理時にウェーハがチャンバ７の一部に干渉する事態を防止し、ウェーハをＦＯＵＰ９内と半導体製造装置内との間で出し入れするというＦＯＵＰ９本来の機能を発揮することができる。

また、本実施形態に係るロードポート１は、チャンバ７のうち移動不能な固定部７２として機能する天井壁７ｄにフロントパージ部６を設けているため、フロントパージ部６を設けるための専用の部材を別途設ける必要なく、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、フロントパージ部６から吹き出す窒素ガスをＦＯＵＰ９の内部空間９Ｓに案内するガイド部Ｇを備えたロードポート１であってもよい。好適なガイド部Ｇとしては、フロントパージ部６の吹出口（上述したノズルに相当する）に対面する面をＦＯＵＰ９側に所定角度傾斜させた姿勢で配置したガイド板Ｇ１を挙げることができる。なお図５では、説明の便宜上、ガイド部Ｇにパターンを付している。このようなロードポート１であれば、フロントパージ部６から吹き出す窒素ガスをガイド部Ｇ１によって効率良くＦＯＵＰ９の内部空間９Ｓに導くことができ、フロントパージ処理を的確に行うことができる。

また、ボトムパージ部やフロントパージ部の数や配置箇所を適宜変更してもよい。さらに、ボトムパージ部やフロントパージ部として、それぞれポートやノズル以外の部材を用いて構成したものを適用することもできる。各パージ部の吹出口（上述した実施形態におけるポートやノズルに相当するもの）の形状も適宜変更しても構わない。

また、上述した実施形態では、チャンバのうち天井壁のみを昇降不能な固定部として機能させ、この天井壁にフロントパージ部を設けた態様を例示したが、チャンバのうち天井壁に加えて、又はそれに代えて、側壁を固定部として機能させ、側壁にフロントパージ部を設けても構わない。

また、チャンバがフレーム２の幅方向に移動することによって、ＦＯＵＰ９の搬出入口をＦＯＵＰの前面側から遮蔽可能な遮蔽位置と、ＦＯＵＰ内を半導体製造装置側に直接開放可能なチャンバ開放位置との間で切り替わるように構成することもできる。

さらにまた、チャンバ、ドア部、マッピング装置の各昇降機構（移動機構）として、液圧式又はガス圧式のシリンダを用いて構成した機構等を適用することもできる。

さらにまた、上述した実施形態における移送室内に設けた移送機が、ＦＯＵＰ内に着脱可能にセットされウェーハを複数枚格納する多段式カセットをＦＯＵＰ内と半導体製造装置本体内との間で移送するものであってもよい。また、ロードポートを、移送室を有さない半導体製造装置に隣接して設けても構わない。

また、載置台が、搬送装置から任意の方向で載置されたＦＯＵＰの向きを正しい方向に変更する（移動させる）機能を有するものであってもよい。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…ロードポート
２…フレーム
２１…開口部
３…ドア部
５…ボトムパージ部
６…フロントパージ部
７…チャンバ
７１…チャンバ本体部
７２…固定部
７（Ｘ）…遮蔽位置
７（Ｙ）…チャンバ退避位置
８…マッピング装置
９…ＦＯＵＰ
９１…搬出入口
Ｇ…ガイド部

Claims (6)

1. クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきたＦＯＵＰが載置台に載置された状態で、前記ＦＯＵＰ内に格納されているウェーハを前記半導体製造装置内と当該ＦＯＵＰ内との間でＦＯＵＰの前面に形成した搬出入口を介して出し入れするロードポートであって、
   前記搬出入口と連通し得る開口部を有するフレームと、
   前記フレームのうち前記開口部よりも前記半導体製造装置側に設けられるチャンバとを有し、
   前記チャンバ内側に設けられるガス供給ノズルから不活性ガス又は乾燥空気が供給可能に設定し、
   前記チャンバは、
   前記ＦＯＵＰ内を前記半導体装置側のチャンバ外空間に直接開放不能とする第一チャンバ位置と、前記ＦＯＵＰ内を前記半導体製造装置側の前記チャンバ外空間に直接開放可能とする第二チャンバ位置との間で昇降可能な起立壁と、
   前記フレームに対して移動不能な固定壁と、
   前記チャンバの下方を前記チャンバ外空間に連通させる排気部とを有し、
   前記起立壁が前記第二チャンバ位置に位置する際に、前記起立壁は前記チャンバ外空間に露出することを特徴とするロードポート。
2. 前記ＦＯＵＰ内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、
   前記マッピング装置によるマッピング処理時には、前記ガス供給ノズルから前記不活性ガス又は乾燥空気が供給され、前記載置台に設けたボトムパージ注入用ポートから前記ＦＯＵＰに不活性ガス又は乾燥空気が注入される請求項１に記載のロードポート。
3. 前記ＦＯＵＰ内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、
   前記マッピング装置は、前記チャンバにより形成されるチャンバ内空間に格納可能に設けられ、前記開口部に臨むマッピング可能位置と、前記開口部よりも下方に位置付けられて当該開口部に臨まないマッピング退避位置との間で昇降移動可能に設定されている請求項１又は２に記載のロードポート。
4. 前記ＦＯＵＰ内に格納されたウェーハの枚数や位置をマッピングするマッピング装置を備え、
   前記起立壁が前記第一チャンバ位置に位置する際に、前記マッピング装置によりマッピング処理を行う請求項１から３いずれかに記載のロードポート。
5. 前記ＦＯＵＰが前記載置台に載置された状態で、
   前記載置台に設けたボトムパージ注入用ポートとボトムパージ排出用ポートとが、前記ＦＯＵＰの底面部に形成されている注入口と排出口に連結され、
   前記ボトムパージ注入用ポートから不活性ガス又は乾燥空気を前記ＦＯＵＰ内に注入し、
   前記ＦＯＵＰ内に充満していた気体を前記ボトムパージ排出用ポートから排出し、
   前記ガス供給ノズルからの前記不活性ガス又は乾燥空気の供給及び前記ボトムパージ注入用ポートからの前記不活性ガス又は乾燥空気の注入は、前記搬出入口からの前記ウェーハの搬出又は搬入中に実施される請求項１から４いずれかに記載のロードポート。
6. 前記ＦＯＵＰが前記載置台に載置された状態で、前記載置台に設けたボトムパージ注入用ポートとボトムパージ排出用ポートとが、前記ＦＯＵＰの底面部に形成されている注入口と排出口に連結されるように構成し、
   前記載置台に設けられたセンサにより、前記ＦＯＵＰが前記載置台に載置されたことを検出した際に、前記注入口に連結した前記ボトムパージ注入用ポートから前記不活性ガス又は乾燥空気を前記ＦＯＵＰに注入するとともに、前記排出口に連結した前記ボトムパージ排出用ポートから前記ＦＯＵＰ内に充満していた空気を排出する請求項１から５のいずれかに記載のロードポート。
   
   

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