JP3783273B2 - 可搬式密閉コンテナのガスパージステーション - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルーム内で半導体ウエハの搬送に用いられる可搬式密閉コンテナに係わり、特に、可搬式密閉コンテナのガスパージを容易とするガスパージステーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造は、内部雰囲気を清浄化したクリンルーム内において行われるが、クリンルーム内での各工程間の搬送においても、半導体処理装置内と同等以上のクリーン環境下とするように、この半導体ウエハを段々に収納したウエハカセットを可搬式密閉コンテナに収納して行なうことも試みられ始めた。
更に、半導体の製造は微細加工が極限まで進んでいるため、半導体ウエハの自然酸化による酸化皮膜の成長の防止を図らなければならず、可搬式密閉コンテナの内部にガスパージステーションで半導体ウエハにとって不活性なガス（窒素ガス，ドライクリーンエアも含む。以下、「不活性ガス等」と称する。）を供給して、半導体ウエハの酸化膜成長の原因となる酸素（空気），水分等を可搬式密閉コンテナ外へ放出し、このコンテナの内部雰囲気を不活性ガス等に置換している。
【０００３】
このように、可搬式密閉コンテナの内部雰囲気を不活性ガス等に置換するガスパージ装置としては、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すものがあり、以下に説明する。
図２（ａ）および図２（ｂ）において、ガスパージステーション１は、所定の容積を有するステーション本体２内に昇降テーブル３を有する昇降装置４が配置されており、この昇降テーブル３がステーション本体２の上方開口部５内に嵌合されてステーション本体２を気密にしている。昇降テーブル３の下部には、不活性ガス等の置換のためにステーション本体２に載置される可搬式密閉コンテナ６（以下、単に、「密閉コンテナ６」という。）の中空状の蓋７をロック、又はロック解除する開閉ユニット８が設けられている。この開閉ユニット８は、昇降テーブル３を摺動自在に貫通して密閉コンテナ６の蓋７に下側からスプライン係合するロックピン９を有し、このロックピン９を回転させて密閉コンテナ６に対する蓋７のロック、又はロック解除を行なう機械的、電気的な機器１０（ギヤや電動モータ等）を包含している。また、ガスステーション１には、この内部に不活性ガス等を供給する供給通路１１と、不活性ガス等を排気する排気通路１２とが開口部５に連通するように形成されている。
【０００４】
そして、密閉コンテナ６の内部雰囲気を不活性ガス等で置換するために、密閉コンテナ６をステーション本体２の開口部５を覆う状態で、蓋７を昇降装置４の昇降テーブル３上に載置してロックピン９にスプライン係合させた後、開閉ユニット８の機器１０を駆動することでロックピン９を回転して密閉コンテナ６の蓋７のロックを解除して開可能にする。この後、昇降装置４の昇降テーブル３を蓋７、複数の半導体ウエハＷを収納するウエハカセット１３とともに下降させて密閉コンテナ６内とステーション本体２内を連通状態にした後、供給通路１１から不活性ガス等を供給する。
これにより、供給通路１１からから供給される不活性ガス等がステーション本体２、密閉コンテナ６内に供給され、半導体ウエハＷの自然酸化膜成長の原因となる酸素（空気），水分等が不活性ガス等とともに排気通路１２からステーション本体２の外部に放出される。
その後、所定時間が経過してステーション本体２と密閉コンテナ６内の不活性ガス等の純度が上がって置換されると、各通路１１，１２による不活性ガス等の給排気を停止してステーション本体２内を気密状態にした後、昇降装置４の昇降テーブル３を蓋７、ウエハカセット１３とともに上昇して、密閉コンテナ６内に気密にウエハカセット１３を収納する。そして、開閉ユニット８の機器１０によりロックピン９を回転させることで、蓋７をロックして密閉コンテナ６を閉状態に維持する。
【０００５】
ところで、このガスパージステーション１では、密閉コンテナ６内を不活性ガス等で置換するために、この蓋７を昇降装置４の昇降テーブル４に載置すると、これらの間に空間Ａが形成される。
従って、密閉コンテナ６の蓋７の内部、及び蓋７と昇降テーブル４間の空間Ａに存在する酸素（空気）、水分等の不活性ガス等による置換は、これらの界面（隙間Ｂ）を通して徐々に空間Ａ内や蓋７内部に供給することで、この隙間Ｂからじわじわと（徐々に）酸素（空気）、水分等を空間Ａや蓋７内から排出するようにしているので、時間がかかるという問題がある。
【０００６】
また、開閉ユニット８内の機器１０（ギヤや電動モータ等）が駆動されると発塵埃する。
従って、ガスパージステーション１による不活性ガス等の置換が開始されると、開閉ユニット８内に発生した塵埃がロックピン９と昇降テーブル３との隙間Ｃから空間Ａ−隙間Ｂを通してステーション本体２内に飛散し、密閉コンテナ６内の清浄度を損ない、半導体ウエハＷに悪影響を与えるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を解決するものとしては、特開平６−３３４０１９号公報記載のものがある。この種のものは、可搬式密閉コンテナの底蓋と内部にカム軸駆動機構を有する昇降台とで形成される空間に開口する通気路を設け、この通気路に接続され表面処理装置の外部に開口する配管を配置したもので、可搬式密閉コンテナ内の置換の際に、底蓋と昇降台の隙間から空間内に不活性ガス等を流入し、この空間内に存在する酸素（空気），水分等とともに配管を通して表面処理装置の外部に放出するものである。
【０００８】
しかしながら、従来技術のもの（特開平６−３３４０１９号公報記載）では、昇降台内に配置されたカム軸駆動機構のカム軸が昇降台を貫通して空間内に突出しているので、この空間に存する酸素（空気），水分等を不活性ガス等に置換する際には、昇降台内に存する酸素（空気）、水分等がカム軸と昇降台との隙間から順次、空間内に流入した後に配管から表面処理装置の外部に放出される。
従って、空間を置換するには昇降台内から逐次、流入する酸素（空気）、水分等を外部に全て放出した後に達成されるもので、不活性ガスの置換に時間がかかるという問題がある。
また、カム軸駆動機構の駆動により発生する塵埃も、カム軸と昇降台との隙間から空間−底蓋と昇降台との隙間を通して表面処理装置内に流出する恐れがある。
【０００９】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、可搬式密閉コンテナのガスパージに要する時間を短縮すると共に、開閉ユニットで発生する塵埃による汚染を確実に防止することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーションでは、可搬式密閉コンテナの蓋との間に空間を形成しつつ、この蓋が載置される昇降テーブルと、前記蓋を開閉するための機器を内蔵する開閉ユニットとを内部に配置するステーション本体を備えてなる可搬式密閉コンテナのガスパージステーションにおいて、前記空間は、この空間の内部に存するガスを前記ステーション本体の外部に導く排出経路に接続され、前記排出経路が、前記空間内から前記昇降テーブルを貫通して前記開閉ユニット内に開口する通孔と、前記開閉ユニット内と前記ステーション本体の外部とへ気密に連通する排出通路とで形成されているものである。
これにより、可搬式密閉コンテナの蓋と昇降装置の昇降テーブルとの間に形成される空間に存在する酸素（空気）、水分等は、通孔−開閉ユニット内および排出通路からステーション本体の外部へ放出されるという、排出経路を得ることができる。従って、この排出経路を流れる気流によって、蓋の内部や空間内に存在する酸素（空気）、水分等のみならず開閉ユニット内に存在する酸素（空気）、水分等を早急にステーション本体の外部に排出できるので、可搬式密閉コンテナ内の不活性ガス等による置換に要する時間が短縮され、半導体の生産効率を高めることが可能となる。
また、排出経路を通孔からステーション本体の外部へ向けて流れる気流が、開閉ユニットの機器の駆動により発生する塵埃を気密にステーション本体の外部に排出するので、ステーション本体内に塵埃が流出することがなくなり、可搬式密閉コンテナ内の清浄度が確保され、半導体ウエハに悪影響を与えることもなくなるので、半導体製造の歩留り向上が期待できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーションについて、図面を参照して説明する。図１は本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーションの構成を示す縦断面図である。尚、図１において、従来技術の図２と同一の符号は同一の構成を有するので、その説明は省略する。
【００１２】
図１において、ガスパージステーション１のステーション本体２には、その側面２ａに内部側と外部側とを連通する排気孔１５が形成されている。また、開閉ユニット８の下面８ａには、この内部とステーション本体２の内部とを連通する排出孔１６が形成されている。そして、ステーション本体２の排気孔１５と開閉ユニット８の排出孔１６とには、排出通路となる排出管１７が隙間なく気密に接続されている。尚、この排出管１７は、昇降テーブル４の昇降に追従して移動される開閉ユニット８の移動を許容するため、可撓性の配管を用いることが好ましい。
また、昇降装置４の昇降テーブル３を貫通するロックピン９とこの昇降テーブル３との間には、不活性ガス等の流れをスムーズにするため、図２に示す従来技術の隙間Ｃに比して、多少大きい隙間を有するピン通孔１８を空間Ａ内から昇降テーブル３を貫通して開閉ユニット８内に開口するように形成している。更に、ステーション本体２から外部に突出する排出管１７には、開閉弁１９が設けられている。
【００１３】
そして、密閉コンテナ６の内部雰囲気を不活性ガス等で置換するために、密閉コンテナ６をステーション本体２の開口部５を覆う状態で、蓋７を昇降装置４の昇降テーブル３上に載置してロックピン９にスプライン係合させた後、開閉ユニット８の機器１０を駆動することでロックピン９を回転して密閉コンテナ６の蓋７のロックを解除して開可能にする。この後、昇降装置４の昇降テーブル３を蓋７、複数の半導体ウエハＷを収納するウエハカセット１３とともに下降させて密閉コンテナ６内とステーション本体２内を連通状態にした後、供給通路１１から不活性ガス等を供給すると共に、開閉弁１９を開状態にする。
【００１４】
これにより、供給通路１１からから供給される不活性ガス等がステーション本体２、密閉コンテナ６内に供給され、半導体ウエハＷの自然酸化膜成長の原因となる酸素（空気），水分等が不活性ガス等とともに排気通路１２からステーション本体２の外部に放出されると共に、密閉コンテナ６の蓋７と昇降テーブル３の界面（隙間Ｂ）から不活性ガス等が空間Ａ内、および蓋７内に流入する。このように、不活性ガス等が空間Ａ内、蓋７内に順次、流入すると空間Ａ内、蓋７内部に存在する酸素（空気）、水分等とともにピン通孔１８を通して開閉ユニット８内に至り、この開閉ユニット８の機器１０の駆動で発生した塵が排出管１７を通して、開閉ユニット８内の酸素（空気）や水分等、この内部に流入された不活性ガス等とともステーション本体２の外部に排出される。
【００１５】
その後、所定時間が経過してステーション本体２と密閉コンテナ６内の不活性ガス等の純度が上がって置換されると、開閉弁１９を閉状態にすると共に各通路１１，１２による不活性ガス等の給排気を停止してステーション本体２内を気密状態にした後、昇降装置４の昇降テーブル３を蓋７、ウエハカセット１３とともに上昇して、密閉コンテナ６内に気密にウエハカセット１３を収納する。そして、開閉ユニット８の機器１０によりロックピン９を回転させることで、蓋７をロックして密閉コンテナ６を閉状態に維持する。
【００１６】
このように、本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーション１によれば、開閉ユニット８の内部とステーション本体２の外部とを気密に連通する排出管１７、空間Ａと開閉ユニット８内部とを連通するピン通孔１８とを設けることで、密閉コンテナ６の蓋７と昇降装置４の昇降テーブル３との間に形成される空間Ａ、及び蓋７内部に存在する酸素（空気）、水分等は、ピン通孔１８−開閉ユニット８内および排出管１７からステーション本体２の外部へ放出されるという、排出経路Ｘを得ることができる。
従って、この排出経路Ｘを流れる気流（不活性ガス等）によって、空間Ａ内、蓋７の内部に存在する酸素（空気）、水分等のみならず開閉ユニット８内に存在する酸素（空気）、水分等を早急にステーション本体２の外部に排出できるので、密閉コンテナ６内のガスパージに要する時間が短縮される。
また、排出経路Ｘをピン通孔１８からステーション本体２の外部に向けて流れる気流（不活性ガス等）が、開閉ユニット８の機器１０の駆動により発生する塵埃を気密にステーション本体２の外部に排出するので、ステーション本体２内に塵埃が流出することがなくなり、密閉コンテナ６内の清浄度が確保され、半導体ウエハＷに悪影響を与えることもなくなる。
【００１７】
尚、本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーション１では、ロックピン９を空間Ａ内に突出させることと、空間Ａ内の酸素（空気），水分等を開閉ユニット８内に導く機能を持たせたピン通孔１８を示したが、これに限定されるものでなく、空間Ａと開閉ユニット８内とを連通するような、単なる通孔であってもよく、また、その数は限定されない。
更に、排出管１７の本数も１本に限定されるものでなく、複数本設けるようにしたものであってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
このように本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーションによれば、可搬式密閉コンテナの蓋と昇降装置の昇降テーブルとの間に形成される空間内や蓋内に存在する酸素（空気），水分等は、通孔−開閉ユニット内および排出通路からステーション本体の外部へ放出されるという、排出経路を得ることができる。
従って、この排出経路を流れる気流によって、空間内や蓋の内部に存在する酸素（空気），水分等のみならず開閉ユニット内に存在する酸素（空気），水分等を早急にステーション本体の外部に排出できるので、可搬式密閉コンテナ内のガスパージに要する時間が短縮され、半導体の生産効率を高めることが可能となる。
また、排出経路を通孔からステーション本体の外部に向けて流れる気流が、開閉ユニットの機器の駆動により発生する塵埃を気密にステーション本体の外部に排出するので、ステーション本体内に塵埃が流出することがなくなり、可搬式密閉コンテナ内の清浄度が確保され、半導体ウエハに悪影響を与えることもなくなるので、半導体製造の歩留り向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可搬式密閉コンテナのガスパージステーションの構成を示す縦断面図である。
【図２】従来技術の可搬式密閉コンテナのガスパージステーションの構成を示す図で、（ａ）はステーションの閉状態を示す縦断面図、（ｂ）はステーションの開状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ガスパージステーション
２ ステーション本体
３ 昇降テーブル
６ 可搬式密閉コンテナ
７ 蓋
８ 開閉ユニット
９ ロックピン
１０ 機器
１７ 排出管（排出通路）
１８ ピン通孔（通孔）
Ａ 空間
Ｘ 排出経路

Claims (1)

1. 可搬式密閉コンテナの蓋との間に空間を形成しつつ、この蓋が載置される昇降テーブルと、前記蓋を開閉するための機器を内蔵する開閉ユニットとを内部に配置するステーション本体を備えてなる可搬式密閉コンテナのガスパージステーションにおいて、
   前記空間は、この空間の内部に存するガスを前記ステーション本体の外部に導く排出経路に接続され、
   前記排出経路が、前記空間内から前記昇降テーブルを貫通して前記開閉ユニット内に開口する通孔と、前記開閉ユニット内と前記ステーション本体の外部とへ気密に連通する排出通路とで形成されていることを特徴とする可搬式密閉コンテナのガスパージステーション。

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