JP4372901B2 - ケース開閉装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、半導体素子を作製する際に用いられる、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子（チップ）の高密度化は激しく、０．３５μｍ設計ルールの６４ＭＤＲＡＭの量産もすでに始められ、０．２５μｍ設計ルールの２５６ＭＤＲＡＭの時代へと移ろうとしている。
更に、最近では、コスト低減を目指したチップ縮小が著しく、６４ＭＤＲＡＭを０．２５設計ルールまで微細化して、あるいは、２５６ＭＤＲＡＭを０．１８設計ルールまで微細化してチップ縮小化を行っている。
仮に、６４ＭＤＲＡＭを０．２μｍ設計ルールとすると、約１６ＭＤＲＡＭと同じチップ寸法となり、ビットコストは１６Ｍの約１／４になる。
ウエハサイズの大サイズ化をせず、現装置でコスト低減が達成されることとなる。
０．１８μｍ設計ルールは開発完了し、２０００年には０．１５μｍ設計ルールが開発完了予定とされている。
このような中、ウエハへ直接縮小投影するためのレチクルについても、ますます高精度、高品質のものが求められるようになってきた。
【０００３】
このため、半導体素子を形成するためのレチクル、およびこれらを作製するためのマスク（以降、これらを総称してフォトマスク呼ぶ）や、これに用いられるマスクブランクス、ガラス基板については、その保管、搬送についても、品質的に悪影響がでない方法が求められるようになってきた。
一般に、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板は、所定のケース（ボックスとも言う）に収納された状態で保管、搬送されて、各工程で処理されるが、その際、その表面部に、振動、摩擦などによりゴミが付着したり、周囲雰囲気の影響による経時変化が起こることが知られている。
更に、レジストが塗布された状態のマスクブランクスを保管、搬送する場合、周囲雰囲気の空気中の酸素と有機物等により、その感度は経時変化を起こすことが知られている。
しかし、近年の半導体素子の高い集積化に伴い、これらの保管、搬送に起因する品質低下が無視できなくなってきた。
【０００４】
このような中、半導体素子の製造は、一般に、内部雰囲気を清浄化したクリーンルーム内において行われるが、クリーンルーム内での工程間、装置間の搬送形態として、半導体ウエハへの塵埃の付着を防ぐために、半導体ウエハを収納したウエハカセットを可搬式の、蓋部と底部からなる密閉コンテナ（ケースないしボックスとも言う）に収納して行う方式も採られている。
そして、レジストが塗布された状態のウエハを保管、搬送する間に、周囲雰囲気の空気中の酸素と有機物等により、その感度は経時変化を起こすことが無いように、例えば、特公開平６−６９３１３号公報に記載のように、この密閉コンテナに対し、パージユニットにて、蓋部と底部とを開けた状態で、窒素等の不活性ガスを導入する方法が採られている。
しかし、この方法の場合、蓋部と底部とを開けた状態で行うため、装置全体が大掛かりなものとなってしまう。
また、処理に手間がかかり過ぎると言う問題がある。
最近では、このような密閉コンテナの、フォトマスクや、これに用いられるマスクブランクス、ガラス基板の保管、搬送への適用も次第に進められてきているが、できるだけ、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる方法が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、近年の半導体素子の高集積化に伴い、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース（ボックスないしコンテナとも言う）に、比較的簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、具体的には、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のケース開閉装置は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハのいずれかの薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部に、清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に載置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部と、前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部から清浄な不活性なガスを供給するガス供給口部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部を配設した、清浄な不活性なガスを供給するガス供給部とを備えており、前記ケースの製品固定部は、製品を、製品の端部で保持する保持治具を支持する支持部を有し、該支持部自体は、底部から浮いた構造で、ケースの底部に固定されており、該支持部には、多数の貫通孔を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部から、通気路を通り、清浄な不活性なガスが、製品の蓋部側へ入り込み、支持部の下側から、前記支持部の前記多数の貫通孔を通った前記清浄な不活性なガスが排気口部に導かれ、排気されるようになっていることを特徴とするものである。
そして、上記のケース開閉装置であって、ガス供給部は、ガス供給口部に清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源と、ガス排気口部からの排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度センサからの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部への清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部とを備えていることを特徴とするものです。
そしてまた、上記いずれかのケース開閉装置であって、ケースの蓋部、底部、およびステージ部のロック部には、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機構が組み込まれていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのケース開閉装置であって、ステージ部は、所定の位置で、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行い、且つ、ケース内に清浄な不活性なガスを充填するもので、且つ、ステージ部は、前記所定の位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に移動するものであることを特徴とするものである。
【０００７】
尚、ここでは、不活性なガスとは、経時変化を起こしづらいガスのことで、窒素ガスや不活性ガス（Ｎｅ、Ｘｅ等）を言うが、一般には安価な、清浄な窒素ガスが用いられる。
また、ここで言う製品とは、最終製品および中間製品を含むもので、レジストを塗布した状態のマスクブランクスも含む。
また、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構とは、標準機械的インターフエースＳＭＩＦシステムに適合した、底部、蓋部のロック、取外し機構を備えていることを意味する。
【０００８】
【作用】
本発明のケース開閉装置は、このような構成にすることにより、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置の提供を可能としている。
これにより、近年の半導体素子の高集積化に対応できる品質を確保でき、量産にも対応できるものとしている。
具体的には、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハのいずれかの薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部に、清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に載置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部と、前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部から清浄な不活性なガスを供給するガス供給口部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部を配設した、清浄な不活性なガスを供給するガス供給部とを備えており、前記ケースの製品固定部は、製品を、製品の端部で保持する保持治具を支持する支持部を有し、該支持部自体は、底部から浮いた構造で、ケースの底部に固定されており、該支持部には、多数の貫通孔を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部から、通気路を通り、清浄な不活性なガスが、製品の蓋部側へ入り込み、支持部の下側から、前記支持部の前記多数の貫通孔を通った前記清浄な不活性なガスが排気口部に導かれ、排気されるようになっていることにより、これを達成している。
即ち、ステージ部に一体的に、ガス供給口部、ガス排気口部を配設した、ガス供給部とを備えていることにより、ステージ部上に、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを 載置した状態で、且つ、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、窒素等の清浄な不活性なガスを、ケース内へ充填することを可能としている。
特に、レジストが塗布された状態のマスクブランクスを保管、搬送する場合には有効で、レジストの感度の経時変化を抑えることを可能としている。
【０００９】
また、ガス供給部は、ガス供給口部に窒素等の清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源と、ガス充填部のガス排気口部から排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度センサからの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部への窒素等の清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部とを備えていることにより、ケース内のガスを所定のＯ2 濃度以下、Ｈ2 Ｏ濃度以下に制御することを可能としている。
尚、ケース内雰囲気として、Ｏ2 濃度が１００ｐｐｍ以下、Ｈ2 Ｏ濃度が１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、ケースの蓋部、底部、およびステージ部のロック部には、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機構が組み込まれていることにより、処理全体の自動化をし易いものとしている。
【００１１】
また、ステージ部は、所定の位置で、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行い、且つ、ケース内に清浄な窒素等の不活性なガスを充填するもので、
且つ、ステージ部は、前記所定の位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に移動するものであることにより、更に、処理全体の自動化をし易いものとしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のケース開閉装置の実施の形態例を、図に基づいて説明する。
図１は、本発明のケース開閉装置の実施の形態の１例の概略斜視図で、図２は、ステージ部にケース載置した状態の一部断面と、概略構成を示した概略構成図で、図３はケースの一部断面図である。
尚、図１においては、酸素濃度制御部を省略して示してある。
図１、図２、図３中、１００はケース開閉装置、１１０はステージ部、１１５は台座、１２０はロック部、１３０はガス供給部、１３１はガス供給口部、１３２はガス排気口部、１３３は配管、１３５は酸素濃度センサ、１３７はガス供給源、１３８は酸素濃度制制御部、１３９は配線、１５０は固定部、１５５はスライド軸、２００はケース（ボックスないしコンテナとも言う）、２２０は蓋部、２３０は底部、２３１は吸気口部、２３２は排気口部、２４０は（製品固定用）支持部、２４１は通気路（貫通孔）、２４５は貫通孔、２４７は保持治具、２５０はレジスト塗布済のマスクブランクス、２６１は通気路、２７１は窒素ガス（不活性なガス）、２７２は排気ガスである。
【００１３】
本例は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、レジスト塗布済のマスクブランクスを、搬送、保管するためのケースで、底部には、清浄な窒素を供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置である。
図２に示すように、ケース２００をその上に載置し、ケースの蓋部２２０と底部２３０との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部１２０を有するステージ部１１０と、ケースの底部の吸気口部２３１から清浄な窒素を供給するガス供給口部１３１、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部１３２を、ステージ部１１０に一体的に、配設した、清浄な窒素を供給するガス供給部１３０とを備えている。
本例では、ステージ部１１０は固定部に支持され、スライド軸に沿い上下に移動でき、図１に示す台座１１５位置にて、ロック動作、清浄な窒素のケース内への充填動作を行うものである。
【００１４】
ガス供給部１３０は、図２に示すように、ガス供給口部に清浄な窒素を供給するためのガス供給源１３７と、ガス排気口部１３２からの排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサ１３５と、酸素濃度センサ１３５からの情報に基づき、ガス供給源１３７からガス供給口部１３１への清浄な窒素の流れを制御する、酸素濃度制御部１３８とを備えている。
尚、酸素濃度制御部１３８（図２）は、ステージ部１１０、ロック部１２０ガス供給部１３０とは、離れた位置に置き、遠隔操作にて制御することも可能である。
【００１５】
本例のケース開閉装置１００には、清浄な窒素ガスをケースに充填するための、ガス供給口部１３１、ガス排気口部１３２とを備えており、図２に示すように、それらが、それぞれ、ケース２００の底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２と嵌合するようになっている。
そして、ケース２００をステージ部１１０上に載置した後、密閉した状態で、ガス供給口部１３１、ガス排気口部１３２を、それぞれ、ケース２００の底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２に嵌合した後、ガス排気口部１３２から排気しながら、ガス供給口部１３１から清浄な窒素を供給する。
ケース２００の吸気口部２３１は、所定の圧で、閉じている弁が開くようになっており、また、排気口部２３２は、所定の負圧で、閉じている弁が開くようになっている。
尚、吸気口部２３１、排気口部２３２には、それぞれ、所定のフィルターが配設されている。
【００１６】
ガス供給口部１３１への清浄な窒素の供給は、酸素濃度制御部１３８に制御され、ガス供給源１３７からなされる。
酸素濃度制御部１３８は、ガス排気口部１３２からの排気ガスの酸素濃度を酸素濃度センサ１３５で検知し、この情報に基づいて、ガス供給源１３７からガス供給口部１３１への窒素の供給、およびガス排気口部１３２からの排気を制御する。
具体的には、供給する窒素のガス圧、流量、排気のための減圧、各処理時間等を制御する。
このようにして、ケース２００内への清浄な窒素の充填は行われるが、ケース内の窒素雰囲気として、Ｏ2 濃度が１００ｐｐｍ以下、Ｈ2 Ｏ濃度が１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、これらの濃度以下の清浄な窒素ガスをガス供給源１３７から供給する。
尚、一般に、レジスト塗布済のマスクブランクスを空気中に保管した場合には、空気中の、酸素、有機物等により、レジスト感度の経時変化が起こるとされており、水分等により、汚れの発生も起こるとされているが、確実に所定の、Ｏ2 濃度以下、Ｈ2 Ｏ濃度以下に制御されていることが、管理上、要求される。
本例のケース開閉装置では、上記のように、ケース２００内に清浄な窒素を充填することにより、確実にＯ2 濃度、Ｈ2 Ｏ濃度を所定の値以下に制御することができる。
これにより、レジスト感度の経時変化等を抑えることができる。
【００１７】
本例の装置では、蓋部２２０、底部２３０に、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構が組み込まれた、図２に示すようなケース２００を、開閉するためのロック部１２０を、図１に示すように、ステージ部１１０に設けている。
ロック部は、モータにより制御されるカムで、ケースの底部２３０のこれと嵌合する嵌合部（図示していない）と嵌合した状態で、前記嵌合部を回転し、ロック動作を行なうもので、これにより、ケース２００の開閉がなされる。
即ち、本例の装置のロック部にも標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構が組み込まれている。
【００１８】
次に、本例のケース開閉装置の使用動作の１例を挙げておく。
まず、ケースの底部２３０と、これに固定され、且つ、レジスト塗布済のマスクブランクスをその端部で保持している製品固定部（図３に示す支持部２４０他）を、図１の点線にて記載の位置の、ステージ部１１０の所定の位置にＡ１側から載置し、上側に移動し、台座１１５とステージ部１１０が嵌合する位置まで移動する。
この状態で、既に、ガス供給口部１３１、ガス排気口部１３２は、それぞれ、底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２と嵌合している。
次いで、この状態で、図示していないが、蓋部２２０を所定の保管場所から運び、図１の上側側から、ケースの底部２３０に合わせた後、ロック部１２０を動作させ、ケース２００を密封した状態で、蓋部２２０と底部２３０とがはずれないようにロックする。
次いで、ガス排気口部１３２から排気しながら、ガス供給口部１３１から清浄な窒素をケース内へ充填する。
底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２には、それぞれ、所定の正圧、負圧が掛けられる。
清浄な窒素が充填された後、密封されたケースは、Ａ２側へと移動され、所望の箇所に搬送され、次の処理が行われるまで、そこで保管される。
このようにして、本例のケースの開閉装置は使用されるが、これは１例で、使用方法はこれに限定されない。
【００１９】
ここで、本例の装置に適用する、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、レジスト塗布済のマスクブランクスを、搬送、保管するためのケースで、且つ、底部には、清浄な窒素を供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースについて、図３に基づいて、簡単に説明しておく。
製品固定部は、レジスト塗布済のマスクブランクス２５０をその端部で保持する保持治具２４７を支持する支持部２４０を有するもので、支持部２４０自体は、ケースの底部２３０に固定されている。
保持治具２４７は、複数個設けられ、マスクブランクス２５０を、その端部で、保持する。
図示していないが、蓋部２２０と底部２３０を合わせ密封した際には、蓋部２２０からの外力を、保持治具間の間隔が狭まる方向の力へ変え、マスクブランクス２５０を確実に保持できるようになっている。
図３に示すケースの場合、吸気口部２３１から導入される清浄な窒素がケース内で拡散し易いように、支持部２４０は、底部２２０から浮いた構造で、支持部２４０には、多数の貫通孔２４５を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部２３１から、通気路２６１、通気路（貫通孔）２４１を通り、清浄な窒素が、マスクブランクス２５０の蓋部２２０側へ入り込み、支持部２４０の下側から、各貫通孔２４５を通ったガスが排気口部２３２に導かれ、排気されるようになっている。
図３に示すケースは１例で、これに限定はされない。
尚、蓋部２２０と底部２３０との開閉を制御するロック機構については、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構を適用したもので、図３では省略して示してある。また、説明も省略する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース（ボックスないしコンテナとも言う）で、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置の提供を可能とした。
特に、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構を備えた蓋部、底部からなるケース（ボックスあるいはコンテナとも言う）にも簡単に適用でき、各処理の自動化がし易い。
これにより、製品の大型化、高品質化、量産化に対応できるものとした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケース開閉装置の実施の形態の１例の概略斜視図
【図２】ステージ部にケース載置した状態の一部断面と、概略構成を示した概略構成を示した図
【図３】ケースの一部断面図
【符号の説明】
１００ ケース開閉装置
１１０ ステージ部
１１５ 台座
１２０ ロック部
１３０ ガス供給部
１３１ ガス供給口部
１３２ ガス排気口部
１３３ 配管
１３５ 酸素濃度センサ
１３７ ガス供給源
１３８ 酸素濃度制御部
１３９ 配線
１５０ 固定部
１５５ スライド軸
２００ ケース（ボックスないしコンテナとも言う）
２２０ 蓋部
２３０ 底部
２３１ 吸気口部
２３２ 排気口部
２４０ （製品固定用）支持部
２４１ 通気路（貫通孔）
２４５ 貫通孔
２４７ 保持治具
２５０ （レジスト塗布済の）マスクブランクス
２６１ 通気路
２７１ 窒素ガス（不活性なガス）
２７２ 排気ガス
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、半導体素子を作製する際に用いられる、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子（チップ）の高密度化は激しく、０．３５μｍ設計ルールの６４ＭＤＲＡＭの量産もすでに始められ、０．２５μｍ設計ルールの２５６ＭＤＲＡＭの時代へと移ろうとしている。
更に、最近では、コスト低減を目指したチップ縮小が著しく、６４ＭＤＲＡＭを０．２５設計ルールまで微細化して、あるいは、２５６ＭＤＲＡＭを０．１８設計ルールまで微細化してチップ縮小化を行っている。
仮に、６４ＭＤＲＡＭを０．２μｍ設計ルールとすると、約１６ＭＤＲＡＭと同じチップ寸法となり、ビットコストは１６Ｍの約１／４になる。
ウエハサイズの大サイズ化をせず、現装置でコスト低減が達成されることとなる。
０．１８μｍ設計ルールは開発完了し、２０００年には０．１５μｍ設計ルールが開発完了予定とされている。
このような中、ウエハへ直接縮小投影するためのレチクルについても、ますます高精度、高品質のものが求められるようになってきた。
【０００３】
このため、半導体素子を形成するためのレチクル、およびこれらを作製するためのマスク（以降、これらを総称してフォトマスク呼ぶ）や、これに用いられるマスクブランクス、ガラス基板については、その保管、搬送についても、品質的に悪影響がでない方法が求められるようになってきた。
一般に、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板は、所定のケース（ボックスとも言う）に収納された状態で保管、搬送されて、各工程で処理されるが、その際、その表面部に、振動、摩擦などによりゴミが付着したり、周囲雰囲気の影響による経時変化が起こることが知られている。
更に、レジストが塗布された状態のマスクブランクスを保管、搬送する場合、周囲雰囲気の空気中の酸素と有機物等により、その感度は経時変化を起こすことが知られている。
しかし、近年の半導体素子の高い集積化に伴い、これらの保管、搬送に起因する品質低下が無視できなくなってきた。
【０００４】
このような中、半導体素子の製造は、一般に、内部雰囲気を清浄化したクリーンルーム内において行われるが、クリーンルーム内での工程間、装置間の搬送形態として、半導体ウエハへの塵埃の付着を防ぐために、半導体ウエハを収納したウエハカセットを可搬式の、蓋部と底部からなる密閉コンテナ（ケースないしボックスとも言う）に収納して行う方式も採られている。
そして、レジストが塗布された状態のウエハを保管、搬送する間に、周囲雰囲気の空気中の酸素と有機物等により、その感度は経時変化を起こすことが無いように、例えば、特公開平６−６９３１３号公報に記載のように、この密閉コンテナに対し、パージユニットにて、蓋部と底部とを開けた状態で、窒素等の不活性ガスを導入する方法が採られている。
しかし、この方法の場合、蓋部と底部とを開けた状態で行うため、装置全体が大掛かりなものとなってしまう。
また、処理に手間がかかり過ぎると言う問題がある。
最近では、このような密閉コンテナの、フォトマスクや、これに用いられるマスクブランクス、ガラス基板の保管、搬送への適用も次第に進められてきているが、できるだけ、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる方法が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、近年の半導体素子の高集積化に伴い、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース（ボックスないしコンテナとも言う）に、比較的簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、具体的には、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のケース開閉装置は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハのいずれかの薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部に、清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に載置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部と、前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部から清浄な不活性なガスを供給するガス供給口部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部を配設した、清浄な不活性なガスを供給するガス供給部とを備えており、前記ケースの製品固定部は、製品を、製品の端部で保持する保持治具を支持する支持部を有し、該支持部自体は、底部から浮いた構造で、ケースの底部に固定されており、該支持部には、多数の貫通孔を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部から、通気路を通り、清浄な不活性なガスが、製品の蓋部側へ入り込み、支持部の下側から、前記支持部の前記多数の貫通孔を通った前記清浄な不活性なガスが排気口部に導かれ、排気されるようになっていることを特徴とするものである。
そして、上記のケース開閉装置であって、ガス供給部は、ガス供給口部に清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源と、ガス排気口部からの排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度センサからの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部への清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部とを備えていることを特徴とするものです。
そしてまた、上記いずれかのケース開閉装置であって、ケースの蓋部、底部、およびステージ部のロック部には、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機構が組み込まれていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのケース開閉装置であって、ステージ部は、所定の位置で、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行い、且つ、ケース内に清浄な不活性なガスを充填するもので、且つ、ステージ部は、前記所定の位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に移動するものであることを特徴とするものである。
【０００７】
尚、ここでは、不活性なガスとは、経時変化を起こしづらいガスのことで、窒素ガスや不活性ガス（Ｎｅ、Ｘｅ等）を言うが、一般には安価な、清浄な窒素ガスが用いられる。
また、ここで言う製品とは、最終製品および中間製品を含むもので、レジストを塗布した状態のマスクブランクスも含む。
また、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構とは、標準機械的インターフエースＳＭＩＦシステムに適合した、底部、蓋部のロック、取外し機構を備えていることを意味する。
【０００８】
【作用】
本発明のケース開閉装置は、このような構成にすることにより、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置の提供を可能としている。
これにより、近年の半導体素子の高集積化に対応できる品質を確保でき、量産にも対応できるものとしている。
具体的には、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハのいずれかの薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部に、清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に載置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部と、前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部から清浄な不活性なガスを供給するガス供給口部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部を配設した、清浄な不活性なガスを供給するガス供給部とを備えており、前記ケースの製品固定部は、製品を、製品の端部で保持する保持治具を支持する支持部を有し、該支持部自体は、底部から浮いた構造で、ケースの底部に固定されており、該支持部には、多数の貫通孔を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部から、通気路を通り、清浄な不活性なガスが、製品の蓋部側へ入り込み、支持部の下側から、前記支持部の前記多数の貫通孔を通った前記清浄な不活性なガスが排気口部に導かれ、排気されるようになっていることにより、これを達成している。
即ち、ステージ部に一体的に、ガス供給口部、ガス排気口部を配設した、ガス供給部とを備えていることにより、ステージ部上に、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを 載置した状態で、且つ、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、窒素等の清浄な不活性なガスを、ケース内へ充填することを可能としている。
特に、レジストが塗布された状態のマスクブランクスを保管、搬送する場合には有効で、レジストの感度の経時変化を抑えることを可能としている。
【０００９】
また、ガス供給部は、ガス供給口部に窒素等の清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源と、ガス充填部のガス排気口部から排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度センサからの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部への窒素等の清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部とを備えていることにより、ケース内のガスを所定のＯ2 濃度以下、Ｈ2 Ｏ濃度以下に制御することを可能としている。
尚、ケース内雰囲気として、Ｏ2 濃度が１００ｐｐｍ以下、Ｈ2 Ｏ濃度が１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、ケースの蓋部、底部、およびステージ部のロック部には、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機構が組み込まれていることにより、処理全体の自動化をし易いものとしている。
【００１１】
また、ステージ部は、所定の位置で、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行い、且つ、ケース内に清浄な窒素等の不活性なガスを充填するもので、
且つ、ステージ部は、前記所定の位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に移動するものであることにより、更に、処理全体の自動化をし易いものとしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のケース開閉装置の実施の形態例を、図に基づいて説明する。
図１は、本発明のケース開閉装置の実施の形態の１例の概略斜視図で、図２は、ステージ部にケース載置した状態の一部断面と、概略構成を示した概略構成図で、図３はケースの一部断面図である。
尚、図１においては、酸素濃度制御部を省略して示してある。
図１、図２、図３中、１００はケース開閉装置、１１０はステージ部、１１５は台座、１２０はロック部、１３０はガス供給部、１３１はガス供給口部、１３２はガス排気口部、１３３は配管、１３５は酸素濃度センサ、１３７はガス供給源、１３８は酸素濃度制制御部、１３９は配線、１５０は固定部、１５５はスライド軸、２００はケース（ボックスないしコンテナとも言う）、２２０は蓋部、２３０は底部、２３１は吸気口部、２３２は排気口部、２４０は（製品固定用）支持部、２４１は通気路（貫通孔）、２４５は貫通孔、２４７は保持治具、２５０はレジスト塗布済のマスクブランクス、２６１は通気路、２７１は窒素ガス（不活性なガス）、２７２は排気ガスである。
【００１３】
本例は、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、レジスト塗布済のマスクブランクスを、搬送、保管するためのケースで、底部には、清浄な窒素を供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置である。
図２に示すように、ケース２００をその上に載置し、ケースの蓋部２２０と底部２３０との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部１２０を有するステージ部１１０と、ケースの底部の吸気口部２３１から清浄な窒素を供給するガス供給口部１３１、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部１３２を、ステージ部１１０に一体的に、配設した、清浄な窒素を供給するガス供給部１３０とを備えている。
本例では、ステージ部１１０は固定部に支持され、スライド軸に沿い上下に移動でき、図１に示す台座１１５位置にて、ロック動作、清浄な窒素のケース内への充填動作を行うものである。
【００１４】
ガス供給部１３０は、図２に示すように、ガス供給口部に清浄な窒素を供給するためのガス供給源１３７と、ガス排気口部１３２からの排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサ１３５と、酸素濃度センサ１３５からの情報に基づき、ガス供給源１３７からガス供給口部１３１への清浄な窒素の流れを制御する、酸素濃度制御部１３８とを備えている。
尚、酸素濃度制御部１３８（図２）は、ステージ部１１０、ロック部１２０ガス供給部１３０とは、離れた位置に置き、遠隔操作にて制御することも可能である。
【００１５】
本例のケース開閉装置１００には、清浄な窒素ガスをケースに充填するための、ガス供給口部１３１、ガス排気口部１３２とを備えており、図２に示すように、それらが、それぞれ、ケース２００の底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２と嵌合するようになっている。
そして、ケース２００をステージ部１１０上に載置した後、密閉した状態で、ガス供給口部１３１、ガス排気口部１３２を、それぞれ、ケース２００の底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２に嵌合した後、ガス排気口部１３２から排気しながら、ガス供給口部１３１から清浄な窒素を供給する。
ケース２００の吸気口部２３１は、所定の圧で、閉じている弁が開くようになっており、また、排気口部２３２は、所定の負圧で、閉じている弁が開くようになっている。
尚、吸気口部２３１、排気口部２３２には、それぞれ、所定のフィルターが配設されている。
【００１６】
ガス供給口部１３１への清浄な窒素の供給は、酸素濃度制御部１３８に制御され、ガス供給源１３７からなされる。
酸素濃度制御部１３８は、ガス排気口部１３２からの排気ガスの酸素濃度を酸素濃度センサ１３５で検知し、この情報に基づいて、ガス供給源１３７からガス供給口部１３１への窒素の供給、およびガス排気口部１３２からの排気を制御する。
具体的には、供給する窒素のガス圧、流量、排気のための減圧、各処理時間等を制御する。
このようにして、ケース２００内への清浄な窒素の充填は行われるが、ケース内の窒素雰囲気として、Ｏ2 濃度が１００ｐｐｍ以下、Ｈ2 Ｏ濃度が１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、これらの濃度以下の清浄な窒素ガスをガス供給源１３７から供給する。
尚、一般に、レジスト塗布済のマスクブランクスを空気中に保管した場合には、空気中の、酸素、有機物等により、レジスト感度の経時変化が起こるとされており、水分等により、汚れの発生も起こるとされているが、確実に所定の、Ｏ2 濃度以下、Ｈ2 Ｏ濃度以下に制御されていることが、管理上、要求される。
本例のケース開閉装置では、上記のように、ケース２００内に清浄な窒素を充填することにより、確実にＯ2 濃度、Ｈ2 Ｏ濃度を所定の値以下に制御することができる。
これにより、レジスト感度の経時変化等を抑えることができる。
【００１７】
本例の装置では、蓋部２２０、底部２３０に、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構が組み込まれた、図２に示すようなケース２００を、開閉するためのロック部１２０を、図１に示すように、ステージ部１１０に設けている。
ロック部は、モータにより制御されるカムで、ケースの底部２３０のこれと嵌合する嵌合部（図示していない）と嵌合した状態で、前記嵌合部を回転し、ロック動作を行なうもので、これにより、ケース２００の開閉がなされる。
即ち、本例の装置のロック部にも標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構が組み込まれている。
【００１８】
次に、本例のケース開閉装置の使用動作の１例を挙げておく。
まず、ケースの底部２３０と、これに固定され、且つ、レジスト塗布済のマスクブランクスをその端部で保持している製品固定部（図３に示す支持部２４０他）を、図１の点線にて記載の位置の、ステージ部１１０の所定の位置にＡ１側から載置し、上側に移動し、台座１１５とステージ部１１０が嵌合する位置まで移動する。
この状態で、既に、ガス供給口部１３１、ガス排気口部１３２は、それぞれ、底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２と嵌合している。
次いで、この状態で、図示していないが、蓋部２２０を所定の保管場所から運び、図１の上側側から、ケースの底部２３０に合わせた後、ロック部１２０を動作させ、ケース２００を密封した状態で、蓋部２２０と底部２３０とがはずれないようにロックする。
次いで、ガス排気口部１３２から排気しながら、ガス供給口部１３１から清浄な窒素をケース内へ充填する。
底部２３０の吸気口部２３１、排気口部２３２には、それぞれ、所定の正圧、負圧が掛けられる。
清浄な窒素が充填された後、密封されたケースは、Ａ２側へと移動され、所望の箇所に搬送され、次の処理が行われるまで、そこで保管される。
このようにして、本例のケースの開閉装置は使用されるが、これは１例で、使用方法はこれに限定されない。
【００１９】
ここで、本例の装置に適用する、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、レジスト塗布済のマスクブランクスを、搬送、保管するためのケースで、且つ、底部には、清浄な窒素を供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースについて、図３に基づいて、簡単に説明しておく。
製品固定部は、レジスト塗布済のマスクブランクス２５０をその端部で保持する保持治具２４７を支持する支持部２４０を有するもので、支持部２４０自体は、ケースの底部２３０に固定されている。
保持治具２４７は、複数個設けられ、マスクブランクス２５０を、その端部で、保持する。
図示していないが、蓋部２２０と底部２３０を合わせ密封した際には、蓋部２２０からの外力を、保持治具間の間隔が狭まる方向の力へ変え、マスクブランクス２５０を確実に保持できるようになっている。
図３に示すケースの場合、吸気口部２３１から導入される清浄な窒素がケース内で拡散し易いように、支持部２４０は、底部２２０から浮いた構造で、支持部２４０には、多数の貫通孔２４５を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部２３１から、通気路２６１、通気路（貫通孔）２４１を通り、清浄な窒素が、マスクブランクス２５０の蓋部２２０側へ入り込み、支持部２４０の下側から、各貫通孔２４５を通ったガスが排気口部２３２に導かれ、排気されるようになっている。
図３に示すケースは１例で、これに限定はされない。
尚、蓋部２２０と底部２３０との開閉を制御するロック機構については、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構を適用したもので、図３では省略して示してある。また、説明も省略する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハ等の薄板状の製品を、搬送、保管するためのケース（ボックスないしコンテナとも言う）で、且つ、底部には、窒素等の清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースに対し、簡単に、窒素等の清浄な不活性なガスを導入できる、ケース開閉装置の提供を可能とした。
特に、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ機構を備えた蓋部、底部からなるケース（ボックスあるいはコンテナとも言う）にも簡単に適用でき、各処理の自動化がし易い。
これにより、製品の大型化、高品質化、量産化に対応できるものとした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケース開閉装置の実施の形態の１例の概略斜視図
【図２】ステージ部にケース載置した状態の一部断面と、概略構成を示した概略構成を示した図
【図３】ケースの一部断面図
【符号の説明】
１００ ケース開閉装置
１１０ ステージ部
１１５ 台座
１２０ ロック部
１３０ ガス供給部
１３１ ガス供給口部
１３２ ガス排気口部
１３３ 配管
１３５ 酸素濃度センサ
１３７ ガス供給源
１３８ 酸素濃度制御部
１３９ 配線
１５０ 固定部
１５５ スライド軸
２００ ケース（ボックスないしコンテナとも言う）
２２０ 蓋部
２３０ 底部
２３１ 吸気口部
２３２ 排気口部
２４０ （製品固定用）支持部
２４１ 通気路（貫通孔）
２４５ 貫通孔
２４７ 保持治具
２５０ （レジスト塗布済の）マスクブランクス
２６１ 通気路
２７１ 窒素ガス（不活性なガス）
２７２ 排気ガス
Claims (4)
- 蓋部と底部とを合わせ、密閉した状態で、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板、ウエハのいずれかの薄板状の製品を、搬送、保管するためのケースで、底部に、清浄な不活性なガスを供給するための吸気口部、排気を行うための排気口部を備えたケースを、開閉する開閉装置であって、ケースをその上に載置し、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行う、ロック部を有するステージ部と、前記ステージ部に一体的に、ケースの底部の吸気口部から清浄な不活性なガスを供給するガス供給口部、ケースの底部の排気口部から排気を行うガス排気口部を配設した、清浄な不活性なガスを供給するガス供給部とを備えており、前記ケースの製品固定部は、製品を、製品の端部で保持する保持治具を支持する支持部を有し、該支持部自体は、底部から浮いた構造で、ケースの底部に固定されており、該支持部には、多数の貫通孔を所定のピッチで二次元的に配列してあり、且つ、吸気口部から、通気路を通り、清浄な不活性なガスが、製品の蓋部側へ入り込み、支持部の下側から、前記支持部の前記多数の貫通孔を通った前記清浄な不活性なガスが排気口部に導かれ、排気されるようになっていることを特徴とするケース開閉装置。
- 請求項１に記載のケース開閉装置であって、ガス供給部は、ガス供給口部に清浄な不活性なガスを供給するためのガス供給源と、ガス排気口部からの排気ガスの酸素濃度を感知するための、酸素濃度センサと、酸素濃度センサからの情報に基づき、ガス供給源からガス供給口部への清浄な不活性なガスの流れを制御する制御部とを備えていることを特徴とするケース開閉装置。
- 請求項１ないし２のいずれかに記載のケース開閉装置であって、ケースの蓋部、底部、およびステージ部のロック部には、標準機械的インターフエースＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機構が組み込まれていることを特徴とするケース開閉装置。
- 請求項１ないし３のいずれかに記載のケース開閉装置であって、ステージ部は、所定の位置で、ケースの蓋部と底部との開閉のロック、あるいはロックの解除を行い、且つ、ケース内に清浄な不活性なガスを充填するもので、且つ、ステージ部は、前記所定の位置から、ガイドに沿い、上およびまたは下に移動するものであることを特徴とするケース開閉装置。
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