JP5448000B2 - 雰囲気置換装置 - Google Patents
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Description
[特許文献1]では、密閉容器の1つであるFOUP(FrontOpeningUnifiedPod)に載置されたウエハと所定の距離だけ隔てた位置に設けられ、不活性のパージガスを吹出するガス供給ノズルを鉛直方向に上下動させることにより、ウエハ表面に付着した汚染物質を除去する方法が開示されている。しかし、この方法では、薄板状基板の1種であるウエハの表面に付着した汚染物質をウエハ上から吹き飛ばすことは可能であるが、吹き飛ばされた汚染物質がミニエンバイロメント空間内に排出されてしまったり、FOUP内部やウエハ表面に付着していた塵埃をFOUP内に撒き散らせてウエハ処理面を傷つけてしまったりという不都合が起きる可能性がある。
さらに、パージポート40は、パージプレート41を作動位置(雰囲気置換位置)と待機位置(収納位置)との間で上下に往復移動(昇降移動)させるパージプレート昇汞機構42と、FIMSドア12を前進・後退させるFIMSドア駆動機構43と、パージポート40の各コンポーネントを制御する制御部46を具えている。
処理装置1内で処理が終了したウエハ15は、処理終了後、ミニエンバイロメント空間ユニット3内に具えられた搬送ロボット4によってロードポートの機能を兼ね備えたパージポート40に移される。すなわち、搬送ロボット4によって、パージポート40(ロードポート)に配置したキャリア16内の所定の棚18に搬入される。図11(a)参照。このウエハ移載モードでは、パージプレート41は後退位置(収納位置)にあり、進出位置に移動するためにパージプレート41が通る挿通孔66の上方は、ウエハ移載のため、キャリア16に占有されている(したがって、パージプレート41は上昇動作できない)。また、常に、「陽圧」(周辺より高い気圧)のミニエンバイロメント空間ユニット3からパージポート40の隙間(フランジ部分26とフランジパネル65の間)を通って、装置1外部へ適量の高清浄空気が流出しているので、装置1内部及びキャリア16内部が装置1外部の低清浄空気に汚染されることは無い。なお、図11(a)に示すFOUPへのウエハ移載モードにおいて、FIMSドア17はFOUPカバー17を装着した一体化形態となっており、パージポート開口部44の下方位置(後退位置)に退避している。
以上のように、図示の特定実施例に係るパージポート40(雰囲気置換装置)は、外部環境との間で、隙間を通じて気体(高清浄度空気、低清浄度空気)が、制限された量ではあるが、連通した構造である。特に、図示の特定実施例に係るパージポート40(雰囲気置換装置)は、高清浄度空気ユニット3の状態(たとえば、その陽圧)に性能が依存する。しかしながら、高清浄度空気ユニット3が特定の図示実施例に係るパージポート40(雰囲気置換装置)のコンポーネントを構成していないことは明らかである。したがって、高清浄度空気ユニット3自体は、本発明の一部を構成しないと解されるべきである。
ここで、U:速度[m/s]、
L:距離[m]、 パージプレート41の窒素流出口の穴φ2mm、ウエハ間隔10mm
μ:粘度[Pa・sec]、20℃窒素1.8×10-5Pa・sec
ρ:密度[kg/m3]、20℃窒素1.165 である。
まず、パージプレート41の各穴から流出する窒素について計算する。
以上の試験結果にサポートされた特定実施例のパージング性能を概括する。この特定実施例によれば、FOUPに代表される30リットル容器内の空気を通常80秒、長くても180秒以下という短時間で置換でき、且つ、使用する不活性ガス量も少なくて済み、密閉後の酸素濃度を10ppm以下、少なくとも100ppm以下に保持することができた。パージプレート内に不活性ガス噴出抑制手段を設ける場合は、パージプレートの流出面を出たガスを層流に保つことができ、少量の不活性ガスで雰囲気置換させることができた。また、FOUP開放面より小さいパージプレートを、FOUP開放面の中央部に位置させて不活性ガスを流出させるため、パージプレート周縁の外を通ってFOUPの空気を排出でき、これも少量の不活性ガスでの雰囲気置換に貢献している。さらに、フランジパネル65やシールドカバー67にラビリンス構造を設けることにより、FOUP内部への空気侵入を最小限にすることができたのである。しかも、塵埃の被収容物への付着も皆無であった。本実施例の原理は、容器の容積が変っても適用できる。
41:パージプレート
49:噴出抑制素子
50:整流板(流出面)
51−53:パージプレート昇降機構(パージプレート駆動機構)
13:FOUP(FOUP型容器)
161:開放面
15:ウエハ(基板)
2:ロードポート
3:ミニエンバイロメント空間ユニット
4:搬送ロボット
12:FIMSドア(ドア)
43&56:ドア駆動機構
43:水平方向ドア駆動機構
56:垂直方向ドア駆動機構
45:内壁
44:開口部
121:高清浄度空気通路
67a,67b:ラビリンスシールドカバー
68:補助ノズル
Claims (20)
- FOUP型容器(13)をパージガスでパージする雰囲気置換装置(40)において、
流出面(50)から層流のパージガスを流出するように設計された非ノズル型パージプレート(41)と、
待機位置と作動位置との間で前記パージプレート(41)を移動させるパージプレート駆動機構(51,52,53)と、
パージ期間中、前記パージプレート(41)は前記作動位置におかれ、前記容器(13)の開放面(161)に対面する姿勢で、前記開放面(161)の内部に向けて、層流のパージガスを流出して前記容器(13)をパージすることと、を備える雰囲気置換装置。 - 前記作動位置において、前記パージプレート(41)は前記開放面(161)の中央に向けて、層流のパージガスが流出するように配置される、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記FOUP型容器(13)は、基板(15)を収納する容器である、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記基板(15)はウエハ(15)である、請求項3に記載の雰囲気置換装置。
- ロードポート(2)とコンパチブルである、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記パージガスは窒素ガスである、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記パージプレート(41)は、前記容器(13)の前記開放面(161)より小さい面積を有する、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記パージプレート(41)は、前記パージガスの噴出力を抑制する噴出抑制素子(49)を備える、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記噴出抑制素子(49)は多孔質材で構成される、請求項8に記載の雰囲気置換装置。
- 開放時に搬送ロボット(4)による前記FOUP型容器(13)へのアクセスが可能となるようにした、開閉自在なドア(12)と、
前記ドア(12)をX方向およびY方向に移動させるドア駆動機構(60−63、56)を備える請求項1に記載の雰囲気置換装置。 - 前記X方向は水平方向であり、前記Y方向は垂直方向である、請求項10に記載の雰囲気置換装置。
- 開放時に搬送ロボット(4)による前記FOUP型容器(13)へのアクセスが可能となるようにした、開閉自在なドア(12)と、
前記ドア(12)の周縁に配置される内壁(45)と
前記ドア(12)と前記内壁(45)との間に形成される隙間を通る高清浄度空気通路(121)を備える、請求項1に記載の雰囲気置換装置。 - 前記内壁(45)に設けられたラビリンス構造の内壁シールドカバー(67a,67b)と、
前記ドアに設けられたラビリンス構造のドアシールドカバー(67a,67b)と、
前記内壁シールドカバー(67a,67b)と前記ドアシールドカバー(67a,67b)とにより、前記隙間が非接触シールされることを備える、請求項12に記載の雰囲気置換装置。 - 前記内壁(45)に設けられたラビリンス構造の内壁シールドカバー(67a,67b)と、
前記ドアに設けられたラビリンス構造のドアシールドカバー(67a,67b)と、
前記ドアを水平方向に移動するドア駆動機構(60−63)と、
前記ドアの水平方向の位置により、前記内壁シールドカバー(67a,67b)と前記ドアシール間のシールの程度が、したがって、前記隙間が調整可能であることを、備える、請求項12に記載の雰囲気置換装置。 - ミニエンバイロメント空間ユニット(3)に隣接して配置される請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記ミニエンバイロメント空間ユニット(3)からの高清浄度空気が隙間を介して連通するように構成される請求項15に記載の雰囲気置換装置。
- 前記FOUP型容器(13)がドッキングされる開口部(44)と、
前記開口部(44)を画定する内壁(45)と、
前記隙間が前記内壁(45)と前記ドア(12)の周縁との間に形成されることと、
前記開口部(44)の上部に設けられ、前記パージガスを前記容器(13)に向けて放出する補助ノズル(68)を、備える請求項16に記載の雰囲気置換装置。 - パージ期間中、前記パージプレート(41)から流出される1分間あたりのパージガス量は、前記容器(13)の容積の1.4倍から13.3倍までの範囲である、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記パージプレート(41)から流出する前記パージガスの速度は、前記パージプレートから20mm前方の位置において、0.05メートル/秒から0.5メートル/秒までの範囲である、請求項1に記載の雰囲気置換装置。
- 前記パージプレート(41)の面積は前記容器(13)の前記開放面(161)の面積の10%から60%までの範囲である、請求項7に記載の雰囲気置換装置。
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