JP6969645B2 - ガスパージノズル及びフロントパージユニット - Google Patents

Description

本発明は、たとえば半導体の製造工程において用いられるガスパージノズル及びフロント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。

搬送容器内部の清浄度を保つ方法としては、清浄化ガスを放出するガスパージノズルを用いて搬送容器内部に清浄化ガスを放出する技術が提案されている。また、清浄化ガスを放出するガスパージノズルとしては、内部にフィルタ等を設置するものが提案されている。

特開２００３−３３２４０２号公報 特開２０１５−１６５６０４号公報

しかしながら、従来のガスパージノズルでは、放出開口の位置による清浄化ガスの放出量にばらつきがあり、そのばらつきにより容器内全体を効率的に清浄化することが難しいという問題を有している。たとえば、放出開口が所定の方向に延びるスリットである場合には、スリットの中央部分とスリットの両端部付近とで清浄化ガスの放出量に差が生じることにより、従来のガスパージノズルでは、容器内全体を効率的に清浄化することが難しいという問題を有している。

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、放出開口の位置による清浄化ガス放出量のばらつきを低減することが可能であり、容器内の効率的な清浄化を可能とするガスパージノズル及びフロント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ノズルは、
容器内に清浄化ガスを導入するためのガスパージノズルであって、
長手方向に延在する第１室が内部に形成されており、ガス供給部から前記清浄化ガスが供給される第１部分と、
前記第１室と並んで前記長手方向に延在する第２室が内部に形成されており、前記長手方向に沿って形成される放出開口を介して前記第２室から外部へ前記清浄化ガスを放出する第２部分とを有し、
前記第１室と前記第２室とは、前記第２室における前記長手方向の一方の端部の近くで前記第１室と前記第２室とを連通させる第１連通孔と、前記第２室における前記長手方向の他方の端部の近くで前記第１室と前記第２室とを連通させる第２連通孔とを介して、前記清浄化ガスが流れるように接続されており、
前記放出開口は、前記長手方向に関して前記第１連通孔と前記第２連通孔との間に設けられていることを特徴とする。

本発明のガスパージノズルでは、まず、ガス供給部から第１室に清浄化ガスが供給され、第１および第２連通孔を介して第１室から第２室へ清浄化ガスが流入し、さらに第２室に形成された放出開口から外部へ清浄化ガスが放出される。本発明のガスパージノズルは、第２室の両端部付近に形成した第１連通孔と第２連通孔とを介して第１室から第２室へ清浄化ガスを流入させることにより、放出開口における一方の端部と他方の端部とで、清浄化ガスの放出量に差が生じることを防止している。また、放出開口が第１連通孔と第２連通孔との間に設けられていることにより、第１及び第２連通孔を介して第１室から第２室へ流入した清浄化ガスは、一度長手方向に向きを変えた後に放出開口へ流れ、放出開口から放出される。そのため、第１および第２連通孔に近い位置と、第１および第２連通孔から遠い位置とで、放出開口からの清浄化ガスの放出量に差が生じる問題を防止できる。このようなガスパージノズルは、放出開口の位置による清浄化ガス放出量のばらつきを低減することが可能であり、容器内の効率的な清浄化が可能である。

また、例えば、本発明に係るガスパージノズルは、前記第１連通孔と前記第２連通孔との間に設けられており、前記第１室と前記第２室とを隔てる中央壁部を有しており、
前記放出開口は、前記中央壁部に対向し、かつ、前記第１連通孔及び前記第２連通孔には対向しないように設けられていてもよい。

このようなガスパージノズルでは、放出開口が中央壁部に対向し、第１及び第２連通孔には対向しないため、第１及び第２連通孔を介して第１室から第２室へ流入した清浄化ガスの流れが、ダイレクトに近接する放出開口に向かうことを防止できる。そのため、第１および第２連通孔に近い位置と、第１および第２連通孔から遠い位置とで、放出開口からの清浄化ガスの放出量に差が生じる問題を効果的に防止できる。

また、例えば、前記第１連通孔及び前記第２連通孔は、前記第２室における前記長手方向の長さを１とした場合、前記第２室における前記長手方向の前記一方の端部又は前記他方の端部からの長さが０．１５以下の領域に設けられていてもよい。

第１及び第２連通孔を、第２室の端部近くの所定の領域に設けることにより、第２室の全長に対する放出開口の形成可能領域が拡大するため、このようなガスパージノズルは小型化に対して有利である。

また、例えば、本発明に係るガスパージノズルでは、前記第１連通孔と前記第２連通孔のコンダクタンスが異なっていてもよい。
また、例えば、前記第１連通孔と前記第２連通孔の開口径が異なっていてもよい。

例えばガスパージノズルの第１部分が、第１室における両端部で、清浄化ガスの圧力差が生じる構造である場合には、第１連通孔と第２連通孔のコンダクタンスを異ならせることにより、第１連通孔を通過する清浄化ガスの流量と、第２連通孔を通過する清浄化ガスの流量の差を小さくし、清浄化ガスの放出量が放出開口における位置によってばらつきを生じる問題を防止できる。
第１連通孔と第２連通孔のコンダクタンスを異ならせる方法は特に限定されないが、例えば第１連通孔と第２連通孔との開口径を異ならせることにより、精度よく際を発生させることができる。

また、例えば、前記第１連通孔及び前記第２連通孔には、前記第１室から前記第２室への前記清浄化ガスの流れを調整する連通孔フィルタが設けられていてもよい。

第１及び第２連通孔に連通孔フィルタを設けることにより、第１及び第２連通孔のコンダクタンスを調整し、第１室から第２室へのガスの流入量等を適切な範囲とすることができる。また、連通孔フィルタは、配管等において清浄化ガスに混入した塵埃等を除去することができる。

また、例えば、前記放出開口には、前記第２室から外部へ放出される前記清浄化ガスの流れを調整する開口フィルタが設けられていてもよい。
また、開口フィルタは、多孔質材からなるものであってもよい。

放出開口に開口フィルタを設けることにより、放出開口でのコンダクタンスが増大し、第２室内部で生じる圧力差を抑制することが可能であり、このようなガスパージノズルは、清浄化ガスの放出量が放出開口における位置によってばらつきを生じる問題を防止できる。また、開口フィルタの材質は特に限定されないが、たとえば多孔質材とすることにより、清浄化ガスの放出量の偏りを効果的に抑制し、清浄化ガスに混入した塵埃や有害物質を除去できる。

また、例えば、本発明に係るガスパージノズルでは、前記第１連通孔と前記第２連通孔のコンダクタンスが等しくてもよい。

例えばガスパージノズルの第１部分が、第１室における両端部で清浄化ガスの圧力差が少ないような場合には、第１連通孔と第２連通孔のコンダクタンスを等しくすることにより、第１連通孔を通過する清浄化ガスの流量と、第２連通孔を通過する清浄化ガスの流量の差を小さくし、清浄化ガスの放出量が放出開口における位置によってばらつきを生じる問題を防止できる。

本発明に係るフロントパージユニットは、上記いずれかのガスパージノズルを有し、収容物を出し入れするための主開口を介して前記容器内に前記清浄化ガスを導入させる。

本発明のガスパージノズルは、容器の内部に配置してもよく、容器の外部に配置してもよいが、たとえば容器の外部であって、主開口の近くに設けることにより、フロントパージユニットのガスパージノズルとして、好適に用いることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るガスパージノズル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は、図１に示すガスパージノズルの縦断面図である。 図６は、第１又は第２連通孔を通る断面によるガスパージノズルの横断面図である。 図７は、放出開口を通る断面によるガスパージノズルの横断面図である。 図８は、フロントパージユニットがカバー部材の内側に配置されたロードポート装置の変形例を示す一部断面斜視図である、

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ノズル２２が適用されたロードポート装置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、ミニエンバイロメント装置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のフロントパージユニット２０に用いられるガスパージノズル２２を例に説明を行うが、ガスパージノズル２２の用途としてはこれに限定されず、例えばウエハ等を収容する容器内に清浄化ガスを導入するための他の装置にも採用され得る。

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、フロントパージユニット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Ｙ軸方向に移動可能になっている。なお、図面において、Ｙ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、Ｘ軸がＹ軸およびＺ軸に垂直な方向を示す。

可動テーブル１４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をケーシング２ａに対して着脱し、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。

ミニエンバイロメント装置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。ＦＦＵ４０は、ミニエンバイロメント装置６０における中間室６０ａの内部に清浄な空気のダウンフローを形成し、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低い場合があるが、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Ｙ軸方向に移動し、密封搬送容器２の開口縁２ｃが、壁１１の壁側開口１３の内部に入り込む。開口縁２ｃは主開口２ｂの周りを取り囲んでおり、開口縁２ｃの内側には、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が壁側開口１３の内側に入り込むのと同時に、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、Ｙ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、ロードポート装置１０は、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に取り付けられたフロントパージユニット２０を用いて、フロントパージユニット２０に備えられるガスパージノズル２２の放出開口２４ｂ（図４参照）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。フロントパージユニット２０については後述する。

次に、図３Ｄに示すように、先の工程で中間室６０ａ内に移動させたドア１８と蓋４を、さらにＺ軸下方に移動させることにより、密封搬送容器２の主開口２ｂおよびロードポート装置１０のドア１８は完全に開かれ、密封搬送容器２と中間室６０ａが連通する。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。また、フロントパージにより、密封搬送容器２内の処理済みウエハからのアウトガスを排出し、密封搬送容器２の内部の清浄度を高める効果を奏する。なお、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、フロントパージユニット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フロントパージユニット２０について説明する。

図２に示すように、本実施形態に係るロードポート装置１０において、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、本実施形態のフロントパージユニット２０は、２つのガスパージノズル２２を有している。ガスパージノズル２２は、細長い筒状の外形状を有しており、各ガスパージノズル２２は、壁側開口１３の２つの側辺部１３ａに各１つずつ、ドア１８との干渉を避けるように配置されている。

ガスパージノズル２２は、壁１１の面のうち設置台１２とは反対側を向く内面に隣接して配置されている。したがって、プロントパージにおいてガスパージノズル２２から放出される清浄化ガスは、ドア１８及び蓋４を開いた状態（図３Ｃ及び図３Ｄ参照）において、密封搬送容器２の主開口２ｂを介して密封搬送容器２内に導入される。ガスパージノズル２２の固定方法は特に限定されず、壁１１の内面に直接固定する方法の他に、アダプター１７又は遮蔽部を介して壁１１に固定する方法や、ガスパージノズル２２に接続されるガス供給部２８を介して他の部材に固定する方法などがある。

図４は、フロントパージ中のロードポート装置１０及び密封搬送容器２を上方から見た断面図である。図４に示すように、ガスパージノズル２２は、壁側開口１３を挟む２つの側辺部１３ａに、略対称に配置されている。ガスパージノズル２２は、その長手方向がＺ軸方向に一致するように、上下方向に沿って配置される。また、図３Ｄに示すように、ガスパージノズル２２のＺ軸方向の長さは、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５は、図４の紙面右側に配置されるガスパージノズル２２のＹ軸に直交する断面による縦断面図である。２つのガスパージノズル２２は、互いに対称な形状であるため、一方のガスパージノズル２２についてのみ説明を行い、他方については説明を省略する。

図５に示すように、ガスパージノズル２２は、本実施形態では、Ｚ軸方向に細長い角筒状の外形状を有している。ガスパージノズル２２は、いずれも中空の略直方体形状を有しており、長手方向の長さが略等しい第１部分２３と第２部分２４とを有している。第１部分２３と第２部分２４とは、それぞれの長手方向がＺ軸に沿うように並べた状態であって、かつ、端部を揃えた状態で互いに連結されている。

第１部分２３の内部には、長手方向に延在する第１室２３ａが形成されている。第１室２３ａには、第１室２３ａにおける長手方向の他方の端部である下端部２３ｆに接続されているガス供給部２８から、清浄化ガスが供給される。

第２部分２４の内部には、第１室２３ａに並んで長手方向に延在する第２室２４ａが内部に形成されている。第２部分２４には、長手方向に沿って放出開口２４ｂが形成されている。放出開口２４ｂは、第２部分２４における第１部分２３との接合面以外の側面に形成されており、第２部分２４は、放出開口２４ｂを介して第２室２４ａからガスパージノズル２２の外部へ清浄化ガスを放出する。本実施形態に係る放出開口２４ｂは、長手方向に開口が連続するスリットで構成されているが、放出開口２４ｂはこれに限定されず、長手方向に開口が断続的に形成された複数の貫通孔で構成されていてもよい。

図５に示すように、第１室２３ａと第２室２４ａとは、第１連通孔２５と第２連通孔２６とを介して、清浄化ガスが流れるように接続されている。第１連通孔２５は、第２室２４ａにおける長手方向の一方の端部である上端部２４ｅの近くで、第１室２３ａと第２室２４ａとを連通させる。一方、第２連通孔２６は、第２室２４ａにおける長手方向の他方の端部である下端部２４ｆの近くで、第１室２３ａと第２室２４ａとを連通させる。

第１連通孔２５及び第２連通孔２６には、第１室２３ａから第２室２４ａへ流れる清浄化ガスの流量を調整する連通孔フィルタ２５ａ、２６ａが設けられている。連通孔フィルタ２５ａ、２６ａは、清浄化ガスを通し、連通孔フィルタ２５ａ、２６ａが配置されていない場合に比べて第１連通孔２５及び第２連通孔２６のコンダクタンスを変化させるものであれば特に限定されず、金属や樹脂の布や、微細な孔が形成された板、網又は多孔体が挙げられる。また、第１連通孔２５に設けられる連通孔フィルタ２５ａと、第２連通孔２６に設けられる連通孔フィルタ２６ａとは、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。

放出開口２４ｂには、第２室２４ａからガスパージノズル２２の外部へ放出される清浄化ガスの流れを調整する開口フィルタ２７が設けられている。開口フィルタ２７も、連通孔フィルタ２５ａ、２６ａと同様、清浄化ガスを通し、開口フィルタ２７が配置されていない場合に比べて、放出開口２４ｂのコンダクタンスを変化させるものであれば特に限定されない。開口フィルタ２７としては、例えば、金属や樹脂の布や、微細な孔が形成された板、網又は多孔体が挙げられるが、開口フィルタ２７は多孔質体であることが好ましい。開口フィルタ２７を構成する多孔質体としては、例えば、樹脂等の有機材料の多孔質体や、セラミックや金属材料等の無機材料の多孔質体を採用できる。特に、放出部２４は、無機材料の多孔質体で構成されることが好ましく、これにより、清浄化ガスの中に有機質が混在してウエハ１に悪影響を与える問題を回避することができる。

図５に示すように、第２室２４ａに形成される放出開口２４ｂは、第２室２４ａの長手方向に関して第１連通孔２５と第２連通孔２６との間に設けられている。より具体的には、放出開口２４ｂの上方端部は、第１連通孔２５の下方端部より、第２室２４ａの上端部２４ｅから離れており、放出開口２４ｂの下方端部は、第２連通孔２６の下方端部より、第２室２４ａの下端部２４ｆから離れている。

また、ガスパージノズル２２は、その長手方向に関して第１連通孔２５と第２連通孔２６との間に設けられており、第１室２３ａと第２室２４ａとを隔てる中央壁部２９を有している。先述したように、放出開口２４ｂは、第１連通孔２５と第２連通孔２６との間に設けられているため、中央壁部２９に対向し、かつ、第１連通孔２５及び第２連通孔２６には対向しないように設けられている。

図６は、長手方向（Ｚ軸方向）に直交し、かつ、放出開口２４ｂを切断する断面によるガスパージノズル２２の横断面図である。図６に示すように、長手方向に直交し放出開口２４ｂを切断する断面では、第１連通孔２５及び第２連通孔２６のうちいずれも現れない。なお、図５等では表示を省略しているが、ガスパージノズル２２は、第１部分２３と第２部分２４とを連結する連結部材８３と、開口フィルタ２７を第２部分２４に固定するフィルタ押さえ８４、８５を有している。フィルタ押さえ８４は、放出開口２４ｂから放出される清浄化ガスをウエハ１へ導く整流板としての機能を有しており、フィルタ押さえ８５は、フィルタ押さえ８４と同様の整流板としての機能と、連結部材８３と同様に第１部分２３と第２部分２４とを連結する機能とを有している。

図５に示すように、第１連通孔２５は、放出開口２４ｂに対向せず、放出開口２４ｂの上方端部から第２室２４ａの上端部２４ｅまでを接続しており清浄化ガスを通過させない端部壁部２４ｃに対向している。図７は、長手方向（Ｚ軸方向）に直交し、かつ、第１連通孔２５を切断する断面によるガスパージノズル２２の横断面図である。図７に示すように、長手方向に直交し第１連通孔２５を切断する断面では、放出開口２４ｂは現れない。

図５に示すように、第２連通孔２６も、第１連通孔２５と同様に放出開口２４ｂに対向せず、放出開口２４ｂの下方端部から第２室２４ａの下端部２４ｆまでを接続しており清浄化ガスを通過させない端部壁部２４ｄに対向している。長手方向（Ｚ軸方向）に直交し、かつ、第２連通孔２６を切断する断面によるガスパージノズル２２の横断面は、図７に示す形状と同様である。

図５に示すようなガスパージノズル２２は、例えば、連通孔フィルタ２５ａ、２６ａ及び開口フィルタ２７を除く第１部分２３及び第２部分２４を成形・加工によって作製した後、所定の位置に連通孔フィルタ２５ａ、２６ａ及び開口フィルタ２７を配置しつつ、図６及び図７に示す連結部材８３及びフィルタ押さえ８４、８５を用いて、これらの部材を連結することにより作製される。連通孔フィルタ２５ａ、２６ａ及び開口フィルタ２７を除く第１部分２３及び第２部分２４の材質は特に限定されないが、樹脂や金属又はセラミック等を採用することができる。

図５における一点鎖線は、ガスパージノズル２２での清浄化ガスの流れを模式的に示したものである。図５に示すように、ガス供給部２８から第１室２３ａに流入した清浄化ガスは、長手方向の両端部の近くに形成される第１連通孔２５及び第２連通孔２６を介して、第１室２３ａから第２室２４ａへ流入する。ガスパージノズル２２は、第２室２４ａの両端部付近に形成した第１連通孔２５と第２連通孔２６とを介して第１室２３ａから第２室２４ａへ清浄化ガスを流入させることにより、放出開口２４ｂにおける長手方向の位置の違い、例えば放出開口２４ｂの上方端部と下方端部とで、清浄化ガスの放出量に差が生じることを防止している。

第１連通孔２５は、第２室２４ａにおける長手方向の中央位置より上方端部２４ｅに近い位置に配置されていればよく、第２連通孔２６は、第２室２４ａにおける長手方向の中央位置より下端部２４ｆに近い位置に配置されていればよい。ただし、第１連通孔２５及び第２連通孔２６は、第２室２４ａにおける長手方向の長さＬ１を１とした場合、第２室２４ａにおける長手方向の上端部２４ｅ又は下端部２４ｆからの長さＬ２が０．１５以下の領域に設けられることが好ましい。これにより、第２室２４ａの全長Ｌ１に対する放出開口２４ｂの形成可能領域が拡大するため、このようなガスパージノズル２２は小型化に対して有利である。

さらに、ガスパージノズル２２では、放出開口２４ｂが長手方向に関して第１連通孔２５と第２連通孔２６との間に設けられている。したがって、図５において一点鎖線で示すように第１及び第２連通孔２５、２６を介して第１室２３ａから第２室２４ａへ流入した清浄化ガスの流れは、端部壁部２４ｃ、２４ｄで一度長手方向に向きを変えた後、放出開口２４ｂへ向かって流れる。ここで、本実施形態とは異なり、仮に第１又は第２連通孔と放出開口とが対向している場合は、放出開口において第１又は第２連通孔と対向している位置は、他の位置に比べて清浄化ガスの放出量が多くなる問題が生じやすい。

これに対して、実施形態に係るガスパージノズル２２は、放出開口２４ｂが第１及び第２連通孔２５、２６に対向していないため、第１室２３ａから第２室２４ａへ流入した清浄化ガスが流れの向きを変えることなく放出開口２４ｂから放出される問題を防止できる。したがって、ガスパージノズル２２は、放出開口２４ｂにおける長手方向の位置（Ｚ軸方向の位置）の違いによる清浄化ガス放出量のばらつきを低減することが可能である。また、放出開口２４ｂを介してガスパージノズル２２から放出された清浄化ガスは、図４において一点鎖線で示すように密封搬送容器２内に流入し、密封搬送容器２内全体を均一に清浄化することが可能である。

図５に示すガスパージノズル２２において、清浄化ガスが第１連通孔２５を通過する際のコンダクタンスは、清浄化ガスが第２連通孔２６を通過する際のコンダクタンスとは異なっていてもよい。たとえば、第１室２３ａにおいて、ガス供給部２８に近い第２連通孔２６の周辺で圧力が高く、ガス供給部２８から遠い第１連通孔２５の周辺で圧力が低くなるなどの圧力差が生じる場合、第２連通孔２６のコンダクタンスの値を、第２連通孔２６のコンダクタンスの値より大きくしてもよい。第１連通孔２５と第２連通孔２６とのコンダクタンス値を異ならせる方法としては、例えば第１及び第２連通孔２６の開口径を異ならせる方法や、互いに異なる連通孔フィルタ２５ａ、２６ａを用いる方法などが挙げられる。

また、これとは異なり、ガスパージノズル２２において、清浄化ガスが第１連通孔２５を通過する際のコンダクタンスは、清浄化ガスが第２連通孔２６を通過する際のコンダクタンスとは同じであってもよい。たとえば、ガス供給部２８が、第１室２３ａに対して、その長手方向の中央部付近で接続しており、第１連通孔２５周辺と第２連通孔２６とで圧力差が生じないような場合には、第１連通孔２５と第２連通孔２６のコンダクタンスは同じであってもよい。

ガスパージノズル２２の放出開口２４ｂは、長手方向に沿って形成されるスリットで構成されており、スリットの開口幅は長手方向に沿って一定であるが、スリットで構成される放出開口２４ｂの形状はこれに限定されず、スリットの開口幅は第２室２４ａの長手方向に沿って変化してもよい。また、放出開口が長手方向に沿って断続的に形成される複数の貫通孔で構成される場合は、貫通孔の開口面積は、長手方向の位置に関わらず一定であってもよく、長手方向に沿って変化してもよい。

以上のように、実施形態を示してガスパージノズル２２及びガスパージノズルを有するフロントパージユニット２０について詳述したが、本発明の技術範囲は上述した実施形態のみに限定されるものではない。たとえば、ガスパージノズル２２では、第１室２３ａの全長と第２室２４ａの全長が等しく、第１室２３ａの上端部２３ｅ及び下端部２３ｆと、第２室２４ａの上端部２４ｅ及び下端部２４ｆとが位置を揃えられている。しかし、ガスパージノズルの形状はこれに限定されず、例えば第１室と第２室の全長は異なっていてもよく、また、１つの第１室（第２部分）に対して、複数の第２室（第２部分）が接続される態様もあり得る。

また、第１室２３ａ、第２室２４ａ及びガスパージノズル２２の長手方向は、上下方向であるＺ軸方向に一致する実施形態に限定されず、他の実施形態では、水平方向や斜め方向と一致する場合もある。また、第１部分２３及び第２部分２４の外形状は四角筒状に限定されず、四角筒以外の多角筒状、楕円・円筒状その他の形状であってもよい。

また、図５に示す中央壁部２９のように、第１連通孔２５と第２連通孔２６とを繋ぐ壁部は清浄化ガスを通過させないことが好ましいが、これとは異なり、第１連通孔２５と第２連通孔２６との間には、第１連通孔２５及び第２連通孔２６よりコンダクタンスの値が大きい他の連通孔が形成される場合がある。なお、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、上述したフロントパージユニット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。

また、フロントパージユニット２０は、図８に示すように、壁側開口１３を囲うカバー部材３１の内側に配置されていてもよい。カバー部材３１を用いる場合、カーテンノズル３０もまたカバー部材３１の内側に配置されていてもよい。

また、カーテンノズル３０は、フロントパージユニット２０とは別のガス供給源(図示せず)から供給されるガスを噴出してもよいが、これとは異なり、カーテンノズル３０とフロントパージユニット２０とは、共通のガス供給部２８から清浄化ガスを供給される構成であってもよい。たとえば、カーテンノズル３０の端部を、ガスパージノズル２２における第１室２３ａの上端部２３ｅと連通させることにより、カーテンノズル３０は、ガス供給部２８から第１室２３ａに供給され、さらに第１室２３ａからカーテンノズル３０に流入する清浄化ガスを用いて、清浄化ガスを鉛直下方に噴出させる構成としてもよい。

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
１７…アダプター
１８… ドア
２０… フロントパージユニット
２２… ガスパージノズル
２３… 第１部分
２３ａ… 第１室
２３ｅ、２４ｅ… 上端部
２３ｆ、２４ｆ… 下端部
２４… 第２部分
２４ａ… 第２室
２４ｂ… 放出開口
２４ｃ、２４ｄ… 端部壁部
２５…第１連通孔
２５ａ、２６ａ… 連通孔フィルタ
２６… 第２連通孔
２７… 開口フィルタ
２９… 中央壁部
２８… ガス供給部
３０… カーテンノズル
４０… ＦＦＵ
５０… ロボットアーム
６０… ミニエンバイロメント装置
６０ａ… 中間室
７０… 処理室
８３… 連結部材
８４、８５… フィルタ押さえ

Claims (9)

1. 容器内に清浄化ガスを導入するためのガスパージノズルであって、
   長手方向に延在する第１室が内部に形成されており、ガス供給部から前記清浄化ガスが供給される第１部分と、
   前記第１室と並んで前記長手方向に延在する第２室が内部に形成されており、前記長手方向に沿って形成される放出開口を介して前記第２室から外部へ前記清浄化ガスを放出する第２部分とを有し、
   前記第１室と前記第２室とは、前記第２室における前記長手方向の一方の端部の近くで前記第１室と前記第２室とを連通させる第１連通孔と、前記第２室における前記長手方向の他方の端部の近くで前記第１室と前記第２室とを連通させる第２連通孔とを介して、前記清浄化ガスが流れるように接続されており、
   前記放出開口は、前記長手方向に関して前記第１連通孔と前記第２連通孔との間に設けられており、
   前記第１連通孔と前記第２連通孔との間に設けられており、前記第１室と前記第２室とを隔てる中央壁部を有しており、
   前記放出開口は、前記中央壁部に対向し、かつ、前記第１連通孔及び前記第２連通孔には対向しないように設けられており、
   前記第１連通孔は、前記放出開口に対向せず、前記放出開口の上方端部から前記第２室の上端部までを接続しており前記清浄化ガスを通過させない上端部側端部壁部に対向しており、
   前記第２連通孔は、前記放出開口に対向せず、前記放出開口の下方端部から前記第２室の下端部までを接続しており前記清浄化ガスを通過させない下端部側端部壁部に対向していることを特徴とするガスパージノズル。
2. 前記第１連通孔及び前記第２連通孔は、前記第２室における前記長手方向の長さを１とした場合、前記第２室における前記長手方向の前記一方の端部又は前記他方の端部からそれぞれ０．１５以内の領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスパージノズル。
3. 前記第１連通孔と前記第２連通孔のコンダクタンス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ノズル。
4. 前記第１連通孔と前記第２連通孔の開口径が異なることを特徴とする請求項３に記載のガスパージノズル。
5. 前記第１連通孔及び前記第２連通孔には、前記第１室から前記第２室への前記清浄化ガスの流れを調整する連通孔フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のガスパージノズル。
6. 前記放出開口には、前記第２室から外部へ放出される前記清浄化ガスの流れを調整する開口フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のガスパージノズル。
7. 前記開口フィルタは、多孔質材料からなることを特徴とする請求項６に記載のガスパージノズル。
8. 前記第１連通孔と前記第２連通孔のコンダクタンスが等しいことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のガスパージノズル。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載のガスパージノズルを有し、
   収容物を出し入れするための主開口を介して前記容器内に前記清浄化ガスを導入させるフロントパージユニット。

Images